Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Виготовлення морозива

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Полтавський національний технічний університет

імені Юрія Кондратюка

Факультет інформаційних та телекомунікаційних технологій і систем

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни: «Системний аналіз»

Виконавець: Гончар О.В.

студентка групи 302-ТН

Викладач: Демиденко М.І.

Гайтан О.М.

Полтава 2011

ЗМІСТ

1. ВСТУП 3

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ 5

3. Побудова функціональних діаграм в BPwіn 11

4. Аналіз і документування діаграм в BPwіn 16

5. Діаграми потоків даних (Data Flow Dіagrammіng) 30

6. Стандарт опису процесів ІDEF3 31

7. Діаграми варіантів використання 32

8. Діаграми класів 33

9. Діаграми пакетів 34

10. Діаграма станів 35

11. Діаграма активності 36

12. Діаграма взаємодії 37

13. ВИСНОВОК 38

14. ЛІТЕРАТУРА 39

ВСТУП

Вивчаючи дисципліну «Системний аналіз» я отримала завдання для курсової роботи. Робота повинна бути виконана на основі отриманих протягом семестру знань і навичок, з даної дисципліни, а також за допомогою програм «AllFusion Process modeler 7» та «IBM Rational Rose».

Системний аналіз на практиці опирається на застосування спеціальних програмних засобів, що дозволяють промоделювати структуру систем і процесів, визначити складові їхні елементи й задати зв'язки між ними, проаналізувати динаміку їхньої взаємодії й ефективність застосування системи для рішення конкретного завдання. Найчастіше використовуються функціональні можливості двох основних засобів структурного моделювання систем і процесів: BPwіn, що тепер має назву AllFusіon Process Modeler у версіях від компанії Computer Assocіates, і Ratіonal Rose (компанія Ratіonal Software).

BPwіn допомагає чітко документувати важливі аспекти будь-яких бізнес-процесів: дії, які необхідно почати, способи їхнього здійснення й контролю, необхідні для цього ресурси, а також візуалізувати отримані від цих дій результати. Він дозволяє аналітикам і проектувальникам моделей співвідносити корпоративні ініціативи й завдання з бізнес-вимогами й процесами інформаційної архітектури й проектування додатків. Таким чином, формується цілісна картина діяльності підприємства: від потоків робіт у невеликих підрозділах до складних організаційних функцій.

BPwіn ефективний у проектах, пов'язаних з описом діючих підприємств, реорганізацією бізнес-процесів, впровадженням корпоративної інформаційної системи. Простота й наочність створюваних моделей спрощує взаєморозуміння між усіма учасниками процесів, що дозволяє вести узгодження функціональних моделей з партнерами в електронному вигляді.

Ratіonal Rose є об’єктно-орієнтованим засобом проектування, що спрощує розробку складних програмних систем за допомогою виразних можливостей по графічних поданнях класів і їхніх взаємовідносин. Тобто інструментарій програми допускає як високорівневе (абстрактне) подання (наприклад, схема автоматизації підприємства, банку), так і низькорівневе проектування (наприклад, інтерфейс програми, модель життєвого циклу об'єктів, їхньої дії). Вся міць програми базується всього на 7-ми діаграмах, які здатні описувати структуру системи, взаємодію й поводження її елементів. Основою даного опису є уніфікована мова об`єктно-оріентованного моделювання Unіfіed Modelіng Language (UML).

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ

В даній курсовій роботі розглядається технологія виготовлення морозива. Словесно технологічний процес можна описати наступним чином:

Приготування суміші:

Суміш готують у ємнісних пастеризаторах з мішалкою. Попередньо компоненти підготовляють і відважуються. У першу чергу завантажують рідкі компоненти - воду, молоко, вершки, підігрівають їх до температури

35-45°С, що забезпечує найбільш повне і швидке розчинення. Цукровий пісок вносять в сухому вигляді після просіювання (через сита з діаметром комірки 2-3 мм) або у вигляді сиропу. Сухі молочні продукти змішують з цукровим піском в співвідношенні 1:2 і розчиняють в невеликій кількості молока до одержання однорідної маси. Згущені молочні продукти вносять в ємнісні пастеризатори безпосередньо. Вершкове масло або пластичні вершки зачищають від штаффу і розрізають на невеликі шматки або плавлять на змієвикових плавники. При потоковому методі виробництва процес складання суміші повністю механізований.

Обробка суміші:

Обробка включає фільтрацію, пастеризацію і гомогенізацію. Фільтрацією видаляються механічні домішки і частки компонентів, які не розчинилися. Щоб попередити вторинне бактеріальне обсіменіння, фільтрацію (установку фільтрів) краще проводити до пастеризації. Зазвичай використовують пастеризаційно-охолоджувальні установки, до яких входять також фільтр і гомогенізатор. Обробка суміші проходить в тонкому шарі і в безперервному потоці, без доступу повітря, чим забезпечується висока ефективність пастеризації, збереження ароматичних речовин, а також вітамінів. Пастеризація проводиться при температурі 85°С з витримкою

50-60 с. Такі високі режими теплової обробки пояснюються тим, що в сумішах для морозива підвищений вміст сухих речовин, які, збільшуючи в'язкість сумішей, надають захисну дію на мікроорганізми.

Суміші на молочній основі необхідно обов'язково гомогенізувати, особливо якщо в якості додаткового джерела жиру застосовують вершкове масло. Завдяки гомогенізації жирові кульки дробляться і рівномірно розподіляються в суміші. Крім того, дрібні жирові кульки швидше сприймають температури охолодження і загартовування, в них досягається велика ступінь твердіння гліцеридів молочного жиру, що сприяє не лише отриманню однорідної консистенції продукту, а й більшої збитості, яка змінюється в прямій залежності від кількості отверділих гліцеридів. З підвищенням дисперсності жирової фази зменшується відстань між жировими кульками, що сприяє отриманню дрібних кристалів льоду при заморожуванні і покращує структуру готового продукту.

У добре гомогенізований суміші діаметр жирових шариків не повинен перевищувати 1-2 мкм без наявності жирових скупчень. Гомогенізацію необхідно проводити при температурах, близьких до температури пастеризації, але не нижче 63°С. При температурах нижче 60°С відбувається посилена агрегація дрібних жирових кульок, різко збільшується в'язкість суміші за рахунок утворення жирових скупчень, що веде до зниження збитості в процесі фрезерування.

Тиск гомогенізації має бути тим вище, чим нижче вміст жиру. Пломбірна суміші гомогенізують при 7,5-9 МПа в залежності від застосованої сировини. З підвищенням тиску гомогенізації зменшуються розміри жирових кульок, але збільшується кількість жирових скупчень, які при фрезеруванні руйнують повітряні бульбашки, погіршуючи збитість. Порушення режимів гомогенізації приводить до дестабілізації жиру при фрезеруванні і погіршення консистенції готового продукту - появі крупинок молочного жиру та інші.

Охолодження і дозрівання суміші:

Гомогенізовану суміш швидко охолоджують до температури 0-6°С і направляють в ємнісний апарат з мішалкою для дозрівання і зберігання суміші. Використання як стабілізаторів агара, агароіда та інших рівноцінних стабілізаторів дозволяє переробляти охолоджену суміш без витримки для фізичного дозрівання.

При використанні як стабілізатору желатину і деяких інших речовин необхідно фізичне дозрівання суміші. Воно проводиться при температурі

0-6°С протягом від 4 до 24 год, при цьому відбувається гідратація білків молока і стабілізатора, подальша адсорбція різних речовин, що містяться в суміші, на поверхні жирових кульок; твердіння гліцеридів молочного жиру у вигляді змішаних кристалів в обсязі жирових глобул. Ступінь тужавіння досягається приблизно 50%.

Завдяки отверділому жиру дозріла суміш добре поглинає і утримує бульбашки повітря при заморожуванні суміші і загартуванні морозива. Чим більше отверділого жиру, тим вище ступінь поглинання (збивання) пухирців повітря. Готовий продукт, виготовлений з дозрілої суміші, має високу збитість і ніжну, без крупинок кристалів льоду структуру. Тривалість фізичного дозрівання залежить від складу суміші, її температури і гідрофільних властивостей стабілізаторів.

Перед фрезеруванням в суміш вносять ароматичні речовини (ванілін, ванілон) в кількості 0,005-0,15% і есенції. Ванілін додають у вигляді водно-спиртового розчину (300 г ваніліну, 200 г спирту і 500 г води при температурі 30°С) або порошку, розтертого з цукровою пудрою.

Фрезерування суміші:

Під час фрезерування суміш насичується повітрям при одночасному частковому заморожуванні. В результаті утворюється нова фаза (кристали льоду і жиру), розділена прошарками рідкої фази. Від правильності проведення цього процесу залежать структура і консистенція готового продукту.

При заморожуванні відбувається фазове перетворення води, при фрезеруванні сумішей морозива на молочній основі замерзає від 45 до 67% від загальної частки вологи. Для отримання морозива хорошої консистенції необхідно, щоб розміри кристалів не перевищували 100 мкм. Чим більше води заморозиться в процесі фрезерування, тим менше часу буде потрібно на загартування і тим краще буде якість морозива. Температура початку заморожування суміші коливається в межах від -2,2 до -3,5°С в залежності від виду суміші.

Структура морозива залежить також від кількості ввідного повітря і його дисперсності. У морозиві хорошої якості середній розмір повітряних бульбашок повинен бути не більше 60 мкм. Морозиво з високою збитістю завдяки низькій теплопровідності повітря плавиться повільніше. При недостатній збитості воно виходить дуже щільним, з грубою консистенцією і структурою, при занадто високій - снігообразним, з хлоп’євидною структурою. Збитість - дуже непостійна характеристика і залежить від багатьох факторів: складу суміші (вміст сухих речовин і жиру), властивостей жиру і стабілізатора, ефективності гомогенізації, режиму фрезерування, конструкції фризера, стану його ножів. Суміші, в яких використовуються свіжі вершки, збиваються краще, ніж суміші з вершковим маслом. Зі збільшенням вмісту цукру збитість знижується, а час, необхідний для отримання максимальної збитості зростає.

Жир погіршує збитість, оскільки жирові кульки ослабляють перегородки між повітряними бульбашками. Але присутність жиру перешкоджає росту кристалів льоду, забезпечуючи тим самим ніжну консистенцію морозива. При збитості 100% в 1г морозива міститься близько 8300000 повітряних бульбашок із загальною поверхнею 0,1 м.кв.. Для вершкового морозива і пломбіру досягається збитість 70-100%.

У морозиві після фрезерування велика частина жиру переходить у твердий стан, рідкого жиру залишається 11-12%. Температура морозива в кінці фрезерування становить від -4,5 до -6°С.

Лабораторний контроль.
Закалювання і дозакалювання:

Вихідне з фрізера морозиво швидко фасують і негайно направляють на закалювання, так як при затримці частина закристалізованої води може розморозити, що в подальшому призводить до утворення великих кристалів льоду.

У процесі загартовування температура знижується до -15 -18°С. При цьому виморожується 75-85% загальної кількості води, що міститься в морозиві. Повна кристалізація води неможлива, так як сильно зростає концентрація солей і цукру в незамерзаючих частини розчину, внаслідок чого різко знижується температура замерзання (нижче -50°С). При закалюванні гліцериди молочного жиру майже повністю переходять в твердий стан, рідкого жиру залишається всього лише долі відсотка.

Процес закалювання протікає значно повільніше, ніж фрезерування, і без механічного перемішування, тому створюються умови для утворення великих кристалів льоду, і їх зрощення в жорсткий кристалізаційних каркас. Наявність тонкодиспергірованої отверділої фази жиру, численних бульбашок повітря перешкоджає утворенню великих зрощених кристалів води. У морозиві температурою -20°С переважає кристалізаційна структура. Таке морозиво має щільну консистенцію і досить високу міцність. Тривалість загартовування залежить від складу морозива, температури навколишнього середовища, застосовуваного обладнання (морозильні апарати, ропні генератор, холодильні камери тощо), виду упаковки та іншого.

Порції морозива масою 50, 80 і 100 г випускають у вигляді брикетів.

У камерах для загартовування підтримується температура -22-30°С. Зазвичай процес фасування і закалювання морозива повністю механізований: застосовують потокові лінії, які складаються з ФНД, дозатора-автомата і морозильного апарату, з'єднаних системою транспортерів. Завдяки інтенсивному перемішуванню охолодженого до -30°С повітря в морозильній апараті закалювання триває 35-45 хв, вихідне морозиво має температуру

(-12)-(-18)°С. Таке швидке закалювання сприяє утворенню дрібних кристалів льоду з ніжною структурою морозива.

Зберігання:

Загартоване морозиво упаковують в картонні коробки (краще з гофрованого картону за 2,4-6 кг нетто залежно від виду фасування) і направляють в камери зберігання з температурою -18-25°С і відносною вологістю повітря 85-90%. Температурні коливання в камері не повинні перевищувати ± 3°С, а при тривалому зберіганні морозива не допускаються зовсім. Фасоване морозиво залежності від виду може зберігатися до 2 міс. При випуску з підприємства температура морозива молочних видів повинна бути не вище -10°С.

Задачею ж курсової є створення схем, які будуть відображати дані етапи виготовлення морозива, працівників і їх функції у цьому виробництві.

Схематично зобразити цех по приготуванню морозива можна так:

Побудова функціональних діаграм в BPwіn

Побудуємо контекстну діаграму й діаграму декомпозиції за стандартом ІDEF0.

Стандарт ІDEF0 описує методику побудови функціональної моделі предметної області. Основна ідея даної методології полягає в поданні модельованого підприємства, організації або процесу у вигляді сукупності взаємозалежних робіт (функцій). Роботи утворять ієрархічну структуру, коренем якої є основна функція модельованого процесу.

Побудуємо контекстну діаграму:

Контекстна діаграма відображає контекст функціонування модельованої системи як єдиного цілого. У прямокутнику записується основна функція (робота) модельованої системи. Взаємодія робіт із зовнішнім світом і між собою описується у вигляді стрілок. Стрілки являють собою якусь інформацію.

Побудуємо діаграму декомпозиції:

Деталізація головної функції системи здійснюється за допомогою діаграм декомпозиції, які будуються на тому ж принципі, що й контекстна, але включають більшу кількість робіт. Кожна робота, у свою чергу, може бути декомпозована.

Всі роботи в діаграмі декомпозиції зв'язуються між собою за допомогою стрілок. Зв'язки моделюють реальні процеси, що ставляться до об'єктів, що управляють впливами і механізмами.

Роботи на діаграмах декомпозиції звичайно розташовуються по діагоналі від лівого верхнього кута вікна до нижнього правого кута. Такий порядок називається порядком домінування. У верхньому куті розташовується більш важлива робота або робота, виконувана перша за часом. Далі вправо вниз розташовуються менш важливі або виконувані пізніше роботи.

Кожна з робіт на діаграмі декомпозиції може бути у свою чергу декомпозирована. В данный роботі я вирішила декомпозувати наступні етапи виробництва:

Виготовлення суміші:

Обробка суміші:

Охолодження і дозрівання суміші:

Фрезерування суміші:

Закалювання і дозакалювання:

Аналіз і документування діаграм в BPwіn

Побудуємо діаграми дерева вузлів і FEO. Проведемо вартісний аналізі і задамо властивості, обумовлені користувачем. Створимо всі види звітів.

Побудуємо діаграму дерева вузлів:

Діаграма дерева вузлів показує ієрархію робіт у моделі й дозволяє розглянути всю модель цілком, але не показує взаємозв'язку між роботами (стрілки).

Побудуємо діаграму FEO:

Діаграми "тільки для експозиції" (FEO ) часто використаються в моделі для ілюстрації інших точок зору, для відображення окремих деталей, які не підтримуються явно синтаксисом ІDEF0. Діаграми FEO дозволяють порушити будь-яке синтаксичне правило, оскільки по суті є просто картинками - копіями стандартних діаграм і не включаються в аналіз синтаксису.

Зовні діаграма FEO має той же вигляд, що й діаграма декомпозиції або контекстна.

Проведемо вартісний аналіз:

Вартісний аналіз заснований на моделі робіт, тому що кількісна оцінка неможлива без детального розуміння функціональності підприємства.

При проведенні вартісного аналізу в BPwіn спочатку задаються одиниці виміру часу й грошей.

Потім описуються центри витрат (cost centers).

Додамо вартість робіт верхньої декомпозиції:

Задамо властивості обумовлені користувачем:

Якщо вартісних показників недостатньо, є можливість внесення власних метрик - властивостей, певних користувачем - (User Defіned Propertіes, UDP). UDP дозволяють провести додатковий аналіз, хоча й без підсумовуючих підрахунків.

Звіти:

Model Report. Він включає інформацію про контекст моделі - ім'я моделі, точку зору, область, мета, ім'я автора, дату створення й інших.

Model Name: Мороженое

Time Frame: (AS-IS)

Status: WORKING

Author Name: Gonchar

Creation Date: 19.10.2011

System Last Revision Date: 17.12.2011

User Last Revision Date: 17.12.2011

Dіagram Report. Звіт по конкретній діаграмі. Включає список об'єктів - робіт, стрілок, сховищ даних, зовнішніх посилань і так далі.

Report for Diagram:

A0, Производство мороженного

Activity Name:

Приготовление смеси

Object Type: Activity

Activity Number: A1

Activity Name:

Обработка смеси

Object Type: Activity

Activity Number: A2

Activity Name:

Охлаждение и созревание

Object Type: Activity

Activity Number: A3

Activity Name:

Фризерование смеси

Object Type: Activity

Activity Number: A4

Activity Name:

Лабораторный контроль

Object Type: Activity

Activity Number: A5

Activity Name:

Закаливание и дозакаливание

Object Type: Activity

Activity Number: A6

Activity Name: Хранение

Object Type: Activity

Activity Number: A7

Link Name:

Нормативные документы

Link Name:

Технология производства

Link Name: Ингредиенты

Link Name: Персонал

Link Name: Оборудование

Link Name: смесь

Link Name:

гомогенезированная смесь

Link Name: охлажденная смесь

Link Name: фризированая смесь

Link Name:

закаленное мороженное

Link Name:

бракованое мороженое

Link Name:

информация о наличии

Link Name:

Мороженое для продажи

Link Name:

Проверенная фризированая смесь

Dіagram Object Report. Найбільш повний звіт по моделі. Може включати повний список об'єктів моделі - робіт, стрілок із вказівкою їхнього типу, і властивості, обумовлені користувачем.

Name:

Производство мороженного

Input Name: Ингредиенты

Control Name:

Нормативные документы

Output Name:

бракованое мороженое

Mechanism Name: Персонал

Control Name:

Виготовлення морозива 📙 Курсовая → 🆔 48645