“六西格玛”在工程项目管理上的应用

金晓明

中国港湾工程有限责任公司 北京 100027

六西格玛在80年代诞生于美国，通过5年的实践应用，在1988年赢得了极负盛名的Malcolm Baldrige国家质量奖。在1995年六西格玛全面启动之后的三年时间里，为通用电气公司节省了20亿美元，使运营收入增加了11%，盈利增长了13%，为公司省下了80亿美元之巨的开销。近年来，在国家“一带一路”倡议下，许多建筑企业纷纷走出国门，与国际老牌建筑企业展开竞争与合作。为提高管理水平，缩小与国际知名建筑企业的差距，遂逐步引入六西格玛管理方法。

1 “六西格玛”管理方法

1.1 六西格玛的概念

六西格玛是一套系统的、集成的改进方法体系。西格玛即希腊字母σ，在统计学上为“标准差”，可以评估产品和生产过程特性波动。西格玛水平是将过程中输出的均值、标准差、目标值联系起来比较，它通过系统地、集成地采用改进流程，对现有流程进行过程界定（define）、测量（measure）、分析（analyze）、改进（improve）、控制（control）新的流程，消除过程缺陷或无价值作业，从而提高质量和服务、降低成本。

1.2 六西格玛的作用

六西格玛希望达到的目标是：每一百万机会中只有3．4个错误或缺陷。通过改善工作流程、缩短工作周期和减少缺陷三个领域，达到降低费用、增加利润、提高顾客满意度及企业声誉。

2 “六西格玛”与工程项目管理

建筑业作为传统行业，在经历了GB-T 50430-2007 《工程建设施工企业质量管理规范》、GB-T 19580-2012《卓越绩效评价准则》、全面质量管理（TQM）和贯彻ISO9000系列标准的过程后，早已具备了推行六西格玛的理论基础和管理条件。在实施过程中可以将每个分项工程单独分解成一个六西格玛单元，并将该单元的所有施工工种、具体过程统一起来进行分析，在此基础上对整体项目施工过程进行流程分析[1]。

本文以海外某港口项目集装箱码头混凝土胸墙浇筑为例，建立DMAIC模型，通过4M1E（Man，Machine，Material，Method，Environments）给出实施对策，解决混凝土裂缝问题。

2.1 定义阶段

（1）问题描述。胸墙浇筑过程中出现了裂缝，易导致诱发钢筋腐蚀的介质的侵入，使混凝土碳化加剧，进而影响建筑物的耐久性，并且裂缝也影响结构物的外观，因此该问题亟待解决。根据现场调查，选取一段胸墙进行分析，运用统计方法计算有害裂缝（即裂缝宽度大于0．2mm）的频数。

（2）识别顾客需求。顾客需求首先是业主，其是质量控制的管理者和组织者，对建筑质量负有决策、监督、验收的责任。项目最后由业主接收，所以项目的质量好坏直接影响他的经济利益。其次是施工单位，其负有建造责任，因此必须保证工程质量达标，如果胸墙产生的裂缝过大，就须考虑采取修复措施、停工整顿甚至返工处理，且费用成本和时间成本都由其承担。所以控制胸墙裂缝产生，是施工单位控制成本的必然选择。

（3）确定改善目标。胸墙混凝土施工过程中避免有害裂缝的产生，是混凝土工程质量管理的重要目标。

2.2 测量阶段

对胸墙裂缝情况进行统计，发现呈放射状裂缝或者龟裂缝，出现的频数最多，达到6次，频率为37．5%；无规则的短裂缝出现的频数4次，频率为25%；竖向裂缝出现的频数5次，频率为31%；斜向裂缝出现的频数1次，频率为6%；水平裂缝出现的频数0次，频率为0%。由以上得知，胸墙主要存在的问题为表面出现较多放射状裂缝或者龟裂缝、无规则的短裂缝及竖向裂缝。

2.3 分析阶段

（1）原因分析。运用“头脑风暴法”询问现场工人、班组长、质检员、工程技术人员的意见，集思广益，从4M1E法出发，分析产生胸墙混凝土裂缝的可能原因。人员因素：技术交底不到位，施工技术水平和经验不足；材料因素：级配不良，由于外加剂的种类、用量问题，混凝土内外存在温差，水泥的出厂日期过久，水泥品种和配合比、用量问题，其他有害杂质的掺入；环境因素：昼夜温差大，混凝土养护条件不佳，空气中湿度不合理；设备因素：搅拌机运转不稳定，振捣、振面设备不佳；工艺因素有：支模不牢、拆模不当，钢筋和预埋件交叉导致等[2]。

（2）确定核心因素。对上述各因素进行逐一验证，确定核心因素如下：①水泥用量过大。分析混凝土浇筑完成后72小时内的混凝土内外温差，从图中也可以看出，混凝土浇筑完成后24h时，混凝土内外温差达到40度，超出规范规定的内外温差不大于25度的临界要求，极易导致裂缝发生，需考虑减少水泥用量以降低水化热热量。②温控措施不到位。高温季节施工时原材料温度较高，混凝土入模温度高。③收面工艺不当。混凝土浇筑完成后，二次收面过早或者过晚，导致浅表干缩裂缝无法及时修复。④养护缺陷。混凝土表面水分蒸发过快，以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩，由于混凝土早期强度很低，无法抵抗这种变形应力而导致开裂。

2.4 改进阶段

针对上述核心影响因素，制定改进对策如下：

2.4.1降低胶凝材料用量

采用新的配合比，掺入30%粉煤灰，减少水泥用量，降低混凝土水化热。

2.4.2温度控制措施

（1）采用集料遮阴、拌合水加冰的方式降低原材料的温度，从而降低混凝土的入模温度。（2）在混凝土中布设冷却管，采用循环水降低混凝土内部温度。

2.4.3二次收面

面层浇筑时，布料振捣后用刮尺刮平，然后用电动磨盘磨一道，减少表面干缩引起的裂缝。

2.4.4养护

重视混凝土标准养护措施执行，降低环境温度对混凝土的影响。

将改进后的措施引入现场施工后，统计现场新一段浇筑的胸墙，结果发现无规则的短裂缝出现的频数为1次，其余类型的裂缝均未出现。从检测结果可以看出混凝土裂缝问题得到了极大的控制，达到了目标设定的要求。

2.5 控制阶段

经过上述实践检验后，发现所制定的改进措施对于裂缝防治是极为有效的，因此可将改进对策予以总结，编制成文件，形成标准化，在后续施工中予以推广，达到控制整体混凝土裂缝的效果。

与胸墙混凝土浇筑过程类似，项目招投标、HSE管理、施工进度控制、施工阶段质量控制等过程，均可以分解成不同的分项工程，将分项工程作为六西格玛管理单元来进行六西格玛管理，用DMAIC 循环的模式进行控制[3]。

3 应用六西格玛管理的意义

（1）可以进一步提高建筑企业的管理水平；（2）通过采集和测量现有施工过程的数据，以数据为依据进行分析、改进、控制，可以有效的提高工程质量、降低企业成本、满足顾客需求；（3）可以对生产过程中的风险进行先置控制，并通过分析风险而对施工过程进行预测，通过测算和分析找到关键影响因素，并在此基础上提出有效的改进措施。

4 结语

六西格玛管理是以数理统计学为基础的管理体系，经过30多年的发展，已在机械、电信、民航、制造业等传统行业得到了广泛应用。目前建筑工程企业在贯彻现阶段管理方法的基础上引入六西格玛管理体系，对于提高管理水平，降低企业成本，提高经济效益，具有切实可行的意义。