Исследование качественных характеристик белорусского длинного трепаного льноволокна урожая 2013 года

ДЛИННОЕ ТРЕПАНОЕ ЛЬНОВОЛОКНО, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА, ПРЯДИЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ, ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

Статья посвящена исследованию характеристик белорусского длинного трепаного льноволокна урожая 2013 года. Приведены результаты лабораторного исследования разрывной нагрузки, горстевой длины, гибкости, группы цвета длинного трепаного льноволокна. Проведен регрессионный анализ зависимости физико-механических свойств от номера длинного трепаного льноволокна. С помощью информационной системы контроля качества РУПТП «Оршанский льнокомбинат» проведен сравнительный анализ качественных характеристик длинного трепаного льноволокна различных регионов Республики Беларусь с использованием суммы проценто-номеров и средневзвешенного номера.

Приведенные регрессионные модели, установленные взаимосвязи между качественными характеристиками и регионами поставки могут быть использованы для сравнительной оценки качества белорусского длинного трепаного льноволокна урожая 2013 года с качеством льноволокна другого происхождения.

Сотрудниками Витебского государственного технологического университета совместно со специалистами РУПТП «Оршанский льнокомбинат» разработана и внедрена в производственный процесс информационная система контроля качества поставляемого на комбинат длинного трепаного льноволокна «TexLab» [1, 2], что соответствует современным направлениям в развитии систем управления качеством на предприятиях текстильной промышленности [3]. РУПТП «Оршанский льнокомбинат» является системообразующим предприятием льноперерабатывающей отрасли Республики Беларусь и

LONG SCUTCHED FLAX, QUALITY CONTROL, SPINNING ABILITY, INFORMATION SYSTEM OF QUALITY CONTROL

The article investigates the characteristics of the Belarusian long scutched fl ax harvested in 2013. The results of laboratory studies of the breaking load, length, fl exibility, color group of long scutched fl ax are shown. A regression analysis of the dependence of physical and mechanical properties on the number of long scutched fl ax have been conducted. With the help of the information system of quality control of the « Orsha Linen Mill » RUPTE comparative analysis of the qualitative characteristics of long scutched fl ax from various regions of the Republic of Belarus with use of the sum of percent-numbers and the weighted average rate have been counducted.

Specifi ed regression models, obtained relationships between the quality characteristics and the regions of supply can be used to compare the quality of the Belarusian long scutched fl ax harvested in 2013 with quality of fl ax fibers of different origin.

основным переработчиком длинного трепаного льноволокна, производимого в республике. В связи с этим данные, накапливаемые в системе, могут характеризовать в целом длинное трепаное льноволокно, производимое льнозаводами Республики Беларусь. В настоящей работе приведены данные об исследованиях физико-механических свойств и оценке прядильной способности длинного трепаного льноволокна урожая 2013 года, проведенных в лаборатории входного контроля РУПТП «Оршанский льнокомбинат» в период с января по октябрь 2014 года, и не отражают объемы закупок льноволокна, так как включают в себя также данные о партиях волокна с рекламацией по качеству. Приведенные в работе оценки качества льноволокна получены с помощью разработанной информационной системы контроля качества «TexLab» на основе данных лабораторного исследования их физико-механических свойств.

Согласно действующим техническим нормативным правовым актам [4, 5] показатель качества (прядильной способности) длинного трепаного льноволокна устанавливается в соответствии с результатами комплексного лабораторного исследования его физико-механических свойств: разрывной нагрузки, горстевой длины, гибкости, группы цвета, закостренности, недоработки и влажности. Числовой показатель качества длинного трепаного волокна может находиться в диапазоне от 8 до 24 и называется номером.

На рисунке 1 приведено распределение объемов поставок по качественным характеристикам длинного трепаного льноволокна урожая 2013 года.

ставщиком. В связи с этим в базе данных фиксируется информация о поставках льноволокна 9 номера, которое не закупается комбинатом, так как не обладает требуемой прядильной способностью.

На рисунке 2 приведено распределение объемов поставок по качественным характеристикам длинного трепаного льноволокна для различных регионов Беларуси.

Как видно из рисунка 2, распределение объемов поставок по качественным характеристикам, приведенное на рисунке 1, в целом характерно и для отдельных регионов Республики Беларусь. При этом Гродненская, Минская и Гомельская области занимают первые места по доле 12, 11 и 10 номеров.

На рисунках 3 – 6 приведены графические зависимости средних, минимальных и максимальных значений разрывной нагрузки, горстевой длины, гибкости, группы цвета длинного трепаного льноволокна урожая 2013 года от номера.

Как видно из рисунков 3 – 6 средние значения разрывной нагрузки, гибкости, горстевой длины и группы цвета длинного трепаного волокна имеют тенденцию к росту с увеличением номера. Интервалы между минимальными и максимальными значениями в рамках одного номера увеличиваются с увеличением объемов поставок волокна этого номера.

С использованием данных, приведенных на рисунках 3 – 6, проведен статистический анализ и получены адекватные регрессионные модели.

Регрессионная модель зависимости среднего значения разрывной нагрузки ( P, Í ) длинного трепаного льноволокна отномера ( N ):

P = 18.61 · N .             (1)

Из рисунка 1 видно преобладание в общем объеме поставок длинного трепаного льноволокна 11 номера. Доля льноволокна 13 номера составляет меньше процента, льноволокно 14 и более высоких номеров белорусскими льнозаводами не поставлялось на льнокомбинат. В результате исследования при входном контроле качества физико-механических свойств длинного трепаного льноволокна выявляются случаи несоответствия измеренных качественных характеристик характеристикам, заявленным по-

Достигаемый уровень значимости при оценке адекватности модели: p-value = 4.314 · 10-7, достигаемый уровень значимости при оценке значимости коэффициента модели: p-value = 4.314 · 10-7. Коэффициент модели статистически значим, а модель адекватна.

Регрессионная модель зависимости гибкости ( F , мм) длинного трепаного льноволокна от номера ( N ):

Рисунок 2 – Распределение объемов поставок по качественным характеристикам длинного трепаного льноволокна для различных регионов Беларуси: а – Брестская область; б – Витебская область; в – Гомельская область; г – Гродненская область; д – Минская область; е – Могилевская область.

F = 11.95 + 2.23 · N .         (2)

Достигаемый уровень значимости при оценке адекватности модели: p-value = 9.51 · 10-4. Достигаемый уровень значимости при оценке значимости свободного коэффициента модели: p-value = 7.92 · 10-3. Достигаемый уровень значимости при оценке значимости коэффициента модели при факторе N: p-value = 9.51 · 10-4. Коэффициенты модели статистически значимы, а модель адекватна.

Регрессионная модель зависимости среднего значения горстевой длины (L, см) длинного трепаного льноволокна от номера (N):

значения группы цвета ( C ) длинного трепаного льноволокна от номера ( N ):

L = 45.96 + 1.53 · N .         (3)

C = - 3.74 + 0.6 · N .         (4)

Достигаемый уровень значимости при оценке адекватности модели: p-value = 4.78 · 10^-2. Достигаемый уровень значимости при оценке значимости свободного коэффициента модели: p-value = 3.1 · 10^-3. Достигаемый уровень значимости при оценке значимости коэффициента модели при факторе N : p-value = 4.79 · 10^-2. Коэффициенты модели статистически значимы, а модель адекватна.

Регрессионная модель зависимости среднего

Достигаемый уровень значимости при оценке адекватности модели: p-value = 8.742 · 10^-4. Достигаемый уровень значимости при оценке значимости свободного коэффициента модели: p-value = 4.874 · 10^-3. Достигаемый уровень значимости при оценке значимости коэффициента модели при факторе N : p-value = 8.74 · 10^-4. Коэффициенты модели статистически значимы, а модель адекватна.

Анализируя регрессионные модели (1)–(4),

можно сделать выводы, что при увеличении номера длинного трепаного льноволокна на одну единицу разрывная нагрузка в среднем увеличивается на 18.61 Н; гибкость в среднем увеличивается на 2.23 мм; горстевая длина в среднем увеличивается на 1.53 см; группа цвета в среднем увеличивается на 0.6.

На рисунке 7 приведено распределение объемов поставок длинного трепаного льноволокна различных номеров по регионам Республики Беларусь.

Как видно из рисунка 7, Могилевская, Гродненская, Минская и Витебская области лидируют в поставках длинного трепаного льноволокна 13, 12, 11 и 10 номеров соответственно.

На рисунке 8 приведено распределение объемов поставок длинного трепаного льноволокна по регионам Республики Беларусь без учёта показателей качества.

Как видно из рисунка 8, разница в объемах поставки Витебской, Минской, Брестской и Гродненской областей находится в пределах 1,5 про- центов, последнее место по общему объему поставок занимает Гомельская область.

В производственной практике для ранжирования поставок длинного трепаного волокна по качеству могут использоваться средневзвешенный номер или сумма процентономеров. Средневзвешенный номер поставок региона рассчитывается по формуле

11т^г

N = ¹⁼¹      ,                (5)

У,т1

i=l где n – количество поставок из региона; i – порядковый номер поставки; Ni – номер (показатель качества) i-й поставки; mi – масса i-й поставки, кг.

На рисунке 9 приведены данные о средневзвешенном номере поставок регионов Республики Беларусь, лидером по этому показателю является Гродненская область.

53.68%

могилёвская область

гродненская область брестская область могилёвская область витебская область минская область гомельская область Ц 1.04%

] 21.78%

5.39%

2.92 %

б

Рисунок 7 – Распределение объемов поставок длинного трепаного льноволокна: а – 13 номера; б – 12 номера; в – 11 номера; г – 10 номера по регионам Республики Беларусь

Рисунок 8 – Распределение объемов поставок длинного трепаного льноволокна по регионам Республики Беларусь без учёта номеров

Рисунок 9 – Средневзвешенный номер поставок

Сумма процентономеров -го региона поставщика длинного трепаного льноволокна рассчитывается по формуле it

p^Lb»-^,       (6)

J=1

где N_j – показатель качества (номер); B_ij – доля поставок волокна j -го номера i -го региона в об щем объеме поставок j -го номера:

В_у=—2-- 100 , (7)

где M_ij – масса поставок длинного трепаного льноволокна j -го номера i -го региона; M_j – общая масса поставок длинного трепаного льноволокна j -го номера.

На рисунке 10 приведены значения сумм процентономеров регионов Республики Беларусь с учетом закупаемых льнокомбинатом номеров: 10, 11, 12 и 13.

Как видно из рисунка 10, по сумме процен-тономеров первое место занимает Могилевская

Рисунок 10 – Суммы процентономеров регионов

Республики Беларусь

область. Это объясняется тем, что Могилевская область со значительным отрывом (53,68 % рисунок 7 а лидирует в поставках волокна 13 номера, самого высокого показателя качества в урожае 2013 года.

ВЫВОДЫ

Информационная система контроля качества «TexLab», внедренная в производственный процесс РУПТП «Оршанский льнокомбинат», позволяет накапливать и проводить различные виды анализа данных о физико-механических свойствах длинного трепаного льноволокна и его прядильной способности.

Приведенные регрессионные модели зависимостей физико-механических свойств длинного трепаного льноволокна от номера (в диапазоне номеров 9–13), установленные взаимосвязи между качественными характеристиками и регионами поставки могут быть использованы для сравнительной оценки качества белорусского длинного трепаного льноволокна урожая 2013 года с качеством льноволокна другого происхождения.

Приведенный в статье аналитический обзор данных о физико-механических свойствах длинного трепаного льноволокна и его прядильной способности может быть использован при планировании и анализе деятельности текстильных льноперерабатывающих предприятий.