基于DMAIC的消防工程系統自動噴水滅火噴頭安裝返工率控制

曹建忠 趙天雪

（內蒙古科技大學，內蒙古包頭 014010）

DMAIC流程分析法被分為5個階段。定義階段（Define）主要明確需要改進的流程；測量階段（Measure）根據需對改進的流程收集數據；分析階段（Analyze）對數據進行分析，確定影響問題的影響因素；改進階段（Improve）尋求最優改進方案，使變異降至最低；控制階段（Control）進一步提高效果的持續改進措施。本文運用DMAIC流程分析法控制住宅項目消防工程自動噴水滅火噴頭的施工安裝返工率。

1 定義階段

研究住宅項目消防工程自動噴水滅火噴頭安裝工程總量為6 840個，住宅項目屬于高層住宅，工期短，噴頭點位的安裝質量直接影響工程的施工進度和經濟效益。自動噴水滅火噴頭是自動噴水滅火系統的重要組成部分，對系統及消防工程的有效運行具有直接影響[1]。消防工程施工過程中，應提高消防噴頭的安裝質量，從噴頭安裝的施工階段降低安裝返工率是消防工程施工企業質量控制的重要目標。住宅項目消防工程地下室區域自動噴水滅火系統施工過程中，噴頭安裝質量問題造成部分自動噴水滅火噴頭返工重裝，嚴重影響住宅項目消防工程的施工進度，造成施工成本增加、經濟效益降低。

2 測量階段

對住宅項目已安裝的地下室15個分區的自動噴淋滅火系統中的840個自動噴水滅火噴頭點位施工安裝質量情況進行調查，得到自動噴水滅火噴頭施工質量檢查統計情況。

自動噴水滅火噴頭返工數據如表1所示。

經過質量控制小組成員檢測，15個分區中安裝不合格的自動噴水滅火噴頭共146個，需要拆除重新安裝。返工率=返工個數/檢查總量。該區域消防自動噴水滅火噴頭返工率達到17.38%。

3 分析階段

為了避免自動噴水滅火噴頭發生質量問題，住宅項目選用SPC的產品質量控制圖中的返工率P圖控制產品不合格品率，尤其在每批樣本數不相等時。返工率P圖以樣本統計量為縱坐標，以時間或樣本號為橫坐標，具有上控制限（UCL）、下控制限（LCL）和中心線（CL）。描點落在UCL與LCL外或者描點在UCL與LCL間的排列不隨機，表明過程出現異常[2]。

計算每組數據的不合格率（返工率等）P和所有數據的平均不合格率（返工率等）。

資料服從二項分布，假設缺陷率P為常數，且各樣本相互獨立[3]。

過程參數P已知時，返工率P圖的控制界限為UCLP和LCLP。現實中參數P未知，通常使用樣本的代表參數P[3]。

運用數理統計法對噴頭安裝過程的數據進行收集、整理和分析，了解、預測和監控過程的運行狀態。運用返工率P圖對自動噴水滅火噴頭的各個安裝工藝過程進行實時監測和評價，有效控制自動噴水滅火噴頭的總體質量，滿足自動噴水滅火系統的要求以及業主對建筑安全性的要求。

繪制返工率P圖時，首先確定控制限數值，根據地下室15個檢查區域的噴頭檢查數量和噴頭返工個數，結合公式和表1中的數據計算控制限。

返工率P圖的繪制規則規定不合格品率及返工率不能為負數，LCL最小值小于0時無意義，令LCL為0，將數據帶入公式中計算數值。繪制返工率P圖時，部分樣本點超出界限，應查找原因剔除異常點，重新計算控制限，對控制圖進行修正。本次抽檢時各樣本組的ni不同，為了簡化控制限計算，采用平均樣本數（噴頭檢查總數量/檢查區域個數）代替各組樣本數ni，用來計算控制限。

控制限修正前噴頭返工率P圖如圖1所示。控制限修正后噴頭返工率P圖如圖2所示。

圖1 控制限修正前噴頭返工率P圖

圖2 控制限修正后噴頭返工率P圖

觀察改進前和改進后的返工率P圖，第9個樣本點和第12個樣本點超出控制上限，為異常點，表明可能存在異常。針對第9個樣本點和第12個樣本點對應的兩個區域，住宅消防工程項目部召開研討會議，結合現場質量檢查資料和問題照片，項目部與消防噴淋頭安裝施工班組共同回憶兩個區域在安裝過程中影響返工率的主要問題，主要有噴頭預留安裝位置誤差大、測量放線誤差大、裝飾蓋損壞、標高突出吊頂等。

影響消防自動噴水滅火噴頭質量的主要問題如表2所示。

表2 影響消防自動噴水滅火噴頭質量的主要問題

影響噴頭安裝質量的主要問題是“噴頭預留位置誤差大”和“測量放線誤差大”。兩個問題出現的頻率占總頻率的76%。因此，需要重點解決這兩個重要的質量影響因素，解決噴頭安裝返工率較高的問題。根據表2數據中的頻數、累計頻數、頻率、累計頻率繪制造成噴頭安裝返工的質量缺陷排列圖。

噴頭安裝返工的質量缺陷排列結果如圖3所示。

圖3 噴頭安裝返工的質量缺陷排列結果

針對噴頭安裝時出現的主要質量問題，住宅項目部進行充分的討論，從“人、機、料、法、環、測”6個方面制定因果分析圖。影響噴頭安裝返工率質量問題的原因有很多，對占比較高的兩大問題進行因果圖繪制。

噴頭安裝預留位置大的問題因果如圖4所示。測量放線誤差大的問題因果如圖5所示。

圖4 噴頭安裝預留位置大的問題因果

圖5 測量放線誤差大的問題因果

影響因素產生的質量問題改進措施如表3所示。

表3 影響因素產生的質量問題改進措施

4 改進階段

自動噴水滅火噴頭施工安裝過程中，對噴頭安裝預留位置和測量放線誤差進行整改，針對影響噴頭點位安裝的重要因素，形成完整的管理辦法與技術措施，嚴格按照技術培訓及技術要求進行施工安裝。

3號樓安裝消防自動噴水滅火噴頭完工后，再次檢測地下室15個區域的840個噴頭。本次驗收檢測的840個噴頭點位中不合格數為34個，總體合格率為96%，消防自動噴水滅火噴頭安裝返工率由17%降低到了4%。

按照改進措施對自動噴水滅火噴頭的安裝質量進行改進，返工率下降至4%，質量改進效果顯著。還需要進一步對自動噴水滅火噴頭返工率相對其他區域較高的區域進行質量控制，并繼續進行質量改進。

噴頭返工個數檢查結果如表4所示。

表4 測評效果噴頭返工個數檢查表

再次利用返工率P圖對15個檢查區域進行檢驗，對噴頭安裝質量繪制返工率P圖，本次繪制圖選用改進后的質量控制圖，每個檢查區域個數選擇修正后的數量平均樣本數（噴頭檢查總數量/檢查區域個數），將噴頭返工數帶入改進后返工率P圖的上限公式中，根據數據再次繪制噴頭返工率P圖。

改進后噴頭返工率P圖如圖6所示。

圖6 改進后噴頭返工率P控制圖

由圖6可知，波動點全部在上下控制限之內且未出現與上控制和下控制限的臨界點。因此，消防自動噴水滅火噴頭返工率全部處受控狀態，無異常安裝質量異常情況。

5 控制階段

通過返工率P圖和對人、機、料、法、環、測的影響因素進行質量控制，將消防自動噴水滅火噴頭的返工率由17%降至4%。返工率尚未降至0，通過分析可以找到返工率的分布規律和高不合格率的初步原因，產品質量還有提高空間。應在后續的施工過程中不斷地運用PDCA循環原理進行改進，不斷改善施工質量和安裝水平，應用PDCA循環能夠發現建筑安全管理中存在的問題，為決策主體提供可靠決策依據，提高建筑安全管理決策的實效性[4]。

6 結語

本文基于DMAIC流程分析法，結合控制圖、因果圖、排列圖等質量控制工具對住宅消防工程自動噴水滅火噴頭的返工率進行控制和改進，使工程消防驗收中的消防自動噴水滅火噴頭安裝合格率達到100%，在降低返工率的過程中既提高了施工單位的質量安裝水平和經濟效益，被評為優質安裝工程。通過返工率P圖對住宅項目消防工程自動噴水滅火噴頭的返工率進行分析，能夠客觀地反映消防自動噴水滅火噴頭安裝的質量狀況，避免評價質量水平的主觀性和局限性，為質量評價提供科學依據，對今后在消防工程安裝行業施工中確定不同質量參數的合格率范圍和質量管理工具提供參考。