控制圖在軌枕生產(chǎn)中的建立及應(yīng)用

任記

摘 要：休哈特控制圖作為一種成熟的質(zhì)量管理技術(shù)，在我國(guó)其它行業(yè)有著大量應(yīng)用，但還未見(jiàn)有在軌枕生產(chǎn)中應(yīng)用的報(bào)道，文章利用已有數(shù)據(jù)建立了IIIa型枕靜載控制圖，并把它轉(zhuǎn)化為控制用控制圖，通過(guò)將控制圖應(yīng)用于軌枕生產(chǎn)實(shí)際，我們認(rèn)為-s控制圖總體是適用的，能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程起到監(jiān)控作用，但過(guò)程能力指數(shù)CPL值的評(píng)價(jià)級(jí)別不太適應(yīng)軌枕生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：控制圖；判定準(zhǔn)則；軌枕；靜載強(qiáng)度

中圖分類(lèi)號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）18-0048-03

1 概 述

統(tǒng)計(jì)技術(shù)之一的控制圖自從1924年由美國(guó)W.A.休哈特博士提出后，在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家有著廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)其它行業(yè)也有大量應(yīng)用，但控制圖作為質(zhì)量控制的一種有效工具，還未見(jiàn)有在軌枕生產(chǎn)中應(yīng)用的報(bào)道，本文介紹了控制圖在中原某公司IIIa型枕上的應(yīng)用，并對(duì)控制圖在軌枕生產(chǎn)中的適應(yīng)性方面進(jìn)行了探討。

2 建立控制圖

2.1 選擇控制特性

本文選擇IIIa型混凝土軌枕靜載強(qiáng)度這一關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)作為控制特性來(lái)建立控制圖，以期較好地控制產(chǎn)品質(zhì)量和監(jiān)察生產(chǎn)過(guò)程。由于軌枕的靜載強(qiáng)度沖載值是計(jì)量型數(shù)值，因此，本文選擇均值—標(biāo)準(zhǔn)差（-s）控制圖。

2.2 抽取數(shù)據(jù)

本文選取了中原某軌枕公司IIIa型枕2014年1月份至2014年12月份靜載檢測(cè)數(shù)據(jù)，共300批數(shù)據(jù)（由于篇幅所限，具體數(shù)據(jù)略），為便于對(duì)軌中控制圖進(jìn)行A、B、C分區(qū)，在此選擇6個(gè)軌中靜載值作為一組，12個(gè)軌下靜載值作為一組，共50組數(shù)據(jù)。

2.3 計(jì)算均值和標(biāo)準(zhǔn)差

即軌下和軌中標(biāo)準(zhǔn)差控制圖和均值控制圖都符合判穩(wěn)準(zhǔn)則，沒(méi)有一點(diǎn)符合判異準(zhǔn)則，說(shuō)明過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。

2.8 計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)

已知IIIa型枕軌下靜載值要求不小于210 kN，軌中靜載值要求不小于162 kN，即TL軌下=210，TL軌中=162，而σ=/c4，當(dāng)n=12時(shí)， c4軌下=0.9776， 當(dāng)n=6時(shí)，c4軌中=0.9515，σ軌下和σ軌中分別為：

σ軌下=/c4軌下=23.3（25）

σ軌下=/c4軌下=13.3（26）

則軌下和軌中的過(guò)程能力指數(shù)分別為：

CPL軌下=（μ-TL軌下）/（3σ軌下）=1.02（27）

CPL軌下=（μ-TL軌下）/（3σ軌下）=0.94（28）

2.9 對(duì)CPL值評(píng)價(jià)

IIIa型枕的技術(shù)條件規(guī)定：在規(guī)定荷載作用下靜停3 min，軌枕受拉區(qū)不出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)裂紋者為該截面合格。本文所抽取的數(shù)據(jù)均是靜停3 min后的沖載值，與通常意義上的技術(shù)公差下限有所不同，雖然從軌下和軌中的過(guò)程能力指數(shù)來(lái)看，CPL值均接近1，沒(méi)有達(dá)到理想的大于1.33的水平[1]，但由于軌枕技術(shù)要求的特殊性，加之軌枕產(chǎn)品本身是由10根預(yù)應(yīng)力鋼絲和高強(qiáng)混凝土結(jié)合成的非均勻性構(gòu)件，自身離散程度大，技術(shù)部門(mén)研究后認(rèn)為目前的過(guò)程能力完全能夠滿足設(shè)計(jì)的和顧客的要求，過(guò)程處于技術(shù)控制狀態(tài)，不需進(jìn)行調(diào)整。

2.10 延長(zhǎng)控制線并進(jìn)入監(jiān)控階段

上文建立的-s控制圖，處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)和技術(shù)控制狀態(tài)，根據(jù)SPC理論，我們可以將-s控制圖的控制線延長(zhǎng)，進(jìn)入監(jiān)控階段，對(duì)過(guò)程進(jìn)行日常控制。

3 應(yīng)用控制圖進(jìn)行日常控制

從2015年1月份開(kāi)始，我們將IIIa型枕靜載檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入控制圖中，開(kāi)始對(duì)軌枕質(zhì)量進(jìn)行日常控制，下圖是截止2015年12月份的靜載檢測(cè)數(shù)據(jù)繪制的控制圖，如圖3和圖4所示。

4 對(duì)異常現(xiàn)象的實(shí)際分析

當(dāng)我們繪出軌下均值控制圖中第66點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)描點(diǎn)超出了下控制限，而軌下標(biāo)準(zhǔn)差控制圖并無(wú)異常現(xiàn)象，相對(duì)應(yīng)的軌中控制圖的第62點(diǎn)也沒(méi)有出現(xiàn)異常現(xiàn)象，技術(shù)部門(mén)對(duì)此進(jìn)行了認(rèn)真研究，認(rèn)為第66點(diǎn)雖然符合判異準(zhǔn)則1，但由于此前一直沒(méi)有出現(xiàn)點(diǎn)子出界情況，也符合判穩(wěn)準(zhǔn)則中連續(xù)35個(gè)點(diǎn)子至多1個(gè)點(diǎn)子落在控制界限外的規(guī)定[2]，可認(rèn)為過(guò)程仍處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，為慎重決策，我們隨后展開(kāi)了對(duì)第66點(diǎn)的認(rèn)真調(diào)查。

我們首先對(duì)以下幾方面進(jìn)行了認(rèn)真檢查：樣品的取法是否隨機(jī)，測(cè)量有無(wú)差錯(cuò)，數(shù)字的讀取是否正確，計(jì)算有無(wú)錯(cuò)誤，打點(diǎn)有無(wú)差錯(cuò)等。調(diào)查發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)樣品是從生產(chǎn)線中隨機(jī)抽取的，不存在非隨機(jī)現(xiàn)象；檢驗(yàn)軌枕靜載強(qiáng)度的靜載試驗(yàn)機(jī)仍處于檢定有效期內(nèi)，沒(méi)有超過(guò)有效期使用，靜載試驗(yàn)機(jī)本身也無(wú)異常；試驗(yàn)機(jī)的沖載值是數(shù)顯式的，檢測(cè)結(jié)果能夠直接讀出，操作人員是有著5年工作經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)工，因此不存在讀數(shù)不正確的現(xiàn)象；在計(jì)算方法上，我們又對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了人工計(jì)算，結(jié)果與計(jì)算機(jī)所得結(jié)果相同；打點(diǎn)采取電腦自動(dòng)打點(diǎn)辦法，并無(wú)異常。通過(guò)以上調(diào)查，我們認(rèn)為在數(shù)據(jù)檢測(cè)及打點(diǎn)方面并無(wú)異常，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的其它方面展開(kāi)調(diào)查。

我們對(duì)第66點(diǎn)所包含的6個(gè)班次進(jìn)行了調(diào)查，分別調(diào)取了軌枕生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序張拉、攪拌、振動(dòng)和養(yǎng)護(hù)工序的生產(chǎn)記錄。IIIa型枕的張拉工序采用電腦自動(dòng)張拉系統(tǒng)，力值要求控制在415±5 kN范圍內(nèi)，我們調(diào)閱了張拉電子記錄，結(jié)果張拉力值均在415±5 kN范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)異常；攪拌工序采用微機(jī)自動(dòng)攪拌系統(tǒng)，技術(shù)要求水泥、減少劑的稱(chēng)量范圍不超過(guò)±1%，其它原料不超過(guò)±2%，我們調(diào)取了攪拌電子記錄，結(jié)果并未超出控制范圍。振動(dòng)工序采用變頻振動(dòng)方式，可對(duì)振動(dòng)時(shí)間和頻率進(jìn)行自動(dòng)控制，未發(fā)現(xiàn)異常。養(yǎng)護(hù)工序采用微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，要求有相應(yīng)的靜停時(shí)間、恒溫時(shí)間、升降溫速度和不超過(guò)最高溫度，從養(yǎng)護(hù)曲線看，未發(fā)現(xiàn)異常。

從以上調(diào)查結(jié)果看，并未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，因此，我們認(rèn)為生產(chǎn)過(guò)程仍處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，不需進(jìn)行調(diào)整。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)-s控制圖在中原某軌枕公司IIIa型枕上的應(yīng)用，可以得出如下結(jié)論：

①對(duì)IIIa型枕來(lái)說(shuō)，-s控制圖總體是適用的，能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程起到監(jiān)控作用。

②由于軌枕技術(shù)要求的特殊性以及混凝土軌枕產(chǎn)品本身的特殊性，計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)CPL時(shí)采用的技術(shù)規(guī)范下限與通常意義上的規(guī)范下限有所不同，造成CPL值偏低，也即CPL值評(píng)價(jià)級(jí)別不太適應(yīng)混凝土軌枕生產(chǎn)，對(duì)軌枕生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，CPL接近1時(shí)，已能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

③利用控制圖進(jìn)行日常控制后，也存在著一定的局限性，如控制圖中也繪出了“噪音”（各種誤差）、控制圖不能對(duì)工序的實(shí)際水平進(jìn)行估計(jì)以及控制圖確定顯著原因的功能非常有限等等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 全國(guó)質(zhì)量技術(shù)人員職業(yè)資格考試辦公室.2014質(zhì)量專(zhuān)業(yè)理論與實(shí)務(wù)（中級(jí)）[M].北京：中國(guó)人事出版社，2014.

[2] GB/T 4091-200，常規(guī)控制圖[S].