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摘要：针对间歇式沥青混合料拌和机生产质量控制存在的不足，选择移动平均控制图方法对沥青混合料生产质量进行动态分析和控制，以国内某高速公路拌和楼生产数据为分析对象，对拌和樓生产过程中的各种材料（包括集料、沥青、矿粉）添加质量浮动状况分析，从而达到对拌和楼生产过程中的质量进行“即时”监控。
关键词：拌和楼；批量生产；动态质量控制
Abstract: based on the intermittent asphalt mixture technol ogy control the shortcomings of the production quality, the choice of control chart moving average method of asphalt mixture production quality for dynamic analysis and control to a domestic highway mixing floor production data for analysis object, mixing building in the process of production of all kinds of material (including aggregate, asphalt, kuangfen) add quality float condition analysis, so as to achieve the mixing building in the process of production of quality "instant" monitoring.
Keywords: mixing floor; Batch production; Dynamic quality control
中图分类号： TV523文献标识码：A文章编号：
前言
我国由于历史原因及工业现状，至现阶段仍以间歇式拌和机为主，每小时生产能力基本在60~120批次，每批次约在2~3吨，因此，若把间歇式拌和机一次拌和生产的沥青混合料作为一“件”产品，把每个工作单元、每个工作日、每个标段的每种沥青混合料生产作为一个批次，这就是典型的“批量”生产过程。
按照批量产品质量管理的应用特点，质量管理可分为质量检验（Quality Testing）、统计质量控制（SQC）和全过程质量管理（TQN）三个阶段，其中统计质量控制是最为重要且得到普遍采用的质量控制方法，它应用统计方法将产品批量生产过程中的产品质量特性值的波动分为偶然波动和异常波动，对生产过程的异常提出即时告警，对过程中的各个阶段进行监控和预防，以达到保证和改进质量的目的。
统计质量控制分析方法概述
目前随着沥青拌合楼计算机控制系统的更新进步，可以自动准确的输出每盘沥青混合料实际添加量，这就为有效使用统计质量分析奠定了基础，其比较常用的数理统计方法包括频数分布直方图法、排列图法、因果分析图法、分层法、相关图法、统计调查分析法和控制图法等，但前六种分析方法都是通过某一段时间内的数值，事后进行分析，拟定控制方法，因此，可以说，这些工具和方法都是静态的，而控制图则可动态地反映质量特性的变化，根据数据随时间的变化，可以动态地掌握质量状态，判断其生产过程的稳定性，这样，就可以实现对工序质量的动态控制，及时发现隐患，并采取措施，防止不合格产品的产生。下面以国内某道路拌合楼批量生产数据为示例，运用移动平均控制图方法来对混合料生产质量进行动态分析和控制。
移动控制图数据分析示例
数据采集
对拌合楼某天生产沥青混合料的50组数据进行逐一采集，具体数据见表1。
确定控制界限
移动平均控制图可利用5条参考线：
处置上限，目标值加上3倍的生产配合比允许误差除以移动平均样本数的平方根，典型的是使用5个样本。
告警上限，目标值加上2倍的生产配合比允许误差除以移动平均样本数的平方根，典型的是使用5个样本。
目标值，生产配合比数值。
告警下限，目标值减去2倍的生产配合比允许误差除以移动平均样本数的平方根，典型的是使用5个样本。
处置下限，目标值减去3倍的生产配合比允许误差除以移动平均样本数的平方根，典型的是使用5个样本。
根据5条参考线计算方法，可以得到各档矿料及沥青的控制界限，见表2。
表2 控制界限
绘制移动控制图
将每个批次的单点检测数据点在图中画出并连接起来，这一系列的数据点可以直观反映变异性情况。如果变异性过高，这个过程需要优化以减少变异性。5个数据点的移动平均由第5个数据点开始计算，并在图中画出，移动平均数据点可以直观反映与目标值一致程度，识别生产中的变化趋势，以便调整操作以使移动平均更接近目标值，各档料的移动平均控制图如下所示。
分析热料仓1#、2#、3#、4#控制图，1#控制图从单点分布来看是比较均匀，基本都在处置上、下限，其中有两个单点超出了处置上限，有1个点接近警告下限；2#控制图单点分布不均匀，基本沿目标值下部移动，移动平均值都在目标值下沿，其中有1个单点超出警告下限，2个单点接近警告下限；3#控制图单点有近60%多点沿目标值下沿移动，移动平均值也基本沿目标值下沿走向，其中有3个点超出警告下限，3个接近警告下限；4#控制图单点80%都在目标值上沿走向，移动平均值都在目标值上沿移动，其中有1个点超出处置上限，5个点超出警告上限。
通过上述对热料仓1#、2#、3#、4#控制图的数据分析，从整体上来看，4个仓的质量控制基本都是在可控范围之内，但从具体细部来讲，1#仓的矿料添加质量控制比较准确，基本不需要做过多调整，2#仓、4#仓矿料添加质量控制不够严密，尽管是在误差允许范围之内，但出现了整体连续向上限或下限偏移的趋势，因此需要对拌和楼矿料称量系统进行调整，主要对小门补偿值、飞料补偿值进行适度调试，以便使矿料称量更加精确，3#仓相对1#仓单点分布欠缺均匀性，需要即时提醒拌和楼操作工注意3#仓矿料逐盘称量具体情况，可以先不做调整，但要继续跟踪检测并进行进一步分析，若此现象还是存在，那么需要相应做出调试。
分析矿粉、沥青控制图，矿粉控制图显示单点数据很均匀，移动平均值基本都在目标值附件走向，说明在此段时间内矿粉质量控制是好的，控制系统对矿粉添加参数的设置是合适的，需要做的工作就是记下此段时间内一些操作程序作为标准以供后续施工参考；沥青控制图单点有70%左右点在目标值上沿移动，但都分布在警告上、限内，移动平均值有90%左右在目标值上沿走向，其中有两个点接近或超出警告上限，这说明沥青质量添加在一定程度上是超量的，而沥青混合料性能对沥青质量的变化是相当敏感的，据美国Superpave研究结果，沥青质量0.5%的变化，混合料孔隙率可能有近0.8%的变化，因此需要对沥青称量系统进行进一步调整，使得沥青质量控制更加精确。
结论
综合上述分析，通过运用数理统计控制图分析方法，可以对沥青混合料批量生产过程的质量进行准确的动态分析，并以此能够采取相应有效的控制措施，这在很大程度上改变了目前沥青混合料生产更多处于事后质量检验的局面，使得对沥青路面实际铺筑质量能够做到“量化”控制。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：拌和楼；批量生产；动态质量控制
Abstract: based on the intermittent asphalt mixture technol ogy control the shortcomings of the production quality, the choice of control chart moving average method of asphalt mixture production quality for dynamic analysis and control to a domestic highway mixing floor production data for analysis object, mixing building in the process of production of all kinds of material (including aggregate, asphalt, kuangfen) add quality float condition analysis, so as to achieve the mixing building in the process of production of quality "instant" monitoring.
Keywords: mixing floor; Batch production; Dynamic quality control
中图分类号： TV523文献标识码：A文章编号：
前言
我国由于历史原因及工业现状，至现阶段仍以间歇式拌和机为主，每小时生产能力基本在60~120批次，每批次约在2~3吨，因此，若把间歇式拌和机一次拌和生产的沥青混合料作为一“件”产品，把每个工作单元、每个工作日、每个标段的每种沥青混合料生产作为一个批次，这就是典型的“批量”生产过程。
按照批量产品质量管理的应用特点，质量管理可分为质量检验（Quality Testing）、统计质量控制（SQC）和全过程质量管理（TQN）三个阶段，其中统计质量控制是最为重要且得到普遍采用的质量控制方法，它应用统计方法将产品批量生产过程中的产品质量特性值的波动分为偶然波动和异常波动，对生产过程的异常提出即时告警，对过程中的各个阶段进行监控和预防，以达到保证和改进质量的目的。
统计质量控制分析方法概述
目前随着沥青拌合楼计算机控制系统的更新进步，可以自动准确的输出每盘沥青混合料实际添加量，这就为有效使用统计质量分析奠定了基础，其比较常用的数理统计方法包括频数分布直方图法、排列图法、因果分析图法、分层法、相关图法、统计调查分析法和控制图法等，但前六种分析方法都是通过某一段时间内的数值，事后进行分析，拟定控制方法，因此，可以说，这些工具和方法都是静态的，而控制图则可动态地反映质量特性的变化，根据数据随时间的变化，可以动态地掌握质量状态，判断其生产过程的稳定性，这样，就可以实现对工序质量的动态控制，及时发现隐患，并采取措施，防止不合格产品的产生。下面以国内某道路拌合楼批量生产数据为示例，运用移动平均控制图方法来对混合料生产质量进行动态分析和控制。
移动控制图数据分析示例
数据采集
对拌合楼某天生产沥青混合料的50组数据进行逐一采集，具体数据见表1。
确定控制界限
移动平均控制图可利用5条参考线：
处置上限，目标值加上3倍的生产配合比允许误差除以移动平均样本数的平方根，典型的是使用5个样本。
告警上限，目标值加上2倍的生产配合比允许误差除以移动平均样本数的平方根，典型的是使用5个样本。
目标值，生产配合比数值。
告警下限，目标值减去2倍的生产配合比允许误差除以移动平均样本数的平方根，典型的是使用5个样本。
处置下限，目标值减去3倍的生产配合比允许误差除以移动平均样本数的平方根，典型的是使用5个样本。
根据5条参考线计算方法，可以得到各档矿料及沥青的控制界限，见表2。
表2 控制界限
绘制移动控制图
将每个批次的单点检测数据点在图中画出并连接起来，这一系列的数据点可以直观反映变异性情况。如果变异性过高，这个过程需要优化以减少变异性。5个数据点的移动平均由第5个数据点开始计算，并在图中画出，移动平均数据点可以直观反映与目标值一致程度，识别生产中的变化趋势，以便调整操作以使移动平均更接近目标值，各档料的移动平均控制图如下所示。
分析热料仓1#、2#、3#、4#控制图，1#控制图从单点分布来看是比较均匀，基本都在处置上、下限，其中有两个单点超出了处置上限，有1个点接近警告下限；2#控制图单点分布不均匀，基本沿目标值下部移动，移动平均值都在目标值下沿，其中有1个单点超出警告下限，2个单点接近警告下限；3#控制图单点有近60%多点沿目标值下沿移动，移动平均值也基本沿目标值下沿走向，其中有3个点超出警告下限，3个接近警告下限；4#控制图单点80%都在目标值上沿走向，移动平均值都在目标值上沿移动，其中有1个点超出处置上限，5个点超出警告上限。
通过上述对热料仓1#、2#、3#、4#控制图的数据分析，从整体上来看，4个仓的质量控制基本都是在可控范围之内，但从具体细部来讲，1#仓的矿料添加质量控制比较准确，基本不需要做过多调整，2#仓、4#仓矿料添加质量控制不够严密，尽管是在误差允许范围之内，但出现了整体连续向上限或下限偏移的趋势，因此需要对拌和楼矿料称量系统进行调整，主要对小门补偿值、飞料补偿值进行适度调试，以便使矿料称量更加精确，3#仓相对1#仓单点分布欠缺均匀性，需要即时提醒拌和楼操作工注意3#仓矿料逐盘称量具体情况，可以先不做调整，但要继续跟踪检测并进行进一步分析，若此现象还是存在，那么需要相应做出调试。
分析矿粉、沥青控制图，矿粉控制图显示单点数据很均匀，移动平均值基本都在目标值附件走向，说明在此段时间内矿粉质量控制是好的，控制系统对矿粉添加参数的设置是合适的，需要做的工作就是记下此段时间内一些操作程序作为标准以供后续施工参考；沥青控制图单点有70%左右点在目标值上沿移动，但都分布在警告上、限内，移动平均值有90%左右在目标值上沿走向，其中有两个点接近或超出警告上限，这说明沥青质量添加在一定程度上是超量的，而沥青混合料性能对沥青质量的变化是相当敏感的，据美国Superpave研究结果，沥青质量0.5%的变化，混合料孔隙率可能有近0.8%的变化，因此需要对沥青称量系统进行进一步调整，使得沥青质量控制更加精确。
结论
综合上述分析，通过运用数理统计控制图分析方法，可以对沥青混合料批量生产过程的质量进行准确的动态分析，并以此能够采取相应有效的控制措施，这在很大程度上改变了目前沥青混合料生产更多处于事后质量检验的局面，使得对沥青路面实际铺筑质量能够做到“量化”控制。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。