3σ控制图在混凝土生产质量控制过程中的应用

2020-09-23刘洋洋张晓彤

中华建设 2020年8期

刘洋洋张晓彤

控制图是根据假设检验的原理，在以横坐标表示抽样组编号、以纵坐标表示根据质量特性或其特征值求得的中心线和上、下控制线，视点子与中心线、界限线的相对位置及其排列形状,鉴别工序中是否存在系统原因，分析和判断工序是否处于控制状态，从而具有区分正常波动与异常波动功能的统计图形。在生产过程中，产品质量由于受偶然因素和系统因素的影响而产生变差；前者由大量微小的偶然因素叠加而成，后者则是由可辨识的、作用明显的原因所引起，经采取适当措施可以发现和排除。本文从混凝土拌和楼生产过程质量控制的角度介绍了控制图在拌和楼质量控制过程中的应用，有利于对拌和楼整个系统的生产质量水平进行全面评估和管控，对同类拌和楼或拌和站生产过程质量控制有较好的借鉴意义。

一、控制图的原理

控制图分为计量控制图和计数控制图，计量是指对所考察子组中某一个单位产品的特性值的数值大小进行测量与记录所得到的观测值，最常用的计量控制图为与R或S图，其中图表达了过程平均的中心位置，从平均值的角度揭示不希望出现的偏差，R或S图表达了离散程度，揭示组内不希望出现的变差，是变异大小的一种指示器，过程一致性或均匀性的一个度量。R图计算方便但表达的信息不如S全面；

二、控制图的绘制要点

通用质量控制图绘制的核心是确定三条平行于横轴的直线：中心线（CL，Central Line）、控制上限（UCL，Upper Control Line）和控制下限（LCL，Lower Control Line），并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列。UCL、LCL通常控制界限设定在±3倍标准差的位置，中心线是所控制的统计量的平均值。精细质量控制图还可以继续增加±1倍、±2倍标准差相对应的控制限，更加快速准确的反映质量情况。

三、控制图的绘制步骤

质量控制图的绘制首先要从一组数据入手，通过近期数据建立控制图之后，经过修正建立控制用控制图进行后期生产质量的控制之用。本文以某水电站工程一段时间内C25混凝土强度为例进行介绍，其绘制步骤主要有以下几步：

第一步，收集一定时间段内的检测结果特性值（混凝土强度），对混凝土强度而言需采用同种材料，同一配比数据，根据收集数据的多少按5～25个一组进行分组（本文以6个数据为一组），分别计算出组数据的平均值和标准差S两个基本参数，结果见表1。

第二步，S图的控制状态会影响到图，因为无论是对子组的标准差还是对子组平均值的解释能力都依赖于试件间变异的估计，因此应先绘制S图，以时间为横坐标，以组S为纵坐标绘制S图，此时

第三步，根据已绘制的S控制图，检查数据点是否有失控点或有无异常的模式或趋势，如有应分析原因，进行纠正，并防止再次出现。显然，本例中2016年1月1日的标准差4.6MPa超出控制限，应查找原因，采取措施进行纠正，为了方便起见，我们直接删除该子组数据，之后重新计算剔除之后的平均值和标准差S，以及上下控制限UCL、LCL和中心线，根据《常规控制图》GB/T4091-2001常规控制图系数可知，当n=6时结果见图2。

表1 组平均值和标准差计算表

图1 初步绘制标准差控制图

第四步，根据剔除已查明原因的子组，再次计算标准差平均值和控制限，再次确认所有点是否都处于控制状态，若仍有点子出界，则继续重复“识别-纠正-重新计算”程序。由图2可以看出不存在变异可查明原因的8中形式，标明此时S图处于统计控制状态，可采用此时的数据建立图，根据《常规控制图》GB/T4091-2001常规控制图系数，当n=6时结果见图3。