Планування, створення та ефективне використання операційної системи організації

Масове виробництво створює сприятливі умови для поглиблення спеціалізації, швидкого зростання продуктивності праці, високого завантаження обладнання без його переналагодження, встановлення чіткого ритму роботи. До підприємств з масовим випуском продукції можна зарахувати: годинникові заводи, швейні та трикотажні фабрики, підприємства побутової техніки та ін. Масове виробництво є вищою формою спеціалізації виробництва, яка дає змогу зосередите підприємстві випуск одного або кількох типових однойменних виробів.

Для організації масового виробництва характерні такі особливості: великий обсяг випуску виробів строго встановленої номенклатури; розташування робочих місць відповідно до послідовності виконуваних операцій; велика частка спеціального і спеціалізованого обладнання та технологічного оснащення; високий процент комплексно-механізованих і автоматизованих технологічну процесів; велика частка робітників невисокої кваліфікації, які виконують закріплену за ними відповідну операцію; високий рівень стандартизації та уніфікації деталей, вузлів і агрегатів; мінімальна тривалість виробничого циклу порівняно з серійним виробництвом; можливість впровадження автоматизованих систем управління виробництвом; централізація управління і планування виробництва та ін.



5. Організаційний механізм моделювання операційної систем

Поняття «механізм» є багатоаспектним і широко використовується у різних сферах життєдіяльності.

Механізм (грец. mechane - машина) - це система тіл, що призначена для перетворення руху одного або декількох тіл у потрібний рух інших тіл.

Короткий економічний словник описує поняття «механізм» наступним чином.

Механізм - це послідовність станів процесів, які визначають собою які небуть дії, явища; система, пристрій, який визначає порядок якого-небуть виду діяльності.

Поступово переходячи до розгляду поняття «організаційний механізм» варто було б розглянути, що являє собою механізм управління.

Н. Р. Нижник трактує механізм управління наступним чином - це категорія управління, що включає цілі управління, елементи об'єкта та її зв'язки, на які здійснюється вплив, дії в інтересах досягнення цілей, методи впливу, матеріальні та фінансові ресурси управління соціальним та організаційним потенціалами.

Беручи до уваги все вище сказане ми пропонуємо наступне трактування поняття «організаційний механізм» - це перелік певних складових елементів, які в сукупності створюють організаційну основу певних процесів та явищ.

Як вже зазначалося вище, на сьогоднішній день не існує чіткого визначення поняття «організаційний механізм управління діяльністю підприємства». Одні автори трактують його, як сукупність процесів, що відбуваються в організації, другі - як етапи життєвого циклу організації, треті - як основні правила, норми, що діють у межах організації. Також організаційний механізм можна розглядати з точки зору здійснюваної діяльності, а саме:

1) організаційний механізм конкурентоспроможності підприємства;

2) організаційний механізм бюджетування;

3) організаційний механізм фінансової діяльності підприємства та ін.

Узагальнивши вище сказане трактування поняття «організаційний механізм» набуває наступного вигляду.

Організаційний механізм - це сукупність усіх правил і норм, які циркулюють всередині організації, а також усі господарські процеси, які здійснює організація для досягнення основної мети діяльності.

5.1 Закономірності організації операційної системи

Найбільш чітко, узагальнено та послідовно організаційний механізм відображено в структурі управління, тому що в структурі управління поєднуються всі сторони діяльності підприємства, встановлюються взаємовідносини між структурними підрозділами та працівниками апарату управління.

За допомогою організаційної структури можна вивчити та оцінити розподіл функцій та повноважень, фінансову звітність, кадрову політику, а також особливість господарської діяльності, яку здійснює підприємство.

Основні елементи організаційної структури управління підприємством зображено на рис.4.



Рис.4. Елементи організаційної структури управління підприємством

Звідси витікає наступне визначення поняття «організаційний механізм» - це всі організаційні та розпорядчі дії, які є взаємозалежними і в сукупності забезпечують виконання досягнення поставлених цілей.

Будь-яка організація є системою, тому з точки зору системного підходу організаційний механізм - це система усіх методів, прийомів та способів формування та регулювання відносин між об'єктами системи та внутрішнім і зовнішнім середовищами.

Організаційний механізм управління діяльністю підприємства є ефективним тільки за рахунок дотримання наступних принципів:

1. Організаційна структура відповідає обраній стратегії.

2. Організаційна структура відповідає тому середовищу, в якому вона функціонує.

3. Відсутні протиріччя між елементами організаційної структури.

Узагальнивши все вище сказане можна виділити основні елементи організаційного механізму управління підприємством (рис. 5)



Рис.5. Організаційний механізм управління підприємством

Мета управління є рушійним елементом структури управління; це те, заради чого функціонує підприємство.

5.2 Принципи організації операційної системи в цілому, її підсистем і вимоги до них

У будь-яких системах кожен елемент (як частина) потрібен для підтримання і функціонування всієї системи і поза неї існувати не може. Це є проявом системної залежності й організації. Системи формуються і функціонують на основі загальних (універсальних) законів і окремих принципів. Усі закони і принципи організації діють взаємопов'язано, а не ізольовано.

Принципи організації -- основні правила, що відображають загальні універсальні закони організації. Принципи розробляються на підставі аналізу повторюваності реальних процесів організації виробництва і перевіряються практикою. Вони об'єктивні й обов'язкові. Але знання принципів ще не гарантує успіху. З розвитком і удосконаленням самого виробництва, створенням нових законів можуть вироблятися нові принципи та уточнюватися існуючі.

Закони організації виробничих систем. Основний закон організації -- закон синергії -- полягає в тому, що сума властивостей (потенціалів, енергії, якості) організованого цілого перевищує «арифметичну» суму властивостей кожного з елементів системи. При цьому під властивістю елемента розуміють параметри, що його характеризують, їх взаємозалежність, зміни в часі, якості та ін. Ефект синергії виникає за рахунок взаємної участі, взаємодії елементів, що перебувають у межах цілого і мають різноманітні практичні застосування. У виробничих системах організаційний ефект має такі складові, як спеціалізація, синхронність, ритмічність. Джерелом додаткової енергії такої системи є взаємопосилення сукупності її елементів. Ефект посилення індивідуальних дій покладений в основу створення виробничих систем будь-якого рівня.

Закон єдності аналізу-синтезу визначає те, що процеси розподілу, спеціалізації, диференціації та інші необхідно доповнювати протилежними процесами: з'єднання, універсалізації, інтеграції і т. д. Використання цього закону передбачає вибір ознак або підстав спочатку для розподілу (класифікації), а потім для з'єднання (групування) у нові класи. Закон ставить вимогу розподілу діючих систем на підсистеми (елементи) з метою наступного перегрупування (трансформації) у нові системи для забезпечення їх ефективного функціонування.

Закон пропорційності означає потребу певного співвідношення між частинами цілого.Вимога закону композиції полягає в тому, що мета діяльності підсистеми (елемента) одночасно є підціллю діяльності системи.

Згідно з законом самозбереження кожна реальна фізична (матеріальна) система спрямована на збереження своєї цілісності та на економію витрат своїх ресурсів.

Важливий висновок випливає із закону організованості-інформованості, відповідно до якого в системі не може бути більше порядку, ніж інформації.

Кожна виробнича система як організація, йдеться в законі онтогенезу, у своєму розвитку проходить фази життєвого циклу: народження, становлення, розквіту, згасання.

Під законом організації виробничих систем розуміються необхідні, суттєві, стійкі співвідношення між елементами виробничої системи, а також між цією системою і зовнішнім середовищем. Закони організації виробничих систем утворюють систему законів, які взаємозалежні і взаємообумовлені, а всі разом становлять ціле. Основні групи законів організації укладаються в такій послідовності: закони статики, закони розвитку.

Закони статики організації виробничих систем:

1. Закон відповідності виробничих систем цілям, що перед ними поставлені. Кожна система при формуванні цілеспрямована на задоволення певних потреб. Виходячи з вимог цього закону: - цілевизначення системи, її підсистем і елементів передбачає розроблення системи цілей, підцелей і шляхів їх здійснення; - функціонування системи, підсистем і елементів оцінюються виміром ступеня досягнення мети;

- безперервність функціонування системи зумовлена необхідністю постійного досягнення цілей, що змінюються, та підвищенням ефективності виробництва.

2. Закон відповідності організації виробничої системи зовнішньому середовищу. Зумовлений відкритістю цих систем та взаємодією їх з динамічним зовнішнім середовищем він потребує відповідності:

- економічним законам;

- державному устрою (правовим законам, нормам, інструкціям тощо);

- системі вищого рангу;

- рівня спеціалізації та кооперування зовнішньому середовищу;

- екологічним стандартам (допустимі викиди виробничої системи в навколишнє середовище).

3. Закон відповідності елементів виробничої системи один одному. У процесі створення і функціонування виробничої системи достатньо чітко формулюються вимоги до продукції (послуг), яку вона виготовляє, а також до параметрів сировини та матеріалів відповідно до обраної технології. Тому насамперед важливе значення має відповідність технологічного процесу сировині та продукції.

Матеріальні елементи системи інтегруються в підсистеми відповідно до спеціалізації, визначеної технологією обробки матеріалів чи складання виробів. Тому всі підсистеми мають відповідати одна одній і системі в цілому.

Виробнича система може ефективно функціонувати тільки за умови взаємопов'язаної результативності всіх її елементів. Відповідність елементів системи досягається описом виробничого процесу, що об'єднує характеристики матеріальних і енергетичних ресурсів на «вході» в систему, технологічного процесу, устаткування, що застосовується, вимог до персоналу. Усе це потребує відповідності устаткування технологічному процесові. Кожен елемент виробничої системи, виходячи з вимог результативності, має бути раціональним (з погляду параметрів спеціалізації, устаткування, форми організації праці -- індивідуальна, колективна, багатоверстатна, а також планування й оснащення робочого місця, кваліфікації робітника, що його обслуговує). Таким чином, вимога раціональності елементів виробничої системи зумовлює необхідність відповідності кваліфікації робітників устаткуванню і технологічному процесові.

На стадії організаційного проектування можна достатньо точно сформулювати функції кожного елемента системи і досягти відповідності кожного елемента виробничої системи функції, що виконується. Остання визначається як похідна від мети системи, підцілей того або іншого рівня. Функція кожного елемента системи визначає спосіб досягнення її мети, що підкреслює визначальну роль технології відносно устаткування та кадрів в організації виробничої системи. Вимоги відповідності елемента системи функції, що виконується, поширюються на потоки вхідних у систему елементів: матеріалів, комплектуючих деталей, вузлів, інформації тощо, а також на потоки вихідних з неї елементів: продукції, послуг, інформації та ін.

Структура системи, її упорядкованість значною мірою визначаються прийнятою формою організації виробничої системи (одинична, серійна чи масова), яка залежить від виду продукції та розміру партії деталей (виробів), що випускаються. Звідси справедлива вимога відповідності форми організації виробничої системи виду продукції, що випускається, та розміру партії виробів.

4. Закон відповідності зв'язків елементів виробничих систем їх властивостям і сутності системи.

У системах усі елементи об'єднані між собою зв'язками взаємодії (наприклад, верстат і робітник, що його обслуговує), матеріальними, енергетичними, інформаційними та іншими зв'язками. Крім формальної службової інформації, у виробничій системі циркулює також неформальна, особиста інформація, яка впливає на поведінку всіх категорій працюючих людей. Класифікують зв'язки елементів виробничої системи за такими ознаками:

1) За характером матеріальних взаємовідносин у просторі:
- жорсткі матеріальні зв'язки -- предмети праці передаються для обробки з одного до певного іншого робочого місця (якщо обробляються різні предмети праці, тоді кожен предмет передається тільки одному робочому місцю, але таких місць може бути кілька);

- альтернативні матеріальні зв'язки -- предмети праці переходять на одне з багатьох робочих місць;

- компенсаційні альтернативні зв'язки -- предмети праці спочатку надходять на склад, а потім або на інший склад, або на робочі місця.

Жорсткі й альтернативні зв'язки використовуються в потоковому чи зміно-потоковому виробництвах, компенсаційні -- у всіх організаційних типах виробництва. Матеріальні зв'язки передбачають визначення виду транспортних засобів, їх кількість, а також значною мірою обсяг вантажопотоку.

2) За характером взаємовідносин у часі: - постійні -- притаманні масовому виробництву;

- циклічно-повторювальні -- поширені в серійному типі виробництва;

- випадкові (разові) -- характерні одиничному виробництву.

3) За характером складності елементів:

- прості, які діють на робочому місці при одному «вході» і одному «виході» для матеріальних зв'язків;

- складні -- зумовлені поліструктурністю виробничих систем з множиною зв'язків кожного елемента з підсистемами та іншими елементами системи.

При цьому стохастичні зміни в системі і зовнішньому середовищі визначають використання не тільки постійних, а й альтернативних (ситуаційних) та компенсаційних зв'язків.

Унаслідок зростання кількості зв'язків, зменшення їх постійності та жорсткості організація виробничої системи значно ускладнюється. У деяких випадках складність зв'язків визначається її довжиною, яка охоплює ієрархічний рівень елементів системи. Тому в практичній діяльності велика увага приділяється спрощенню зв'язків системи. Доцільність спрощення зв'язків зумовлюється перевагами предметної спеціалізації перед технологічною.

4) За характером впливу обставин на взаємовідносини: - упорядковані, які являють собою намагання спростити зв'язки, забезпечивши їх незмінність у часі;

- еластичні, що передбачають можливість заміни (на деякий час) зв'язків з одними елементами системи на зв'язки з іншими елементами. Така здатність до зміни системи випливає з умови створення її структури на зв'язках елементів, що входять до складу системи. Еластичність зв'язків дає змогу обминути елементи виробничої системи, що виявилися непрацездатними, і відповідно підвищити надійність системи, а також локалізувати негативні впливи середовища.

Упорядкованість і еластичність зв'язків перебувають у діалектичній єдності. Для сучасних виробничих систем зв'язки мають бути водночас упорядкованими й еластичними, щоб одночасно забезпечувати адаптивність до вимог зовнішнього середовища і достатню результативність.

Розглянуті види зв'язків характерні для всіх інших елементів виробничого процесу. Якщо розчленувати виробничий процес на значну кількість простих операцій, то він буде складним, а за невеликої кількості складних операцій -- простим. За кожним робочим місцем можливе закріплення однієї або кількох однорідних операцій. Бажання спростити зв'язки призводить до укрупнення операцій, що відповідно ускладнює конструкцію верстатів і агрегатів робочого місця. В такому випадку до уваги беруть їх експлуатаційні характеристики та економічну доцільність.

Зв'язки між елементами виробничої системи визначають їх просторове розташування та особливості формування організаційних підсистем. Тому необхідні відповідність просторової та організаційної структур, міцність зв'язків між елементами виробничої системи.

Під впливом цієї вимоги, з одного боку, здійснюється раціоналізація внутрішньосистемних перевезень, а з другого -- створюються передумови для організації і функціонування раціональної керуючої підсистеми. Складність управління виробничою системою зумовлена її поліструктурністю, великою кількістю працюючих, стохастичними та іншими явищами, тому потребує взаємної відповідності структур керованих і керуючих підсистем системі в цілому.

5) Закон резервів у виробничих системах відіграє важливу роль.

Він зумовлений необхідністю компенсації відхилень від параметрів функціонування системи. Таким, наприклад, як відхилення в рівні пропускної спроможності робочих місць та інших підрозділів, що виникають унаслідок змін попиту споживачів, відмов устаткування та інструменту, коливання термінів постачання ресурсів, з'явлення на роботу персоналу за спеціальностями та інших причин.

Резерви виробничої системи при їх різноманітності можна згрупувати таким чином:

- організаційні резерви створюють можливість перебудови структури системи (наприклад, просторової структури -- шляхом зміни зв'язків елементів, їх функцій; часової структури -- змінюючи послідовність робіт). Іноді вони сприяють передачі або отриманню деяких робіт даною виробничою системою в процесі перерозподілу завдань з іншими виробничим системами;

- інтенсивно-екстенсивні резерви, що забезпечують тимчасову зміну інтенсивності роботи устаткування та робітників (наприклад, зміни швидкості операції різання), збільшення тривалості роботи устаткування (наприклад, збільшення кількості змін) та елементів системи (понаднормовані години роботи робітників);

- ресурсні резерви об'єднують резерви устаткування, робітників, незавершеного виробництва, інструментів, матеріалів тощо.

Наприклад, проблеми, пов'язані з відмовою верстата, можуть усуватися різними шляхами: використанням накопиченого незавершеного виробництва, введенням у роботу резервного верстата, передачею операції на інші верстати і т. д.

Для організації будь-якої виробничої системи важливо мати уявлення про конкретність резервів, відповідність розміщення резервів місцям виникнення потреби в них.

На відміну від ресурсів указані резерви взаємозамінні. Співвідношення в заміні резервів непостійні і залежать від рівня насиченості даним резервом. Резерви пов'язані з наявністю надлишкових ресурсів та інформації. Їх різноманітність та взаємозамінність визначає вибір ефективних видів резервів, який залежить від типу виробничої системи, виробничої ситуації, співвідношення видів ресурсів та інших чинників.

Для виробничих систем найефективнішими вважаються резерви часу та інформації. Резерви часу розглядаються як можливість зміни черговості робіт. Резерви інформації передбачають наявність варіантних технологій, дозвіл на заміну матеріалів, інструменту та ін. З погляду економічності найвагоміші резерви інструменту, незавершеного виробництва, на відміну від резервів устаткування та робочої сили. Для робочої сили економічно доцільним є суміщення професій, багатоверстатного обслуговування і колективних форм організації праці.

Умови економічності виробництва та управління ставлять завдання оптимізації видів та величини резервів. Під оптимизацією резервів розуміється встановлення оптимальної величини кожного конкретного виду ефективних резервів.

6) Закон усунення надлишковості означає, що кожна виробнича система має бути завершеною, тобто відмежованою мінімальними зв'язками від інших систем.

Завершеність виробничої системи та її підсистем полягає у створенні структури, яка б сприяла досягненню мети, що стоїть перед системою, мати чіткі й обмежені зв'язки з зовнішнім середовищем і не містити зайвих підсистем і елементів.

Необхідність постійного раціонального вибору елементів системи і зв'язків, форм організації системи і підсистем у процесі досягнення поставлених цілей потребує спрощення структури самої виробничої системи та її елементів.

Закони розвитку виробничих систем. Нормальний стан виробничої системи пов'язаний з безперервним її функціонуванням. При цьому, перебуваючи в динамічної рівновазі, виробнича система постійно розвивається під впливом:

- змін зовнішнього середовища (потреби в номенклатурі, кількості, якості продукції, зміни матеріалів і комплектуючих, соціальних вимог, інфраструктури та ін.);

- спрацювання матеріальних елементів системи;

- розвитку особистостей, що складають трудовий колектив, його оновлення та підвищення кваліфікації;

- технологічного прогресу, який в умовах конкуренції вимушує вдосконалювати існуючу технічну базу, ліпше використовувати устаткування.

5.3 Методи організації операційних процесів

Методичний блок організації процесно-орієнтованої системи управлінського обліку на відміну від традиційних систем представлений методами: ABB - метод, ABC-метод, метод АВРА. Організаційний компонент цієї системи включає дві форми обліку: автономну та інтегровану з двома модифікаціями: з використанням системи рахунків і реєстрації операцій системним чином і без використання системи рахунків з реєстрацією операцій в спеціальних регістрах таблично-матричної форми.

Процесно-орієнтована інформаційна система управлінського обліку повинна включати в собі три модульні підсистеми: «ABC-систему», «ABB-систему», «АВРА-систему».

Не розглядаючи детально структуру модулів як комбінацію об' єктів, методів і організаційних форм обліку, опишемо суть даних підсистем, які згідно з модульним принципом можуть використовуватися у поєднанні або самостійно, але з урахуванням основних принципів процесно-орієнтованої облікової системи. АВС-метод заснований на твердженні, що продукція не є причиною виникнення витрат, а є причиною операцій (видів діяльності), в результаті яких і виникають витрати.

Суть АВС - методу полягає в тому, що уся фінансово-господарська діяльність підприємства представлена у вигляді вартісних потоків або набору певних видів діяльності, які вибудовують вартісний ланцюжок з формування витрат для надання послуг.

Таке представлення АВС-методу дозволяє непрямі витрати перетворити на прямі і безпосередньо відносити на продукцію, що виготовляється.

Для кожного виду діяльності встановлюється «вектор» виміру активності, що відповідає суті цього виду діяльності і пов'язаний з об'єктом калькулювання. Для кожного виду діяльності величина витрат обчислюється як результат множення вартості драйвера витрат і кількісної його величини.

Можна визначити такі основні принципи, які знаходяться в основі АВС-методу: цілеспрямованість методу: підрахунок вартості не для стимулювання витрат, а з метою пошуку чинників і резервів їх зниження; встановлення взаємозв'язку цього методу з організацією виробництва, з виділенням видів діяльності, процесів і пристосованість до конкретного підприємства; дослідження взаємозв'язку між видами діяльності і ресурсами; варіативна системи обліку: інтегрований підхід до загальної системи бухгалтерського обліку за АВС методом, або паралельне існування систем фінансового обліку і управлінського обліку на основі АВС системи. Вперше відповідну особливостям методу АВС класифікацію видів діяльності (процесів) запропонував Робін Купер у 1996 році.

Класифікація видів діяльності складається з чотирьох елементів:

1) види діяльності на рівні одиниці продукції, товарів, послуг;

2) види діяльності на рівні партії продукції, товарів, послуг;

3) види діяльності на рівні забезпечення випуску продукту, товарів, послуг;

4) види діяльності на рівні забезпечення функціонування підприємства.



6. Побудова структурної моделі операційної системи

6.1 Вибір та обґрунтування типу виробництва

Проектування підсистем виробництва починається з вибору типу виробництва. Вибір типу виробництва здійснюється на основі розрахунку коефіцієнта серійності (спеціалізація) Ксп. Розрахунок Ксп має свої особливості розрахунку в різних галузях промисловості.

Масове й крупносерійне виробництво має коефіцієнт серійності:

1< Ксп<10;

серійне 10<Ксп<20;

дрібносерійне 20< Kсп <40.



7. Забезпечення виробництва. Обладнання

1. Фризери періодичної і безперервної дії.

2. Обладнання для загартування морозива.

3. Ескімогенератори і автомати для загортання морозива.

4. Поточні лінії виготовлення морозива в брекетах.

1. Виробництво морозива складається із двох основних етапів: виготовлення суміші і приготування з неї морозива. Основним обладнанням для приготування морозива являється: ванни для приготування суміші, пластинчата пастеризаційно-охолоджувальна установка, Гомогенізатор, фризер, фасувальний апарат, швидко заморожуючий апарат, автомат для упакування морозива у вафельні стаканчики, ескімо генератор карусельного типу, автомат для упакування ескімо, закалочна_камера, камера зберігання.

Для фрезерування застосовують у залежності від обсягу виробництва і виду морозива-фризери періодичної і безперервної дії.

Фризери періодичної дії застосовують для одержання «м'якого» морозива з метою його реалізації відразу після готування.

Фризер ФМ - 1 складається з корпуса, бака з дозатором, робочого циліндра, мішалки холодильного агрегату і трубопроводу.

Корпус виконаний у вигляді звареної станини і знімних панелей, зверху - кришка. Робочий циліндр і бак мають теплоізоляцію і з'єднані трубопроводом. Обертання мішалки здійснюється за допомогою клиноремінної передачі. Добірний пристрій служить для вивантаження готового продукту.

Холодильний агрегат, що включає в себе електродвигун, компресор і теплообмінник, з'єднаний системою трубопроводів з випарником, розташованим між стінками робочого циліндра.



Рис.6. Фризер ФМ -- 1 1 -- корпус; 2 - дозатор; 3 -- бак; 4 -- теплоізоляція; 5 -- добірний пристрій; 6 -- мішанка; 7 -- робочий циліндр; 8 привід мішалки; 9 -- трубопровід; 10 -- холодильний агрегат; 11 -- терморегулятор; 12 -- шкала; 13 -- рукоятка

Для збору крапель морозива використовується знімна ванночка, що виконує одночасно функцію столика-наповнювача стаканчиків. Для промивання і дезінфекції фризера передбачене часткове розбирання добірного пристрою і витягнення шнека мішалки. Усі деталі, що контактують з харчовими продуктами, виконані зі спеціальної нержавіючої сталі і полімерних матеріалів.

Фризер працює в двох режимах: готування морозива і промивання. Переключення режимів здійснюється тумблером.

У робочому режимі фризер працює в такий спосіб. Вихідна суміш, попередньо приготовлена і зціджена, заливається в бак, звідки через дозатор перетікає в робочий циліндр. За допомогою дозатора в циліндр надходить і повітря. У процесі роботи холодильного агрегату охолоджена суміш лопатями мішалки знімається з внутрішньої стінки робочого циліндра, інтенсивно перемішується з повітрям і збивається. При цьому обсяг суміші збільшується приблизно в два рази. При досягненні заданої температури (-5…-6°С), що встановлюється терморегулятором, холодильна система і мішалка відключаються. Поршень добірного пристрою переміщається рукояткою нагору і відкриває випускний отвір. Одночасно за допомогою штанги замикається мікроперемикач, що через реле часу увімкне двигун мішалки. У результаті обертання останньої, порції морозива подається в стаканчик. В міру добору готового продукту в робочий циліндр надходить нова порція вихідної суміші і робітник цикл повторюється.

При цьому готування і добір морозива можуть йти одночасно. При перекладі рукоятки у верхнє положення поршень рухається вниз, перекриваючи випускний отвір, але завдяки реле часу двигун мішалки продовжує працювати ще якийсь час (5…18°С). Якщо в плині цього часу повторного добору готового продукту не виробляється, то двигун мішалки відключається. Використання реле часу забезпечує оптимальний режим роботи електродвигуна мішалки. При безперервному доборі морозива воно може відключатися. Дозатор служить для регулювання подачі вихідної суміші в робочий циліндр у залежності від сорту морозива.

Час охолодження суміші забезпечує оптимальну збитість морозива. Якщо вона недостатня, морозиво виходить надто щільним, водянистим, грубої структури. При збільшеній збитості морозиво має пластівчасту будівлю. І в тім і в іншому випадках смакові якості морозива нижче норми. Вважається, що для більшості сортів морозива його збитості повинна складати 75- 95 % і при цьому обмежуватися триразовим змістом сухих речовин у суміші.

У режимі промивання в бак фризера заливається миючий або дезінфікуючий розчин. Включається режим промивання, при якому працює тільки електродвигун мішалки. Розчин видаляється через добірний пристрій. При частковому розбиранні відвертаються гайки-баранчики і знімаються добірний пристрій, шнек мішалки і дозатор. Місткість робочого циліндра 12л. Застосовується холодоагент хладон-12. Продуктивність фризера ФМ-1 21кг/год. при потужності двигунів мішалки і холодильного агрегату 3 кВт. Тривалість збивання суміші не перевищує 10 хв.

Фризер Б6-ОФ2-Ш безперервної дії продуктивністю 600 кг/год. може експлуатуватися на холодокомбінатах або молочних заводах, що мають багаторазові циркуляційні системи охолодження рідким аміаком.

Складається з наступних основних частин: робочого циліндра з охолоджувальною сорочкою, бака із суміші, мішалки з приводом, двох шестеренних насосів, трубопроводів і електрообладнання.

У циліндрі суміш морозива збивається і заморожується. Усередині нього розташована мішалка з пристроєм, що збиває, і ножами, що при обертанні мішалки притискаються до внутрішньої поверхні циліндра, знімаючи наморожений шар суміші. Циліндр має охолоджувальну сорочку у вигляді спіралі, покриту шаром теплоізоляції і кожухом.

Привід мішалки виконаний у вигляді електродвигуна, редуктора і клинопасової передачі. Привід шестеренних насосів у вигляді електродвигуна і редуктора забезпечує різну частоту обертання їхніх валів. Технологічна схема виготовлення морозива на фризері безперервної дії типу Б6-ОФ2-Ш.

Попередньо пастеризована, гомогенізована й охолоджена до 6°С суміш надходить самопливом або за допомогою вакууму в бак. Поплавковий клапан, що знаходиться в баці, підтримує в ньому постійний рівень і запобігає його переповненню. За допомогою мішалки суміш перемішується і по трубопроводу надходить послідовно на шестеренні насоси першого і другого ступенів. У трубопроводі між насосами через різну швидкість обертання валів утвориться вакуум.

Через повітряний клапан і фільтр насос другого ступеня засмоктує повітря і подає насичену повітрям суміш у робочий циліндр. У ньому суміш стикається з охолодженими аміаком стінками, замерзає і зрізується ножами. Мішалка з пристроєм, що збиває, додатково збиває заморожену суміш і виводить готовий продукт для подальшої обробки.

Рис.7. Технологічна схема виготовлення морозива фризером безперервної дії Б6-ОФ2-Ш: І -- продукт; II -- аміак; III -- повітря. 1 -- циліндр; 2 -- сорочка циліндра; 3, 20 -- патрубки; 4 -- запобіжний клапан; 5, 11 - мановакууметри; 6, 16 -- напірні вентилі; 7 -- манометр; 8, 12 -- насоси; 9 повітряний клапан; 10 -- повітряний фільтр; 13 -- поплавковий клапан; 14 -- мішалка; 15 -- бак для суміші; 17 -- фільтр; 18. 22 -- запірні вентилі; 19 -- запірний мембранний вентиль з електромагнітним приводом; 21 -- масло відстійник; 23 -- клапан протитиску; 24 -- кран; 25 -- термоперетворювач

Клапан протитиску створює в циліндрі необхідний тиск для забезпечення необхідної якості продукції. З його допомогою можна регулювати збитості готового продукту при постійній температурі випару аміаку в сорочці циліндра. Для виміру тиску суміші у фризері змонтований манометр, ступінь насичення суміші повітрям оцінюється мано-вакуумметром. Контроль температури продукту здійснюється на пульті керування за допомогою логометра з термоперетворювач.

Рідкий переохолоджений аміак від напірного колектора циркуляційної системи, пройшовши через ручний запірний вентиль, фільтр, запірний мембранний вентиль з електромагнітним приводом, потрапляє в сорочку циліндра. Проходячи по спіральних каналах охолоджувальної сорочки, рідкий аміак забирає тепло із суміші морозива і виходить з неї по трубопроводу, що знаходиться у верхній частині циліндра. На ньому встановлені запобіжний клапан, мано-вакуумметр, ручний запірний вентиль. Робочий тиск рідкого аміаку на вході фризера має складати 250кПа. Потужність приводу 20,37кВт.



8. Технологічні показники, схема системи виробництва морозива

Морозиво усіх видів, із застосуванням фризерів безперервної дії, виготовляють за загальною технологічною схемою. Відмінностями технологій є такі технологічні операції: приймання та оцінка якості сировини, підготовка сировини, приготування суміші. Особливості цих операцій залежать від виду та способу підготовки кожного з рецептурних компонентів. Спосіб фасування морозива визначає апаратурне оформлення цієї технологічної операції.

Схема виробництва морозива представлені на рис.8.

Підготовка сировини -- це зважування розрахованих рецептурних компонентів, фільтрування рідких, просіювання та, за необхідності, змішування сухих інгредієнтів, подрібнення добавок, очищення та миття плодів, ягід та зачищення й розплавлення вершкового масла, миття родзинок, набухання та розчинення стабілізаторів.

Ароматичні есенції, плодово-ягідні соки, молочну кислоту, що надходять у скляній тарі, розпаковують з ящиків, оглядають, обмивають, обтирають та розкупорюють.

Ящики, бочки та металеві банки відкривають обережно, щоб з них у сировину не попали сторонні часточки. Мішки з сипкою сировиною відкривають по шву та направляють її на просіювання крізь сита з діаметром отворів (мм): 1,0…2,0 -- для борошна та крохмалю, 1,5…3,0 -- для порошку-какао, 1,5…2,0 -- для молока сухого, 2,0…3,0 -- для цукру-піску та яєчного порошку.

Приготування суміші починають зі змішування рідких компонентів (води, молока, вершків та ін.) та підігрівання одержаної суміші до температури 40…45 °С. Потім додають розплавлені та згущені компоненти, далі -- сухі продукти, яєчні продукти і наприкінці -- стабілізатори.

Сухе молоко, яєчний порошок, какао-порошок та стабілізатори, якщо вони не переведені у рідку форму, можна попередньо змішувати з частиною цукру та додавати до рідких компонентів. Не можна допускати розчинення рецептурних компонентів при температурах більших за 60 °С, інакше з їх складовими можуть пройти незворотні фізико-хімічні зміни.

При додаванні до рідких інгредієнтів СЗМЗ та какао температура сумішей не повинна перевищувати 30 °С. При додаванні стабілізаторів та емульгаторів слід дотримуватися рекомендацій фірм-виробників. Деякі сухі компоненти можуть розчинятися при відносно низьких температурах, а інші не можна додавати в суміш до досягнення температури 60 °С.

Заморожене вершкове масло повинно бути нарізане та попередньо розплавлене. При змішуванні рідкого жиру з водною фазою утворюється груба нестійка емульсія прямого типу, що є першим кроком для подальшого диспергування жиру.



Рис.8 Принципова технологічна схема виробництва морозива

Барвники та ароматизатори додають в основному у визрілу суміш перед фрезеруванням. Стабілізатори краще розчинюються у сумішах з низькою активністю води, наприклад, у цукровому сиропі, що вміщує 66…68 % сухих речовин. Особливо важко вводити стабілізатори у нежирні суміші, зокрема за умови їх подальшої пастеризації у пластинчастих теплообмінниках, тому що нежирні суміші сильно спінюються та стають занадто в'язкими.

При періодичній пастеризації нагрівання та змішування слід проводити водночас. При безперервній пастеризації послідовність приготування та оброблення сумішей обирається з точки зору технологічної та економічної доцільності.

Приготування сумішей проводять у сироробних ваннах, ваннах тривалої пастеризації або у інших ємностях, оснащених мішалками та подвійними стінками.

При приготуванні сумішей обов'язково враховують норми внесення масових часток харчосмакових продуктів у морозиві. Так, масова частка харчосмакових продуктів у морозиві повинна складати не менше, %: 10,0 -- для сиропу

Крем-брюле; 2,0 -- для какао-порошку та для витяжки водної з кави; 6,0 -- для плодів, ягід і овочів та продуктів їх переробки (у тому числі разом з ароматизаторами) у морозиві з плодами та ягодами, овочами; 0,3 -- для кави швидкорозчинної; 1,0 -- для витяжки водної з чаю та для екстракту цикорію; 1,3 -- для витяжки водної з цикорію; 7,0 -- для яєць курячих та для жовтків курячих; 2,0 -- для порошку яєчного; 3,0 -- для білків курячих; 3,0 -- для меду натурального; 6,0 -- для ядер горіхів обсмажених протертих з цукром (праліне) та для ядер горіхів обсмажених цілих або подрібнених; 6,0 -- для мармеладу у вигляді шматочків або крихт та для цукатів, родзинок, кураги; 2,0 -- для повітряної кукурудзи, рису повітряного, круп'яних кульок, маку; 4,0 -- для шоколаду, стружки шоколадної, крихти шоколадної, крихти шоколадно-вафельної, стружки кокосової, крихт кольорових, печива, бісквітів; 6,0 -- для карамелі м'якої, джему, повидла, варення, молока згущеного вареного, топінгу, наповнювача фруктового.

Масова частка харчосмакових продуктів нормована до маси морозива без вафель (печива),декоративних харчових продуктів і глазурі (шоколаду).

8.1 Послідовний опис системи виробництва морозива

Сировина для морозива надходить на склад, який розділений на дві частини. У першій температура повітря становить близько 20 градусів - тут зберігається упаковка і сировина, яка не потребує особливих умов зберігання.

У другому відсіку температура становить всього п'ять градусів - тут зберігаються наповнювачі, масло, жир і інші інгредієнти, які можуть зіпсуватися. Зразки нової партії сировини надходять в лабораторію, де їх перевіряють на відповідність вимогам специфікації.

Все, що відбувається в процесі виробництва, фіксується спеціальною комп'ютерною програмою. Оператор завантажує інформацію про рецепт відповідного морозива, і програма автоматично дозує інгредієнти, стежить за їх переміщенням по трубах, ємностей і конвеєрів фабрики.

Пастеризаційно-заготівельне відділення, де в танках зберігається сировина: цукор, какао, стабілізатори, сироватка. З них інгредієнти в необхідній кількості надходять до загального міксер, де всі вони будуть перемішані в суміш.

Інгредієнти і саме морозиво рухаються по трубах, загальна протяжність яких сягає кількох сотень метрів.

Перед тим як потрапити в танк дозрівання, суміш проходить етап гомогенізації, на якому вона стає однорідною (без грудочок), і пастеризації.

Суміш - це текуча субстанція, схожа на густе молоко. Щоб вона змогла замерзнути, її потрібно збити у фрейзері і наситити повітрям.

Після того як суміш приготовлена, вона повинна «дозріти» в танках дозрівання протягом шести годин. У відсіку 24 танка, кожен обсягом 16 тонн.

Вафельні ріжки конусоподібної форми робляться так само, як печуться млинці. Тісто наливається в плоскі форми, які проходять через піч довжиною вісім метрів. Потім вийшов млинець загортається на конус, який надає йому форму ріжка.

Принцип приготування вафельного стаканчика практично такий же, тільки без борошна стадії. 17-19 грамів тіста відразу заливаються в форму. У неї опускається пуансон, який розподіляє тісто за формою майбутнього стаканчика. Заготівля проходить через чотири метри газової печі, потім з її поверхні зрізають зайві краї тіста, і готовий стаканчик видавлюється на рухому стрічку, з якої їх забирає співробітник фабрики.

Далі готується шоколадна глазур. Шоколад приходить на завод в коробах вагою 25 кг. Його кладуть на решітку плавлення, на яких він плавиться і перемішується в танках.

Маса рухається єдиної стрічкою по конвеєру, потім в нього вставляється паличка, і порція відрізається струною.

Пакувальна плівка теж рухається єдиною стрічкою, потім приймає форму циліндра і відрізається прасками-ножами. В цей же момент в неї занурюється дозатор і заповнює форму порцією морозива.

Упаковане морозиво надходить в холодильну камеру, де воно проведе 30-50 хвилин при температурі -38 градусів. Потім воно на кілька днів надходить на «холодний» склад, в якому гартується при температурі -28 градусів. Після того як партія морозива готова, з неї вибираються так звані «арбітражні зразки», які перевіряються в лабораторії. Вони зберігаються до кінця терміну придатності морозива, щоб в разі появи скарг від покупців їх можна було знову перевірити на якість.

У пік сезону завод виробляє тонну продукції за зміну.

8.2 Характеристика якості морозива та вимоги до якості

Якість морозива безпосередньо залежить від якості очищення сумішей, емульгування та пастеризації. Очищення сумішей проводять шляхом фільтрування їх з метою видалення нерозчинних часток рецептурних компонентів, для чого використовують дискові, пластинчасті, циліндричні та інші фільтри.

У випадку виготовлення морозива з рослинними оліями або замінниками молочного жиру, після фільтрування необхідно додатково провести Емульгування жирової фази. Для цього рідку суміш нагрівають до температури 60…65 °С, вносять у неї жировий компонент та проводять емульгування за допомогою спеціального обладнання -- емульгаторів або диспергаторів, або ж суміш упродовж: 10 хв. перекачують по замкнутому контуру за допомогою насосу. Емульгувати жир можна також у невеликій кількості молока (до 30 % від загальної кількості) за тих же умов з метою отримання молочно-рослинних вершків, які далі додають до основної суміші.

Пастеризацію сумішей для морозива застосовують з метою суттєвого зниження кількості вегетативних мікроорганізмів та повного знищення патогенних мікроорганізмів, руйнування гідролітичних ферментів, повного розчинення сухих компонентів та розплавлення жиру й емульгатора, покращення смаку та аромату сумішей, підвищення однорідності, подовження строку зберігання продукту. Важливим ефектом пастеризації є також денатурація сироваткових білків, які набувають підвищеної здатності зв'язувати вільну вологу та можуть діяти як захисні колоїди. Пастеризацію проводять при досить високій температурі внаслідок підвищеного вмісту сухих речовин, що збільшують в'язкість сумішей та виявляють захисну дію щодо мікроорганізмів. Суміш пастеризують за температури 80…85 °С з витримкою 50…60 сек. або без витримки при температурі 92…95 °С. В пастеризаторах безперервної дії суміші можна нагрівати до більш високих температур. Причинами застосування підвищених температур пастеризації сумішей є намагання одержати крашу консистенцію морозива внаслідок підвищеної денатурації сироваткових білків і за рахунок цього знизити кількість стабілізатора. Високотемпературна пастеризація також підвищує стійкість до окиснення складових компонентів шляхом активізації додаткових відновлюваних груп білків внаслідок конфірмаційних змін білкових молекул при тепловому обробленні.

Морозиво повинне відповідати трьом національним вимогам, затвердженим Держспоживстандартом України, зокрема, ДСТУ 4733:2007 «Морозиво молочне, вершкове, пломбір», ДСТУ 4734:2007 «Морозиво плодово-ягідне, ароматичне, щербет, лід», та ДСТУ 4735:2007 «Морозиво з комбінованим складом сировини». Виготовлятися за рецептурами і технологічними інструкціями, узгодженими і затвердженими у встановленому порядку, з дотриманням санітарних правил і норм для підприємств з виготовлення морозива.

Таблиця 1 Вимоги до морозива

Найменування показника	Характеристика
Смак і запах	У міру солодкий, чистий, характерний для даного виду морозива, без сторонніх присмаку і запаху
Структура	Однорідна, без відчутних грудочок жиру, стабілізатора і наповнювача. При використанні смакоароматичних інгредієнтів у цілому вигляді, у вигляді шматочків - з наявністю їх включень. У морозиві з харчовим покриттям структура глазурі (оболонки та інші) однорідна, без відчутних частинок цукру, какао-продуктів і сухих молочних продуктів. При додаванні в харчове покриття смакоароматичних інгредієнтів - з наявністю їх включень.
Консистенція	М'яка, кремоподібна - для м'якого морозива. Щільна або помірно щільна - для загартованого морозива. Допускається снежістая консистенція для загартованого морозива з масовою часткою жиру не більше 5% та масовою часткою сухих речовин не більше 30%, а також для морозива плодово-ягідного (овочевого), ароматичного і виготовляється без фрізерованія Не допускається пластівчаста і піщанистий консистенція.
Колір	Рівномірний, характерний для даного виду морозива, при використанні барвника - відповідний кольору барвника. Допускається нерівномірний колір і наявність вкраплень, частинок смакоароматичних інгредієнтів в морозиві з використанням плодів, ягід, овочів, горіхів, бобів, насіння та / або продуктів їх переробки. Для морозива в харчовому покритті - колір, характерний для даного виду харчового покриття.
Зовнішній вигляд морозива: а) без харчового покриття б) у харчовому покритті в) з частковим харчовим покриттям г) на паличці д) у вафельних виробах та виробах з печива е) вироби з морозива	Поверхня рівна, гладка. Допускаються незначні одиничні ушкодження. При використанні смакоароматичних інгредієнтів допускаються нерівності на поверхні. Поверхня морозива повністю рівномірно покрита харчовим покриттям. Допускаються тріщини та інші незначні механічні пошкодження харчового покриття. Поверхня морозива або вафельного вироби (печиво) частково покрита харчовим покриттям. Допускаються тріщини та інші незначні механічні пошкодження харчового покриття. Паличка повинна щільно триматися в морозиві і виступати з нього не менш ніж на 3 сантиметри. Вафельні вироби та вироби з печива - без пошкоджень. Допускаються незначні механічні пошкодження вафельних виробів (печива) і невеликі напливи морозива на вафлі (печиво). Поверхня виробів (тортів, тістечок) прикрашена декороелементамі відповідно до рецептури. Допускаються незначні механічні пошкодження поверхонь, вільних від декоруючих добавок.

8.3 Вимоги до цеху виробництва морозива

Для організації процесу виробництва подібного продукту, потрібно цех загальною площею від двохсот квадратних метрів. Висота стель в такому приміщенні не менше 3,5 метрів, в ньому слід помістити виробничу лінію, обладнання для упаковки, холодильники і підсобні приміщення для працівників.

-- Приміщення повинно відповідати певним санітарним вимогам (СанПіН 2.3.4.551-96).

-- У приміщенні є водопостачання і каналізація.

-- Електропостачання -- 380 В.

-- Зручний під'їзд і паркування для транспорту.

8.4 Транспортування і зберігання морозива, терміни придатності

Загартоване морозиво бажано реалізувати по можливості в короткі терміни, щоб найповніше зберегти вихідне якість продукту. Однак для створення резерву на час поточного ремонту підприємства і на період масового попиту на продукт у літню пору року виникає необхідність довгостроково зберігати морозиво.

У процесі зберігання поступово відбувається небажане укрупнення кристалів льоду і лактози. Це проявляється тим швидше, чим вище температура зберігання, більш значні її коливання і довше строк резервування.

Укрупнення кристалів льоду є наслідком декількох протікають одночасно процесів. Зокрема, можна припускати, що в процесі зберігання морозива поступово погіршується здатність деяких неефективних стабілізаторів і інших компонентів (наприклад, білків) зв'язувати воду. Раніше зв'язана вода звільняється і замерзає, сприяючи укрупнення кристалів.

При зберіганні морозиво легко сприймає запахи з повітря камери, а також запахи, властиві таропакувальних матеріалів. Іноді змінюється колір, особливо фруктового морозива.

Хімічні зміни складових частин продукту, що викликають небажані смакові пороки, як правило, спостерігаються лише у разі порушення режимів і допустимих термінів зберігання.

Втрати маси фасованого в споживчу тару морозива у волого-і повітропроникною упаковці після 0,5 місяця зберігання можуть досягати 0,2%, а через 3 місяці - 1,5%.

Температура морозива, що закладається на тривале холодильне зберігання, повинна бути можливо більш низькою, що у великій мірі сприяє збереженню вихідної структури. Відповідно до діючої тривалий час технічною документацією зберігання морозива на підприємствах-виробниках здійснюють у камерах при температурі повітря не вище -30 ° С. Допускається зберігання морозива в камерах при температурі повітря -24 ° С з коливаннями ±2°С, а на підприємствах, не мають компресорів двоступінчастого стиснення, при температурі -20С з коливаннями ± 2 ° С.

Терміни придатності морозива та умови зберігання наведені в таблиці 2.



Таблиця 2. Термін придатності морозива

Вид морозива	Термін придатності, міс, при температурі не вище мінус 18 "З
Морозиво з масовою часткою жиру до 6% включно	3,0
Морозиво з масовою часткою жиру понад 6 до 11,5% включно	4,0
Морозиво з масовою часткою жиру від 12 до 20% включно	5,0
Плодово-ягідне і ароматичне	3,0
Вироби з морозива	2,0
Примітка - Термін придатності кисломолочного морозива не повинен перевищувати 20 діб при температурі не вище мінус 18 ° С.

М'яке морозиво транспортуванню і зберіганню не підлягає, споживається в їжу після виходу з фризера і реалізується через мережу об'єктів громадського харчування відповідно до правил торгівлі, затверджених у встановленому порядку. Зберігання морозива спільно з рибою, м'ясом, овочами, іншими продуктами зі специфічним запахом не допускається.

Умови складування і зберігання морозива повинні забезпечити сталість вихідних товарних властивостей продукту.

Морозиво в гільзах, контейнерах зберігають на піддонах, решітках або рейках в штабелях. Морозиво в ящиках зберігають на піддонах або решітках у штабелях та на стелажах.

При укладанні коробок з морозивом в штабель необхідно враховувати міцність картону і укладати їх на таку висоту, щоб коробки і морозиво в них не деформувалися.

Транспортування загартованого морозива проводять в умовах, які забезпечують підтримку температури продукту не вище мінус 12 "С.

Морозиво всіх видів транспортують в автомобілях з ізольованими кузовами, обладнаними холодильними установками. В якості джерел охолодження ізотермічного транспорту використовують сухий лід і рідкий азот. Можливо також застосування зероторов.

В даний час морозиво з підприємств-виробників у торговельну мережу транспортується в авторефрижераторах ПАЗ-3742 російського виробництва (вантажопідйомністю 2,5 т), авторефрижераторах «Алка» (Чехія) вантажопідйомністю 12 т і авторефрижераторах інших марок.

Найменування виробу: Морозиво в асортименті

Річна програма випуску, од.: 240 тис.

Матеріал виробу: морозиво

Маса заготівки, кг: 1 кг.

Число змін: 1

Тривалість зміни, год: 8

Плановий рівень механізації робіт, %

Кількість робочих днів на рік - 240

-- Інвестиції -- 6379800 гривень;

-- Середня щомісячна виручка -- 4070000 гривень;

-- Чистий дохід -- 356 143 гривень;

-- Об'єм холодильної камери Роїаіг КХС-20,56 -- (227 880 грн.)

-- Моноблок Роїаіг ММ-2226 (102 200 грн.)

При роботі в одну зміну цеху з виробництва морозива чисельність працівників становить 15 чоловік:

...