Urządzenia kontrolno - pomiarowe w zarządzaniu jakością

Autor: dr inż. Katarzyna Godlewska

Urządzenia kontrolno-pomiarowe mają za zadanie dać odpowiedź jak przebiegają procesy produkcji i w jakich warunkach. Na podstawie dokonanych pomiarów uzyskuje się informacje i ilości i jakości procesu produkcji co – jeśli mowa o systemie HACCP – daje odpowiedz czy wyprodukowano żywność bezpieczną.

Urządzenia wykorzystywane w zakładach przemysłu spożywczego można podzielić na kilka grup - w zależności od zastosowania. Pierwsza grupa mogłyby być urządzenia służące do monitorowania parametrów środowiska produkcyjnego lub produktu. Do tej grupy zaliczyć można termometry, higrometry, pehametry, manometry. Drugą grupą byłyby urządzenia służące do mierzenia ilości np. wodometry lub wagi. Trzecia grupa to wszelkiego rodzaju czujniki, a czwarta to urządzenia kontrolne jak np. detektory metali. Wszystkie te grupy mogą mieć znaczenie w zapewnieniu bezpieczeństwa zdrowotnego żywności.

Do mierzenia temperatury służyć mogą termometry, ale również i pirometry. Te ostatnie mierzą temperaturę pola powierzchni, przez co pomiar jest bardziej higieniczny, bo bezinwazyjny. Wykorzystywać je można np. na przyjęciu towaru, tam, gdzie przyjmuje się zapakowane szczelnie opakowania transportowe lub jednostkowe. Wadą ich jest duży błąd pomiarowy mogący sięgać nawet do 1,5 st.C (w zależności od używanego urządzenia). Niezaprzeczalnym plusem zaś jest brak konieczności wbijania sondy w badany towar, co ma duże znaczenie np. tam, gdzie bywają problemy natury higienicznej (brak spirytusu do dezynfekcji sondy termometru lub brak sterylizatora) gdyż zapewnia możliwość wykonania pomiaru nawet gdy jest on przybliżony. Poza tym wielkość błędu może się mieścić w pożądanych kryteriach przyjęcia np. gdy zakres temperatur jest 0-10 st.C, a pirometr wskaże 5st.C to jest wynik zgodny z wymaganiami.

• Zwykły kontaktowy termometr jest niezastąpiony gdy jest potrzeba uzyskania wiarygodnego, dokładnego pomiaru np. mówiącego o zakończeniu obróbki cieplnej, gdyż partia osiągnęła założoną temperaturę.
• Pomiar pH w przypadku zakładu przemysłu spożywczego daje informacje np. o kierunku przemian poubojowych w mięsie, świeżości używanych surowców oraz parametrach technologicznych np. w wyrobie wędlin.
• Konduktometry to urządzenia mierzące oporność elektryczną. Wykorzystuje sie je głównie do procesów higienizacyjnych – do odmierzania i dozowania środka myjącego lub wyznaczania kolejnych faz procesu.
• Manometry mówią o ciśnieniu – wody, pary, oleju, gazu i innych.

Pomiar powinien odzwierciedlać rzeczywistą sytuację w celu zapewnienia wiarygodności. Dlatego wszystkie urządzenia kontrolno-pomiarowe powinny być nadzorowane, sprawdzanie, kalibrowane i jeśli to możliwe również wzorcowane. Nadzorowanie polega na nadaniu numerów wewnętrznych, opisaniu (oznaczeniu) tymi numerami w pobliżu lub na urządzeniach oraz prowadzeniu dokumentacji (np. karta wagowa) i robieniu regularnych przeglądów, co sprowadza się do dokonania oględzin i testowania. Testowanie to sprawdzanie poprzez porównanie ze wzorcem. Jeśli chodzi o termometry sprawdzenia dokonuje się poprzez porównanie odczytu z termometrem wzorcowym. Podobnie rzecz ma się z wagami – mierzy się zalegalizowany odważnik i sprawdza błąd pomiaru. W zależności od zakładu określa się dopuszczalną i dyskwalifikującą wielkość błędu. Możliwe jest też sprawdzenie wag np. opakowaniem o znanej masie, a wynikiem są odchylenia od masy zważonej na pierwszej wadze. 

Termometr wzorcowy to taki termometr, który w zakładzie wykorzystuje się do sprawdzania innych termometrów i na podstawie dokonanych porównań dopuszcza się lub wycofuje się termometr z użytkowania. Możliwe jest też ustalenie stałej różnicy z termometrem wzorcowym i uwzględnianie jej przy pomiarach. Termometr wzorcowy powinien mieć świadectwo sprawdzenia wydane przez Okręgowy Urząd Miar (OUM). W zakładzie jest wymagany co najmniej jeden taki termometr, gdyż w przypadku jakichkolwiek wątpliwości np. w relacjach w klientami lub Urzędową Kontrolą Żywności (UKZ) świadectwo z OUM jest niepodważalnym argumentem. Z takim termometrem sprawdza się pozostałe.

Innym aspektem z punktu widzenia higieny w zakładzie jest użytkowanie automatycznych mierników temperatury do pomiaru temperatury np. w liniach produkcyjnych oraz parametrów dostarczanych mediów. Można wyróżnić cztery rodzaje montażu. 

Najmniej higieniczne sposoby to dokonywanie pomiarów przy pomocy miernika nie zamontowanego na stałe w danym punkcie. Zmiany miejsca użycia mogą stanowić żródło zanieczyszczenia produktu na skutek: złej lub braku dezynfekcji urządzenia pomiarowego lub zanieczyszczenia z otoczenia przy okazji dokonywania pomiarów np. otwierania urządzenia produkcyjnego do pomiaru. Innym również niehigienicznym sposobem jest montowanie urządzeń kontrolno-pomiarowych na liniach produkcyjnych (np. w urządzeniach) w wąskich osłonach. Taki sposób powoduje powstanie trudno dostępnych miejsc do mycia i dezynfekcji tzw. death-spaces (martwe przestrzenie), w których mogą gromadzić się mikroorganizmy. Podobna sytuacja występuje, gdy tworzy się „odgałęzienia” linii produkcyjnej tylko po to, by na nich zamontować mierniki.

Najbardziej higienicznym sposobem dokonywania pomiarów jest pomiar aseptyczny polegający na zakładaniu sensorów, w taki sposób by nie zmieniały środowiska produkcji, przy wykorzystaniu istniejącej linii i bez możliwości zanieczyszczenia. 

Jeśli na linii produkcyjnej nie ma możliwości wykorzystania sensorów i z różnych powodów używa się najmniej higienicznych rozwiązań należy tak wykonywać operacje pomiarowe, by ustrzec produkt przed zanieczyszczeniami z miernika. Istotne jest gdzie miernik jest przechowywany przed użyciem oraz jakie czynności dezynfekujące się wykonuje przed wykorzystaniem go np. zanurzenie termopary w sterylizatorze w przed i po dokonaniu pomiaru. Niedopuszczalne jest mierzenie np. temperatury w różnych towarach tym samym przyrządem bez uprzedniej dezynfekcji. 

W celu zapewnienia bezpieczeństwa zdrowotnego żywności należy ustalić system monitorowania parametrów produkcyjnych, gdyż zazwyczaj jednostkowe dokonanie pomiaru niewiele mówi o partii produkcyjnej. W zakładach przemysłu spożywczego zazwyczaj monitoruje się co najmniej temperatury – ze względu na konieczność przechowywania w odpowiednich warunkach surowców i wyrobów gotowych. System monitorowania zostanie omówiony właśnie na przykładzie pomiaru temperatur. Monitoring polega na zapisie temperatur np. w chłodniach. Zapis ręczny w określonych przedziałach godzinowych daje informacje cząstkową – tzn. o sytuacji w momencie odczytu i zazwyczaj nie powoduje czy ktokolwiek zastanawia się nad prawidłowością procesów produkcyjnych lub prawidłowością chłodzenia i sprawnością urządzeń. System zapisu ciągły i najlepiej jeszcze automatyczny daje szerszą wiedzę co do zmian i przebiegu temperatur w danym pomieszczeniu chłodniczym. Zapis zazwyczaj można otrzymać w formie wykresu na którym łatwo jest śledzić zmiany i tendencje oraz wyraźnie można stwierdzić przekroczenia. Niestety najczęstszą przyczyną przekroczenia temperatur jest niedomykanie drzwi, które łączą pomieszczenie chłodnicze z innym o wyższych parametrach temperaturowych np. rozbiorem czy halą produkcji. Drugą przyczyną może być wydolność i sprawność urządzeń chłodniczych - w szczególności chłodnic i agregatów w miesiącach letnich. Rozwiązaniem przy tego typu pomiarach jest dołożenie dodatkowego miernika otwartych drzwi. Miernik ten rejestruje zazwyczaj jako 1 otwarte drzwi, a jako 0 zamknięte drzwi. Wynik z badanego okresu jest 0,45, co oznacza, że w badanym okresie, przez 45% czasu drzwi były otwarte.

Przy automatycznym rejestrowaniu parametrów produkcyjnych – w celu wizualizacji oraz informacyjnym – można zamontować sygnalizację wzrokowo-dźwiękową, która będzie informowała o przekroczeniach. Sygnalizacja wzrokowa to zazwyczaj pulsujące światło w odpowiednich kolorach (w zależności od wielkości przekroczenia) – np. pomarańczowe jak przekroczenie małe i czerwone jak przekroczenie jest duże. Światłem można też sygnalizować „otwarte drzwi” np. w mroźni. Inny sposób sygnalizacji to syreny czy „piszczyki” alarmowe. Stosuje się również powiadamianie SMSowe wysyłane na zdefiniowane uprzednio numery telefonów – zazwyczaj pracowników nadzoru w celu sprawdzenie i ew. zdyscyplinowania pracowników. Wiele firm oferujących system automatycznej rejestracji temperatur oferuje dodatkowo wysyłanie ma maile, też do różnie zdefiniowanych kręgów zainteresowanych – np. po co najmniej 15 minutach podniesienia temperatury o zadaną wartość powiadomienie dostają osoby na terenie zakładu, po kolejnych 15 minutach kolejne osoby – zazwyczaj przełożeni tych osób, które dostały pierwsze powiadomienie. Trzeci krąg jest do powiadamiania osób po kolejnym czasie podwyższonej temperatury.

Inne urządzenia kontrolno-pomiarowe mogą służyć np. do kontroli ilości. Będą one sprawdzać masę, objętość, liczbę sztuk, rozmiar itp. – w zależności od specyfiki produktu i wymagań klienta. Przykładem takiego wymagania będzie oczekiwanie klienta, ze w paczce będzie 5 sztuk, każdą z nich będzie w przedziale 95-120g, a łączna masa opakowania nie będzie mniejsza nić 525g oraz nie przekroczy 550g.

Na zakończenie parę słów o dokumentacji związanej z urządzeniami kontrolno-pomiarowymi. Zasady postępowania w zakładzie ze sprzętem kontrolno-pomiarowym powinna zawierać procedura nadzoru nad sprzętem kontrolno-pomiarowym. Procedura taka zawiera spis urządzeń, zasady nadzoru nad wyposażeniem. Ze względu na automatyzację można sprzęt podzielić na zintegrowany z liniami oraz wolnostojący. W procedurze należy omówić zasady oznaczenia i nadzorowania, a także zakupu nowego, wprowadzania na produkcję, wydawania do naprawy, oznaczania w przypadku awarii. 

Każde urządzenie powinno być oznaczone np. numerem oraz posiadać dokumentację składającą się z karty urządzenia na której dokonywane są wszystkie operacje związane z danym urządzeniem, a więc sprawdzenia, naprawy, konserwacje i przeglądy. Przykładowa kartę pokazano na rysunku 1. Zapisy z nadzoru nad urządzeniami kontrolno-pomiarowymi, to np. sprawdzenie termometrów. Przykładową kartę sprawdzenia pokazano rysunku 2.

Procedura nadzoru nas sprzętem kontrolno pomiarowym określa częstotliwość sprawdzania sprzętu.

Już za tydzień przedstawimy materiał prezentujący jak wykorzystać system icmInspector do nadzoru nad sprzętem i urządzeniami pomiarowymi wykorzystywanymi do zarządzania jakością.

Powrót