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SPC在HACCP中的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-10-08  來(lái)源:食品伙伴網(wǎng)
核心提示:統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)(Statistical Process Control)也叫統(tǒng)計(jì)工序控制,是過(guò)程控制的一種實(shí)施方法。它根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn),運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程的數(shù)據(jù)加以收集、整理和分析,從而了解、預(yù)測(cè)和監(jiān)控過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài),排除發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題或隱患,以達(dá)到控制產(chǎn)品質(zhì)量、降低加工成本并取得經(jīng)濟(jì)效益的目的。
 
 
呂青 孔繁明 張明
山東檢驗(yàn)檢疫局
 
1        SPC的概念和原理
1.1 SPC的概念
統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)Statistical Process Control)也叫統(tǒng)計(jì)工序控制,是過(guò)程控制的一種實(shí)施方法。它根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn),運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程的數(shù)據(jù)加以收集、整理和分析,從而了解、預(yù)測(cè)和監(jiān)控過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài),排除發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題或隱患,以達(dá)到控制產(chǎn)品質(zhì)量、降低加工成本并取得經(jīng)濟(jì)效益的目的。是一種以預(yù)防為主的質(zhì)量控制方法。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制必須同專業(yè)技術(shù)相結(jié)合,才能最終實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制目標(biāo)。
1.2 SPC的原理
SPC技術(shù)的核心工具是控制圖。過(guò)程控制是以影響過(guò)程結(jié)果的要素為處理對(duì)象的活動(dòng),它遵循質(zhì)量是在生產(chǎn)過(guò)程制造的這個(gè)預(yù)防為主的原則。在實(shí)施過(guò)程管理中,控制圖技術(shù)是質(zhì)量控制的行之有效的手段,是SPC技術(shù)的核心工具。它運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,對(duì)過(guò)程的某一質(zhì)量特性繪出“控制圖”,以評(píng)估和監(jiān)察過(guò)程是否處于“控制狀態(tài)”,從而把質(zhì)量管理工作做到生產(chǎn)過(guò)程中,起到“預(yù)防為主”的作用。
1.2.1控制圖
控制圖是用于分析和判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)所使用的帶有控制界限的圖?刂茍D的基本形式是縱坐標(biāo)是特征值,橫坐標(biāo)為樣本號(hào)或時(shí)間。圖上有三條線:上控制線、中心線、下控制線。SPC就是利用控制圖對(duì)工序進(jìn)行質(zhì)量控制的一種統(tǒng)計(jì)方法。
1.2.2 “小概率事件”原理(又稱“控制圖”原理)
當(dāng)生產(chǎn)條件正常,生產(chǎn)過(guò)程比較穩(wěn)定,且僅有隨機(jī)因素在起作用的情況下,其產(chǎn)品總體的質(zhì)量特性分布為正態(tài)分布。由正態(tài)分布的性質(zhì)可以知道,在平均值正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差區(qū)域外的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)所占比例為0.0027。這個(gè)數(shù)值很小可以忽略。這就是概率論中的“小概率事件一般視為不可能發(fā)生”的原理。
“在一次觀測(cè)中,小概率事件是不可能發(fā)生的,一旦發(fā)生就認(rèn)為系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題”。把此原理轉(zhuǎn)化為工程技術(shù)語(yǔ)言,可描述為:“預(yù)先假定工序處于某一狀態(tài),一旦顯示出偏離這一狀態(tài)的極大可能性就認(rèn)為工序失控,于是需要及時(shí)調(diào)整”。設(shè)質(zhì)量特性為x,其工作原理圖和工作圖如圖1所示。
  
觀測(cè)點(diǎn)1落入小概率事件域以外的范圍,因而認(rèn)為工序在正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而觀測(cè)點(diǎn)2位于小概率α事件域內(nèi),因而判斷工序失控,如此多次觀測(cè)和判斷就是連續(xù)地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)。于是就形成了其工作圖監(jiān)測(cè)用控制圖,見圖2。這種控制圖具有多種形式,但工作原理和方式都是相同的。用這一類控制圖對(duì)過(guò)程或工序進(jìn)行的監(jiān)測(cè)控制稱為SPC。
 
 
 
2         SPCHACCP中的應(yīng)用現(xiàn)狀
SPC用于質(zhì)量控制,在工業(yè)中如航天產(chǎn)品、機(jī)械制造等行業(yè)中的應(yīng)用起步早,研究得比較完善和成熟。在食品行業(yè)特別是HACCP的應(yīng)用方面,屬于比較新的領(lǐng)域。國(guó)外對(duì)SPC和HACCP的結(jié)合應(yīng)用研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,并在HACCP體系中進(jìn)行了應(yīng)用。
1997年,Hayes等人采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制手段來(lái)分析和監(jiān)控HACCP體系中關(guān)鍵控制點(diǎn)的衛(wèi)生指標(biāo)。采用了ATP生物發(fā)光技術(shù)作為快速檢測(cè)微生物實(shí)驗(yàn)手段,可以根據(jù)相對(duì)發(fā)光值獲得微生物數(shù)量的多少。通過(guò)收集了關(guān)鍵控制點(diǎn)的衛(wèi)生指標(biāo)共92天的數(shù)據(jù),然后利用SPC中的積累控制圖和單值控制圖分別進(jìn)行分析,結(jié)果表明,兩組控制圖均能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)74天衛(wèi)生指標(biāo)失控危害的發(fā)生。因此,采用快速的檢測(cè)微生物的ATP檢測(cè)技術(shù)并結(jié)合統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制工具,將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)關(guān)鍵控制點(diǎn)的衛(wèi)生指標(biāo)在線監(jiān)控,有效預(yù)防衛(wèi)生指標(biāo)失控,改變以往微生物難以達(dá)到及時(shí)監(jiān)控技術(shù)難題。
Khongsak 利用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制手段協(xié)助構(gòu)建了雞蛋清洗HACCP體系,實(shí)現(xiàn)每個(gè)危害關(guān)鍵控制點(diǎn)(CCP)的有效監(jiān)控。
土耳其巴特羅鴨子公司成功將SPC融入該公司HACCP體系。通過(guò)采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制中的直方圖和移動(dòng)極差控制圖對(duì)漂洗鴨子內(nèi)臟的水中的大腸桿菌數(shù)進(jìn)行分析,當(dāng)發(fā)生異常情況下,能為HACCP小組提供足夠的信息,達(dá)到快速追溯根源并及時(shí)糾正。
加拿大在HACCP體系中溶入了SPC的內(nèi)容,在工廠內(nèi)的部分工序的關(guān)鍵控制點(diǎn)采用SPC實(shí)時(shí)控制,通過(guò)生產(chǎn)線上監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控參數(shù)控制圖及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)偏離的趨勢(shì),在關(guān)鍵限值超過(guò)之前就可通過(guò)加工調(diào)整重新回到正常狀態(tài)。
美國(guó)《減少致病菌、危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)系統(tǒng)最終法規(guī)(美國(guó)肉、禽類產(chǎn)品HACCP法規(guī))》的官方驗(yàn)證中也采用SPC的方法對(duì)肉禽中的大腸桿菌進(jìn)行控制。1997年,美國(guó)農(nóng)業(yè)部的食品安全檢驗(yàn)局(FSIS)出版的PR/haccp法規(guī)的技術(shù)修訂手冊(cè)[20]中對(duì)統(tǒng)計(jì)過(guò)程作了相關(guān)闡述 “統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制是屬于‘過(guò)程預(yù)防控制’的工具(與HACCP的中心思想一致),能夠作為生產(chǎn)過(guò)程加工性能數(shù)據(jù)的記錄手段,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性評(píng)估及工序能力的評(píng)判,是一種能夠有效提高工序控制能力的方法。”
 
3        SPCHACCP體系的應(yīng)用
3.1 SPCHACCP結(jié)合應(yīng)用的理論基礎(chǔ)
傳統(tǒng)的HACCP應(yīng)用中對(duì)于數(shù)據(jù)的處理方法,通常是采取“是”“否”的簡(jiǎn)單處理方法,數(shù)據(jù)僅僅是作為有沒(méi)有超過(guò)關(guān)鍵限值的判斷依據(jù)。在超過(guò)關(guān)鍵限值后,采取糾偏行動(dòng),前后的數(shù)據(jù)沒(méi)有連貫性和延續(xù)性。通過(guò)SPC對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)分析,可以在關(guān)鍵限值偏離之前發(fā)現(xiàn)失控的趨勢(shì),及時(shí)采取措施進(jìn)行加工調(diào)整,恢復(fù)正常狀態(tài),減少了不必要的損失。
HACCP作為一種食品安全管理體系,是由相互關(guān)聯(lián)的食品安全管理過(guò)程構(gòu)成的,食品安全管理體系目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)取決于體系內(nèi)所有的食品安全管理過(guò)程其工序食品安全狀況是否穩(wěn)定,以及過(guò)程能力是否充足。SPC正好可解決這兩個(gè)問(wèn)題。當(dāng)過(guò)程正常時(shí),能夠保證其持續(xù)運(yùn)行。可利用控制圖這種統(tǒng)計(jì)工具進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)過(guò)程不穩(wěn)定或失控時(shí)時(shí),能夠使過(guò)程停止以尋找并解決問(wèn)題?赏ㄟ^(guò)過(guò)程能力查定來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.2 SPCHACCP體系中的應(yīng)用
3.2.1 判斷過(guò)程的穩(wěn)定性
   穩(wěn)定的過(guò)程是HACCP體系成功控制食品生產(chǎn)和加工的關(guān)鍵。通過(guò)控制圖判定過(guò)程是否穩(wěn)定同時(shí)應(yīng)滿足兩個(gè)條件:(1)代表數(shù)據(jù)的點(diǎn)應(yīng)全部在控制限內(nèi);(2)控制限內(nèi)的點(diǎn)的波動(dòng)應(yīng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
3.2.2 比較和分析產(chǎn)品質(zhì)量
通過(guò)控制圖,可以比較兩類產(chǎn)品或者不同操作者生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量的優(yōu)劣,不僅可以比較質(zhì)量的平均水平和質(zhì)量的穩(wěn)定性(R圖);也可以比較產(chǎn)品的廢品或不合格品率的高低(C圖和P圖),為質(zhì)量改進(jìn)提供必要的量化依據(jù)。
3.2.3 根據(jù)點(diǎn)的移動(dòng)趨勢(shì),預(yù)防不合格品和發(fā)生偏離
   HACCP體系的是預(yù)防性的體系,在危害發(fā)生之前對(duì)其加以控制和消除。由于技術(shù)手段的缺乏使這一點(diǎn)不容易實(shí)現(xiàn)。尤其是在生產(chǎn)過(guò)程中,往往一個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)需要對(duì)整個(gè)體系進(jìn)行重新評(píng)估?刂茍D對(duì)于變異程度、類別和原因圖形化的解釋簡(jiǎn)化了這一問(wèn)題,并使得生產(chǎn)第一線的工人也參與進(jìn)來(lái),直接形成預(yù)防為主、從上至下的管理體系?刂茍D上當(dāng)點(diǎn)有定向而緩慢的趨向時(shí),一般都是有條件因素的作用。這種趨向用直觀是很難發(fā)現(xiàn)的。盡管現(xiàn)在還是正常的,但再繼續(xù)生產(chǎn)下去,就可能出現(xiàn)廢品或發(fā)生偏離,如果經(jīng)過(guò)分析,及時(shí)解決問(wèn)題,不等不合格品或偏離出現(xiàn)就將條件因素減少甚至消除,可以保證過(guò)程穩(wěn)定持續(xù)的進(jìn)行。
3.2.4 分析過(guò)程不穩(wěn)定的原因
當(dāng)控制圖中的點(diǎn)超過(guò)控制限或者分布異常時(shí),依據(jù)專業(yè)知識(shí)和過(guò)程特點(diǎn),可以在過(guò)程中找到一種或幾種與之對(duì)應(yīng)的原因(條件因素),以便對(duì)這些情況不斷加以完善和改進(jìn)。
3.2.5 進(jìn)行HACCP的確認(rèn)和驗(yàn)證
   通過(guò)控制圖,通過(guò)對(duì)食品安全控制措施的有效性和穩(wěn)定性進(jìn)行確認(rèn),為HACCP的應(yīng)用提供的技術(shù)支持。
 
4SPC在HACCP中的應(yīng)用展望
SPC用來(lái)指導(dǎo)過(guò)程控制工作,以對(duì)過(guò)程的特性的變化進(jìn)行監(jiān)控及評(píng)估,將其變化控制在過(guò)程控制界限內(nèi),達(dá)到不斷改善過(guò)程的目的。
HACCP從體系的高度系統(tǒng)識(shí)別食品安全管理所需的過(guò)程,確保食品安全過(guò)程無(wú)遺漏,SPC與HACCP的結(jié)合可更好的完成食品安全各過(guò)程的目標(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)食品安全管理體系方針,最終確保食品安全。
SPC在HACCP中的應(yīng)用,將為關(guān)鍵控制點(diǎn)和控制點(diǎn)以及生產(chǎn)中的衛(wèi)生控制提供科學(xué)的依據(jù),有效控制食品加工過(guò)程,為HACCP的應(yīng)用提供更好的技術(shù)支持和保證,進(jìn)一步完善HACCP在食品安全管理中的作用,促進(jìn)食品質(zhì)量持續(xù)提升。
 
 
原文下載: 《SPC在HACCP中的應(yīng)用》.doc
編輯:foodvip

 
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