平均值-極差控制圖在地磅期間核查中的應(yīng)用

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

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)確測量的一項手段，對連續(xù)的測量過程進(jìn)行期間核查得到了一系列離散的數(shù)據(jù)點，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)過程控制對測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，面對龐大的物資，計量精準(zhǔn)對效益起著支撐作用鋼鐵企業(yè)的進(jìn)出廠物資計量主要使用地磅，地磅的計量過程屬于高度測量過程，為了保證測量過程的受控采用科學(xué)的方法，統(tǒng)計分析測量結(jié)果，對于地磅的測量過程控制十分必要。

對于測量過程的控制傳統(tǒng)方法只是單純保證用于測量過程的測量設(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，由于時間跨度大，對數(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，用于監(jiān)督測量過程的偏離性當(dāng)我們得到大量的測量數(shù)據(jù)后，要對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，才能達(dá)到預(yù)期目的對于一個連續(xù)的測量過程，圖表是最直觀，最方便的控制工具采用單次測量結(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量結(jié)果的平均值作為控制點，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量過程要求，對過程因素考慮較少，已不能滿足和適應(yīng)不了現(xiàn)實預(yù)期要求。

在所有測量過程的監(jiān)視和監(jiān)督工作質(zhì)量管理中，統(tǒng)計數(shù)據(jù)和分析是否有效，取決于所使用進(jìn)行測試和監(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)的測量系統(tǒng)。

二、控制圖的建立

1.試驗方法

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算地磅同標(biāo)準(zhǔn)砝碼的比對誤差地磅期間核查的實施中，在使用汽車的車長允許的條件下，每臺秤應(yīng)選不同位置測量位置差，此過程需要在重復(fù)性條件下，實施5次。

2.試驗頻次

確定為每月一次。

3.試驗條件

期間核查試驗條件如表1所示。

4.試驗數(shù)據(jù)

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

5.計算控制界限

（1）預(yù)備數(shù)據(jù)

（2）計算控制限

（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)成總變異的一個很小的份量，而且沒有一個是構(gòu)成顯著的份量。第二種變異表征過程中實際的改變，此種改變可歸結(jié)于某些能夠識別的過程固有的，而且是至少在理論上能夠消除的原因。這些被認(rèn)定為“可識別原因”或“特殊原因”的原因，它們能夠歸因為原材料不均勻、工具破損、工藝或操縱的問題，制造或者是檢測設(shè)備的性能不穩(wěn)定等等。

使用控制圖中測量點分布異常的判斷標(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)影響到了測量過程。8種異常分布模式如下：

a.模式1：測量點出現(xiàn)在A區(qū)以外；

b.模式2：連續(xù)9個測量點出現(xiàn)在中心線的同一側(cè)；

c.模式3：連續(xù)6個測量點出現(xiàn)單一遞增或遞減的趨向；

d.模式4：連續(xù)14個測量點出現(xiàn)上下交替排列；

e.模式5：連續(xù)3個測量點中有兩點出現(xiàn)在中心線同一側(cè)A區(qū)中；

f.模式6：連續(xù)5個測量點中有4個點出現(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個測量點出現(xiàn)在中心線兩側(cè)的C區(qū)中；

h.模式8：連續(xù)8個測量點出現(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月份實驗數(shù)據(jù)后，所繪制的控制圖出現(xiàn)了連續(xù)3個測量點，其中有兩個點出現(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月份組織對該秤進(jìn)行了檢修，經(jīng)分析，該秤長期進(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)備事故和計量風(fēng)險。

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)，是對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，建立方法簡單，不增加費用，可以有效反映出地磅的潛在故障，對設(shè)備故障管理起到預(yù)控制作用，降低計量給企業(yè)帶來的風(fēng)險。