|
|
"Świat Druku" - miesięcznik
Archiwum
Rok 2002
Październik
Metody oceny jakości produktu i procesu
|
|
Burzliwy rozwój cywilizacyjny obserwowany w ostatnich dziesięcioleciach XX wieku, wywołany rewolucją informatyczną, skutkuje zwiększeniem produkcji w całej gospodarce światowej. Jednocześnie rozwój ten doprowadził do zmiany postrzegania towarów zarówno przez producentów, jak i konsumentów. Niespotykany dotychczas w skali świata strumień towarów i informacji w sferze nauki, techniki, handlu i w innych obszarach działalności człowieka spowodował obiektywną konieczność doskonalenia produkowanych wyrobów dostosowanych do coraz wyższych wymagań konsumenta. Podstawowym wyróżnikiem produktu stała się jego jakość.
|
Jakość nie jest pojęciem nowym. Jego wprowadzenie jest przypisywane Cyceronowi, w którego rozumieniu oznacza właściwość przedmiotu (gr. jakość - właściwość). W długim czasie, jaki upłynął od wprowadzenia pojęcia jakości do dziś, pojęcie to zmieniało swój sens i było nawet przedmiotem dyskusji filozoficznych. Obecnie obowiązująca definicja jakości, sformułowana w normie ISO 9000:2000 oraz w polskiej normie PN EN ISO 9000:2000 brzmi: „Zespół inherentnych właściwości spełniających wymagania konsumenta”.
Nauka o jakości doczekała się należnego jej miejsca, a jej współczesne osiągnięcia przenikają do wszystkich obszarów produkcji, w tym także do poligrafii i opakowań.
Opakowanie jest szczególnym rodzajem wyrobu przemysłowego. Od jego właściwości zależy jakość zapakowanego produktu, możliwości jego sprzedaży czy przemieszczenia w systemie dystrybucji. Jednakże opakowanie jest również produktem, co umożliwia ocenę jego właściwości w kategoriach szerszych niż dotychczas stosowane. Uszlachetnione nadrukiem pozostaje wyrobem, do którego mogą mieć zastosowanie metody wypracowane w teorii jakości produktu i procesu.
Jakość nie jest kategorią ekonomiczną i w pewnych warunkach może być oceniana metodami instrumentalnymi, co umożliwia jej obiektywną ocenę. Jednakże wiele czynników wpływających na postrzeganie jakości przez konsumenta, jak np. ocena produktu poprzez wygląd opakowania, modę czy kolor produktu, ma charakter subiektywny, chociaż czynniki te zawsze mieszczą się w definicji jakości. Dlatego niezbędne stało się opracowanie metod umożliwiających uogólnioną ocenę jakości produktu. W celu uzyskania właściwej oceny produktu obecnie coraz częściej ocenia się także proces produkcyjny, w tym jego stabilność.
Jakość produktu
Zazwyczaj jakość wyrobu powiązana jest z produkcją oraz warunkami i czasem przechowywania. Poziom jakości produktu w określonym przedziale czasowym
t0 /= t /= tn
powinien być stały (J = const.), jednakże oddziałujące na produkt czynniki zmieniają jego parametry, obniżając w efekcie jakość.
Charakterystykę zmian przedstawia się często w postaci krzywych życia produktu. Opracowano wiele funkcji opisujących cykl życia produktu, lecz wydaje się, że najbardziej odpowiadający realiom produkcyjnym i eksploatacyjnym jest model, który wyraża funkcja (rys. 1):
J = a (lg t)2 + b lg t + c
Jak widać z przedstawionej zależności, czas jest tu wyrażony w postaci logarytmicznej, co ilustruje niesymetryczny przebieg procesów produkcji i eksploatacji wyrobu. Dynamikę procesu można przedstawić poprzez obliczenie pochodnych funkcji.
Przydatność produktu w czasie może być regulowana na podstawie znajomości realnych mechanizmów oddziaływania na produkt określonych narażeń, poprzez wymuszenia pożądanego stanu produktu prowadzące do przedłużenia czasu przydatności. Skutki złożonej interakcji wszystkich działających na produkt czynników określają w efekcie czas przydatności produktu do użytkowania.
Czas życia produktu można podzielić umownie na trzy fazy: fizycznego kształtowania, eksploatacji oraz czas, kiedy produkt został wykorzystany bądź stał się zbędnym odpadem. W rzeczywistości faza pierwsza zaczyna się znacznie wcześniej: fazą przygotowania intelektualnego.
Z punktu widzenia ekologii zmiany jakości w czasie powinny być rozpatrywane w całym przedziale czasowym, w jakim produkt znajduje się w środowisku naturalnym. Jednakże tutaj zajmiemy się problemem jakości produktu w czasie pełnienia przez niego funkcji, do której spełnienia został wyprodukowany.
Zmiany parametrów wyrobu mogące mieć negatywny wpływ na jego jakość rozpoczynają się już w momencie zakończenia produkcji. Na rysunku 2 przedstawiono graficzny obraz tej części krzywej życia produktu, w której jakość Jopt pozostaje na pożądanym poziomie w czasie t = ti.
Zawsze istnieje pewien przedział czasowy, w którym wskutek losowo działających na materiał narażeń, np. czynników zewnętrznych lub wewnętrznych, występuje powolna zmiana jakości produktu od Jmax do Jmin, nie wpływająca zasadniczo na jego cechy użytkowe, a powodująca odchylenia parametrów jakości od maksymalnego poziomu jmax. Walory użytkowe produktu nie zmieniają się lub zmieniają się w niewielkim stopniu aż do wartości krytycznej funkcji Jmin. Poniżej tej wartości produkt traci zdolność spełnienia funkcji, do której wykonania został wyprodukowany. Dzieje się tak wówczas, kiedy na produkt nie oddziałują narażenia typu skokowego. Ekstremalne działanie tego typu czynnika niszczącego, np. uderzenia w szkło, wywołuje zmiany natychmiastowe powodując obniżenie J, często do wartości J = 0.
W warunkach typowych przedział dopuszczalnych wartości J jest zawarty pomiędzy Jmax a Jmin - na rysunku 3 został oznaczony Jopt. Przedział Jmax - Jmin ilustruje zmiany wartości J, które są dopuszczalne dla danego produktu w czasie t = ti. Bez dodatkowych wymuszeń dopuszczalna jakość produktu pozostaje w przedziale jakości w czasie t = ti, a jego przedłużenie do t = ti+n wymaga zastosowania czynników przeciwdziałających naturalnym procesom biologicznym, chemicznym i fizycznym. Do takich czynników zaliczyć można chemiczne substancje stabilizujące, technologie utrwalania, optymalizację warunków przechowywania i inne, ale najbardziej powszechne jest w takich przypadkach stosowanie opakowań.
Proces doboru warunków zachowania jakości produktu powinien być rozpatrywany w kontekście jego właściwości, a w szczególności wrażliwości na narażenia.
Wiadomo, że istnieje ścisły związek pomiędzy wrażliwością i czynnikami wpływającymi na destrukcję produktu oraz sposobami przedłużenia jego trwałości. W celu rozpatrzenia tej zależności przyjmijmy, że mamy do czynienia z pewnym, czysto hipotetycznym produktem P, na który działają narażenia N(t) zmieniające jego cechy czy parametry, a w efekcie jakość. Załóżmy także, że na wybrany produkt działają świadomie wprowadzone przez człowieka czynniki hamujące wpływy narażeń zewnętrznych i wewnętrznych, które nazwiemy wymuszeniami V(t). Bez dodatkowych wymuszeń V(t) zmiany w produkcie P będą przebiegały z szybkością określoną warunkami otoczenia. Zapobieżenie lub zahamowanie narażeń N(t) uzyskuje się poprzez stosowanie różnych technologii.
Efekt ten można uzyskać poprzez modyfikację warunków otoczenia oraz zastosowanie metod uszlachetnienia, utrwalania czy też zastosowanie opakowań. Obecnie, kiedy do dyspozycji technologów stoją wysokowydajne technologie i urządzenia klimatyzacyjne, skuteczne metody konserwacji, a także doskonałe materiały opakowaniowe, istnieją możliwości spowolnienia działania mechanizmów degradacji produktu. Nowoczesne technologie nie tylko ograniczają negatywny wpływ działających na produkt narażeń, lecz niejednokrotnie potęgują działanie czynników mających na celu zabezpieczenie produktu. Na rysunku 4 przedstawiono schemat wzajemnego oddziaływania produktu, opakowania i otoczenia.
Mamy więc do czynienia z systemem, w którego skład wchodzą: produkt o znanych właściwościach, zapakowany w opakowanie mające pewną formę, wymiary, barierowość i inne znane parametry, oraz kryptoklimat wypełniający przestrzeń pomiędzy produktem a opakowaniem, a także środowisko, w którym znajduje się opakowany produkt.
Znaczna część czynników działających na produkt jest eliminowana lub osłabiana poprzez dostosowanie warunków otoczenia do wrażliwości produktu, część eliminuje lub ogranicza opakowanie, pozostałe działają na produkt. Jednakże opakowanie jest również produktem i czynniki działające na produkt oddziałują także na nie. Niezależnie od działania czynników zewnętrznych, na opakowanie działa też sam produkt, wraz z kompleksem środków konserwujących i stabilizujących, powodując - w wypadku niewłaściwego doboru - uszkodzenie lub nawet zniszczenie produktu i opakowania. Opakowany produkt może wchodzić w reakcję z materiałem opakowaniowym, tworząc nowe związki chemiczne, które mogą być niekorzystne z punktu widzenia zmian jakościowych produktu. Często bywa, że opakowanie jest na tyle istotnym elementem produktu, że samo wymaga ochrony. Powstaje więc łańcuch ochronny dostosowany nie tylko do przechowywania produktu, lecz również do ochrony opakowań, do metod transportu i składowania.
Na podstawie wrażliwości produktu na czynniki zewnętrzne i wewnętrzne można określić narażenia, przed którymi dany produkt powinien być chroniony. Należy przy tym brać pod uwagę zmieniające się właściwości produktu oraz warunki zewnętrzne. Na rysunku 5 przedstawiono uogólniony schemat podziału narażeń działających na produkt.
Najogólniej można podzielić narażenia na fizyczne, chemiczne i biologiczne. Podział narażeń fizycznych dotyczy warunków klimatycznych, mechanicznych oraz różnego rodzaju promieniowania. Wśród narażeń klimatycznych rozróżnia się trzy podstawowe czynniki: ciśnienie, temperaturę i wilgotność. Na schemacie podano wyłącznie główne charakterystyki warunków klimatycznych, jednakże poważny wpływ na intensywność ich działania mają także: strefa klimatyczna, mikroklimat, nasłonecznienie, bliskość zbiorników wodnych i inne. Czynniki te wpływają w znaczący sposób na otoczenie tworząc mikroklimat oddziałujący na kryptoklimat panujący w opakowaniu i tym samym na przechowywany produkt.
Narażenia mechaniczne obejmują wstrząsy, uderzenia, kłucia, cięcia, a uszkodzenia spowodowane nimi mogą wywoływać zmianę kształtu, wyciekanie, wypadanie, wysychanie i inne.
Oddzielną grupę narażeń stanowi promieniowanie. Generalnie na produkt i opakowanie oddziaływać mogą dwa rodzaje promieniowania: korpuskularne i elektromagnetyczne, przy czym oba rodzaje występują w przyrodzie i zasadniczego wpływu na produkt nie mają. Jednakże promieniowanie elektromagnetyczne, którego spektrum jest bardzo szerokie, a poszczególne pasma charakteryzują się dużą różnorodnością odmiennych właściwości, jest szeroko wykorzystywane we współczesnym zindustrializowanym świecie. Wspomniane już wyżej promieniowanie świetlne, będące źródłem podwyższonej temperatury, a także innych zmian, ze względu na swoje właściwości stanowi zagrożenie dla produktu poprzez działanie różnych części spektrum światła - np. IR lub UV. W skład spektrum elektromagnetycznego wchodzą także ultradźwięki, mikrofale, promieniowanie gamma. W zasadzie nie występują one w przyrodzie w wielkościach zagrażających produktom.
Narażenia chemiczne, które stanowią gazy, pary, ciecze, ciała maziste i stałe, powodować mogą w bezpośrednim oddziaływaniu na produkt zmiany wielu jego parametrów. Wchodząc w związki chemiczne z chronionym produktem mogą tworzyć nowe substancje chemiczne, nie tylko zanieczyszczające produkt, ale mogące również stanowić zagrożenie dla zdrowia czy życia ludzi bądź zwierząt.
Narażenia biologiczne stanowią zagrożenie nie tylko dla bardzo wrażliwych na nie produktów przemysłu rolno-spożywczego, lecz również dla wielu wyrobów wykonanych z surowców naturalnych, tj. papieru, drewna, wełny i innych. Zaliczyć do nich można wszelkiego rodzaju pleśnie, grzyby i bakterie.
Opisane narażenia rzeczywiście mogą wpływać w sposób negatywny na produkt, jednakże analizując je uważnie nietrudno zauważyć, że te same czynniki często są stosowane do przedłużenia jego trwałości. Ciśnienie (podciśnienie), temperatury (zarówno ujemne, jak i dodatnie), promieniowanie (podczerwone, jonizujące, ultradźwięki in.), działanie gazów - wszystkie one w zależności od wartości i warunków mogą być wykorzystywane do konserwacji produktu.
Prof. dr hab. Hieronim Kubera
Akademia Ekonomiczna w Poznaniu
|
|
|
|
