“六西格瑪”在工程項目管理上的應用

金曉明

中國港灣工程有限責任公司 北京 100027

六西格瑪在80年代誕生于美國，通過5年的實踐應用，在1988年贏得了極負盛名的Malcolm Baldrige國家質量獎。在1995年六西格瑪全面啟動之后的三年時間里，為通用電氣公司節省了20億美元，使運營收入增加了11%，盈利增長了13%，為公司省下了80億美元之巨的開銷。近年來，在國家“一帶一路”倡議下，許多建筑企業紛紛走出國門，與國際老牌建筑企業展開競爭與合作。為提高管理水平，縮小與國際知名建筑企業的差距，遂逐步引入六西格瑪管理方法。

1 “六西格瑪”管理方法

1.1 六西格瑪的概念

六西格瑪是一套系統的、集成的改進方法體系。西格瑪即希臘字母σ，在統計學上為“標準差”，可以評估產品和生產過程特性波動。西格瑪水平是將過程中輸出的均值、標準差、目標值聯系起來比較，它通過系統地、集成地采用改進流程，對現有流程進行過程界定（define）、測量（measure）、分析（analyze）、改進（improve）、控制（control）新的流程，消除過程缺陷或無價值作業，從而提高質量和服務、降低成本。

1.2 六西格瑪的作用

六西格瑪希望達到的目標是：每一百萬機會中只有3．4個錯誤或缺陷。通過改善工作流程、縮短工作周期和減少缺陷三個領域，達到降低費用、增加利潤、提高顧客滿意度及企業聲譽。

2 “六西格瑪”與工程項目管理

建筑業作為傳統行業，在經歷了GB-T 50430-2007 《工程建設施工企業質量管理規范》、GB-T 19580-2012《卓越績效評價準則》、全面質量管理（TQM）和貫徹ISO9000系列標準的過程后，早已具備了推行六西格瑪的理論基礎和管理條件。在實施過程中可以將每個分項工程單獨分解成一個六西格瑪單元，并將該單元的所有施工工種、具體過程統一起來進行分析，在此基礎上對整體項目施工過程進行流程分析[1]。

本文以海外某港口項目集裝箱碼頭混凝土胸墻澆筑為例，建立DMAIC模型，通過4M1E（Man，Machine，Material，Method，Environments）給出實施對策，解決混凝土裂縫問題。

2.1 定義階段

（1）問題描述。胸墻澆筑過程中出現了裂縫，易導致誘發鋼筋腐蝕的介質的侵入，使混凝土碳化加劇，進而影響建筑物的耐久性，并且裂縫也影響結構物的外觀，因此該問題亟待解決。根據現場調查，選取一段胸墻進行分析，運用統計方法計算有害裂縫（即裂縫寬度大于0．2mm）的頻數。

（2）識別顧客需求。顧客需求首先是業主，其是質量控制的管理者和組織者，對建筑質量負有決策、監督、驗收的責任。項目最后由業主接收，所以項目的質量好壞直接影響他的經濟利益。其次是施工單位，其負有建造責任，因此必須保證工程質量達標，如果胸墻產生的裂縫過大，就須考慮采取修復措施、停工整頓甚至返工處理，且費用成本和時間成本都由其承擔。所以控制胸墻裂縫產生，是施工單位控制成本的必然選擇。

（3）確定改善目標。胸墻混凝土施工過程中避免有害裂縫的產生，是混凝土工程質量管理的重要目標。

2.2 測量階段

對胸墻裂縫情況進行統計，發現呈放射狀裂縫或者龜裂縫，出現的頻數最多，達到6次，頻率為37．5%；無規則的短裂縫出現的頻數4次，頻率為25%；豎向裂縫出現的頻數5次，頻率為31%；斜向裂縫出現的頻數1次，頻率為6%；水平裂縫出現的頻數0次，頻率為0%。由以上得知，胸墻主要存在的問題為表面出現較多放射狀裂縫或者龜裂縫、無規則的短裂縫及豎向裂縫。

2.3 分析階段

（1）原因分析。運用“頭腦風暴法”詢問現場工人、班組長、質檢員、工程技術人員的意見，集思廣益，從4M1E法出發，分析產生胸墻混凝土裂縫的可能原因。人員因素：技術交底不到位，施工技術水平和經驗不足；材料因素：級配不良，由于外加劑的種類、用量問題，混凝土內外存在溫差，水泥的出廠日期過久，水泥品種和配合比、用量問題，其他有害雜質的摻入；環境因素：晝夜溫差大，混凝土養護條件不佳，空氣中濕度不合理；設備因素：攪拌機運轉不穩定，振搗、振面設備不佳；工藝因素有：支模不牢、拆模不當，鋼筋和預埋件交叉導致等[2]。

（2）確定核心因素。對上述各因素進行逐一驗證，確定核心因素如下：①水泥用量過大。分析混凝土澆筑完成后72小時內的混凝土內外溫差，從圖中也可以看出，混凝土澆筑完成后24h時，混凝土內外溫差達到40度，超出規范規定的內外溫差不大于25度的臨界要求，極易導致裂縫發生，需考慮減少水泥用量以降低水化熱熱量。②溫控措施不到位。高溫季節施工時原材料溫度較高，混凝土入模溫度高。③收面工藝不當。混凝土澆筑完成后，二次收面過早或者過晚，導致淺表干縮裂縫無法及時修復。④養護缺陷。混凝土表面水分蒸發過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產生急劇收縮，由于混凝土早期強度很低，無法抵抗這種變形應力而導致開裂。

2.4 改進階段

針對上述核心影響因素，制定改進對策如下：

2.4.1降低膠凝材料用量

采用新的配合比，摻入30%粉煤灰，減少水泥用量，降低混凝土水化熱。

2.4.2溫度控制措施

（1）采用集料遮陰、拌合水加冰的方式降低原材料的溫度，從而降低混凝土的入模溫度。（2）在混凝土中布設冷卻管，采用循環水降低混凝土內部溫度。

2.4.3二次收面

面層澆筑時，布料振搗后用刮尺刮平，然后用電動磨盤磨一道，減少表面干縮引起的裂縫。

2.4.4養護

重視混凝土標準養護措施執行，降低環境溫度對混凝土的影響。

將改進后的措施引入現場施工后，統計現場新一段澆筑的胸墻，結果發現無規則的短裂縫出現的頻數為1次，其余類型的裂縫均未出現。從檢測結果可以看出混凝土裂縫問題得到了極大的控制，達到了目標設定的要求。

2.5 控制階段

經過上述實踐檢驗后，發現所制定的改進措施對于裂縫防治是極為有效的，因此可將改進對策予以總結，編制成文件，形成標準化，在后續施工中予以推廣，達到控制整體混凝土裂縫的效果。

與胸墻混凝土澆筑過程類似，項目招投標、HSE管理、施工進度控制、施工階段質量控制等過程，均可以分解成不同的分項工程，將分項工程作為六西格瑪管理單元來進行六西格瑪管理，用DMAIC 循環的模式進行控制[3]。

3 應用六西格瑪管理的意義

（1）可以進一步提高建筑企業的管理水平；（2）通過采集和測量現有施工過程的數據，以數據為依據進行分析、改進、控制，可以有效的提高工程質量、降低企業成本、滿足顧客需求；（3）可以對生產過程中的風險進行先置控制，并通過分析風險而對施工過程進行預測，通過測算和分析找到關鍵影響因素，并在此基礎上提出有效的改進措施。

4 結語

六西格瑪管理是以數理統計學為基礎的管理體系，經過30多年的發展，已在機械、電信、民航、制造業等傳統行業得到了廣泛應用。目前建筑工程企業在貫徹現階段管理方法的基礎上引入六西格瑪管理體系，對于提高管理水平，降低企業成本，提高經濟效益，具有切實可行的意義。