平均值-極差控制圖在地磅期間核查中的應用

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數據進行分析判斷，并檢測出對引發地磅變差的異常模式，從而提供統計失控的查驗標準另一方面對這些可能造成異常的因素進行關注和檢查，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確測量的一項手段，對連續的測量過程進行期間核查得到了一系列離散的數據點，平均值-極差控制圖是一種均值-極差控制圖是應用統計原理控制生產過程的一種圖形化方法。

由于現代化生產過程控制對測量過程要求越來越高，控制精度更加苛刻，在鋼鐵企業這種大出大進的粗放生產過程，進出廠物資是企業的成本和效益的關鍵，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，計量精準對效益起著支撐作用鋼鐵企業的進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的方法，統計分析測量結果，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方法只是單純保證用于測量過程的測量設備進行周期檢定或校準，當發現校準不合格時，由于時間跨度大，對數據的追溯很難完成，因此引入了期間核查的概念，即在兩次校準的間隔之間進行一次或多次的抽測，用于監督測量過程的偏離性當我們得到大量的測量數據后，要對數據進行綜合分析，才能達到預期目的對于一個連續的測量過程，圖表是最直觀，最方便的控制工具采用單次測量結果繪制的單值控制圖，由于受偶然因素影響大，數值忽大忽小，經常是曲線沒有規律，加上過程影響因素很多，不能用于分析過程  經過探索提出采用多次測量結果的平均值作為控制點，繪制折線圖進行分析，采用平均值控制相比單值控制有一定的進步，代表性更強，但是仍滿足不了高度測量過程要求，對過程因素考慮較少，已不能滿足和適應不了現實預期要求。

在所有測量過程的監視和監督工作質量管理中，統計數據和分析是否有效，取決于所使用進行測試和監視方法正確性，為了獲得高質量的監視數據和有效的監視工具，就需要深入分析產生數據的測量系統。

二、控制圖的建立

1.試驗方法

使用裝載標準砝碼的汽車作為核查物質進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行稱量，然后汽車加載一定量的標準砝碼后到地磅再稱量，記錄毛重皮重凈重并計算地磅同標準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，每臺秤應選不同位置測量位置差，此過程需要在重復性條件下，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.試驗數據

2014年1月至2014年12月期間核查試驗數據如表2所示。

5.計算控制界限

（1）預備數據

（2）計算控制限

（3）繪制控制圖

由以上數據分別繪制出如圖1圖2所示平均值控制圖與極差控制圖。

三、控制圖的分析

控制圖理論認為存在兩種變異。第一變異是隨機變異，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成總變異的一個很小的份量，而且沒有一個是構成顯著的份量。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，制造或者是檢測設備的性能不穩定等等。

使用控制圖中測量點分布異常的判斷標準，若是平均值控制圖出現異常，那么表明有不受控的系統效應影響到了測量過程，如果標準偏差控制圖或極差控制圖出現異常，則表明不受控的隨機效應影響到了測量過程。8種異常分布模式如下：

a.模式1：測量點出現在A區以外；

b.模式2：連續9個測量點出現在中心線的同一側；

c.模式3：連續6個測量點出現單一遞增或遞減的趨向；

d.模式4：連續14個測量點出現上下交替排列；

e.模式5：連續3個測量點中有兩點出現在中心線同一側A區中；

f.模式6：連續5個測量點中有4個點出現在中心線同一側的B區或A區中；

g.模式7：連續15個測量點出現在中心線兩側的C區中；

h.模式8：連續8個測量點出現在中心線兩側，而且全部不在C區內‘

經過剖析平均值控制圖，在完成4月份實驗數據后，所繪制的控制圖出現了連續3個測量點，其中有兩個點出現在中心線同一側A區中，與異常分布模式中的模式5一致5月份組織對該秤進行了檢修，經分析，該秤長期進行檢重，由于限位間隙變大，導致傳感器位置有偏離，經過修理后，數據回歸正常，避免了更大的設備事故和計量風險。

四、結束語

平均值-極差控制圖建立于地磅的期間核查數據，是對數據的統計分析，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，對設備故障管理起到預控制作用，降低計量給企業帶來的風險。