平均值-極差控制圖在地磅期間核查中的應(yīng)用

本文運(yùn)用平均值極差控制圖在地磅期間核查時(shí)使用核查過程中的重復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，并檢測(cè)出對(duì)引發(fā)地磅變差的異常模式，從而提供統(tǒng)計(jì)失控的查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)另一方面對(duì)這些可能造成異常的因素進(jìn)行關(guān)注和檢查，對(duì)查明原因的加以識(shí)別消除或減輕，從而為地磅的長(zhǎng)周期精準(zhǔn)測(cè)量提供保障。

一、控制圖在地磅期間核查中的必要性

期間核查是保障地磅準(zhǔn)確測(cè)量的一項(xiàng)手段，對(duì)連續(xù)的測(cè)量過程進(jìn)行期間核查得到了一系列離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)，平均值-極差控制圖是一種均值-極差控制圖是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)原理控制生產(chǎn)過程的一種圖形化方法。

由于現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制對(duì)測(cè)量過程要求越來越高，控制精度更加苛刻，在鋼鐵企業(yè)這種大出大進(jìn)的粗放生產(chǎn)過程，進(jìn)出廠物資是企業(yè)的成本和效益的關(guān)鍵，以承鋼為例，每年入廠物資2000萬噸，出廠物資1300萬噸，面對(duì)龐大的物資，計(jì)量精準(zhǔn)對(duì)效益起著支撐作用鋼鐵企業(yè)的進(jìn)出廠物資計(jì)量主要使用地磅，地磅的計(jì)量過程屬于高度測(cè)量過程，為了保證測(cè)量過程的受控采用科學(xué)的方法，統(tǒng)計(jì)分析測(cè)量結(jié)果，對(duì)于地磅的測(cè)量過程控制十分必要。

對(duì)于測(cè)量過程的控制傳統(tǒng)方法只是單純保證用于測(cè)量過程的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行周期檢定或校準(zhǔn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)不合格時(shí)，由于時(shí)間跨度大，對(duì)數(shù)據(jù)的追溯很難完成，因此引入了期間核查的概念，即在兩次校準(zhǔn)的間隔之間進(jìn)行一次或多次的抽測(cè)，用于監(jiān)督測(cè)量過程的偏離性當(dāng)我們得到大量的測(cè)量數(shù)據(jù)后，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，才能達(dá)到預(yù)期目的對(duì)于一個(gè)連續(xù)的測(cè)量過程，圖表是最直觀，最方便的控制工具采用單次測(cè)量結(jié)果繪制的單值控制圖，由于受偶然因素影響大，數(shù)值忽大忽小，經(jīng)常是曲線沒有規(guī)律，加上過程影響因素很多，不能用于分析過程  經(jīng)過探索提出采用多次測(cè)量結(jié)果的平均值作為控制點(diǎn)，繪制折線圖進(jìn)行分析，采用平均值控制相比單值控制有一定的進(jìn)步，代表性更強(qiáng)，但是仍滿足不了高度測(cè)量過程要求，對(duì)過程因素考慮較少，已不能滿足和適應(yīng)不了現(xiàn)實(shí)預(yù)期要求。

在所有測(cè)量過程的監(jiān)視和監(jiān)督工作質(zhì)量管理中，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和分析是否有效，取決于所使用進(jìn)行測(cè)試和監(jiān)視方法正確性，為了獲得高質(zhì)量的監(jiān)視數(shù)據(jù)和有效的監(jiān)視工具，就需要深入分析產(chǎn)生數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)。

二、控制圖的建立

1.試驗(yàn)方法

使用裝載標(biāo)準(zhǔn)砝碼的汽車作為核查物質(zhì)進(jìn)行核查每次核查的砝碼重量可做變化（如20406080噸）實(shí)施過程：使用空載汽車到汽車衡進(jìn)行稱量，然后汽車加載一定量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼后到地磅再稱量，記錄毛重皮重凈重并計(jì)算地磅同標(biāo)準(zhǔn)砝碼的比對(duì)誤差地磅期間核查的實(shí)施中，在使用汽車的車長(zhǎng)允許的條件下，每臺(tái)秤應(yīng)選不同位置測(cè)量位置差，此過程需要在重復(fù)性條件下，實(shí)施5次。

2.試驗(yàn)頻次

確定為每月一次。

3.試驗(yàn)條件

期間核查試驗(yàn)條件如表1所示。

4.試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2014年1月至2014年12月期間核查試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

5.計(jì)算控制界限

（1）預(yù)備數(shù)據(jù)

（2）計(jì)算控制限

（3）繪制控制圖

由以上數(shù)據(jù)分別繪制出如圖1圖2所示平均值控制圖與極差控制圖。

三、控制圖的分析

控制圖理論認(rèn)為存在兩種變異。第一變異是隨機(jī)變異，這是由“偶然原因”引起的（又稱為“一般原因”），這種變異是永遠(yuǎn)存在的，且就由不易識(shí)別的原因形成，其中，每一種原因的影響僅構(gòu)成總變異的一個(gè)很小的份量，而且沒有一個(gè)是構(gòu)成顯著的份量。第二種變異表征過程中實(shí)際的改變，此種改變可歸結(jié)于某些能夠識(shí)別的過程固有的，而且是至少在理論上能夠消除的原因。這些被認(rèn)定為“可識(shí)別原因”或“特殊原因”的原因，它們能夠歸因?yàn)樵牧喜痪鶆?、工具破損、工藝或操縱的問題，制造或者是檢測(cè)設(shè)備的性能不穩(wěn)定等等。

使用控制圖中測(cè)量點(diǎn)分布異常的判斷標(biāo)準(zhǔn)，若是平均值控制圖出現(xiàn)異常，那么表明有不受控的系統(tǒng)效應(yīng)影響到了測(cè)量過程，如果標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖或極差控制圖出現(xiàn)異常，則表明不受控的隨機(jī)效應(yīng)影響到了測(cè)量過程。8種異常分布模式如下：

a.模式1：測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)在A區(qū)以外；

b.模式2：連續(xù)9個(gè)測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)在中心線的同一側(cè)；

c.模式3：連續(xù)6個(gè)測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)單一遞增或遞減的趨向；

d.模式4：連續(xù)14個(gè)測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)上下交替排列；

e.模式5：連續(xù)3個(gè)測(cè)量點(diǎn)中有兩點(diǎn)出現(xiàn)在中心線同一側(cè)A區(qū)中；

f.模式6：連續(xù)5個(gè)測(cè)量點(diǎn)中有4個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)在中心線同一側(cè)的B區(qū)或A區(qū)中；

g.模式7：連續(xù)15個(gè)測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)在中心線兩側(cè)的C區(qū)中；

h.模式8：連續(xù)8個(gè)測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)在中心線兩側(cè)，而且全部不在C區(qū)內(nèi)‘

經(jīng)過剖析平均值控制圖，在完成4月份實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，所繪制的控制圖出現(xiàn)了連續(xù)3個(gè)測(cè)量點(diǎn)，其中有兩個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)在中心線同一側(cè)A區(qū)中，與異常分布模式中的模式5一致5月份組織對(duì)該秤進(jìn)行了檢修，經(jīng)分析，該秤長(zhǎng)期進(jìn)行檢重，由于限位間隙變大，導(dǎo)致傳感器位置有偏離，經(jīng)過修理后，數(shù)據(jù)回歸正常，避免了更大的設(shè)備事故和計(jì)量風(fēng)險(xiǎn)。

四、結(jié)束語

平均值-極差控制圖建立于地磅的期間核查數(shù)據(jù)，是對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，建立方法簡(jiǎn)單，不增加費(fèi)用，可以有效反映出地磅的潛在故障，對(duì)設(shè)備故障管理起到預(yù)控制作用，降低計(jì)量給企業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。