拋射器的性能設(shè)計(jì)與改進(jìn)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 2009 級(jí) 工業(yè)工程 專業(yè) 班級(jí)課程名稱 質(zhì)量工程課程設(shè)計(jì) 題 目 拋射器的性能設(shè)計(jì)與改進(jìn) 姓 名 姚小龍 學(xué)號(hào) 090507235 指導(dǎo)教師 禹建麗 職稱 教授 二一二 年 十一 月 十八 日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書一、設(shè)計(jì)題目拋射器的性能設(shè)計(jì)與改進(jìn)二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、拋射器的性能設(shè)計(jì)與改善要求：認(rèn)真閱讀和學(xué)習(xí)六西格瑪?shù)闹R(shí)，了解六西格瑪改進(jìn)流程DMAIC步驟，了解拋射器的組成部分和影響拋射器的射程的因素，進(jìn)行拋射試驗(yàn)和測(cè)量、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出主要因素，并對(duì)拋射器的性能進(jìn)行新的設(shè)計(jì)和改善。2、六西格瑪改進(jìn)流程DMAIC步驟及要求

2、；3、六西格瑪改進(jìn)流程DMAIC案例。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容質(zhì)量工程課程設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有質(zhì)量系統(tǒng)的問題所在，以及應(yīng)采用何種方法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，還要對(duì)改進(jìn)的結(jié)果做出初步的預(yù)測(cè)。本次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：1、了解DMAIC流程五個(gè)步驟的含義；2、掌握DMAIC流程改進(jìn)的方式和技術(shù)工具M(jìn)INITAB；3、完成對(duì)所選案例的改進(jìn)；2012年11月18日目 錄課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告0課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1一、設(shè)計(jì)題目1二、設(shè)計(jì)依據(jù)1三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1目 錄2拋射器的性能設(shè)計(jì)與改進(jìn)3序、課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介3一、界定階段(Define)4二、量測(cè)階段(Measure)5三、分析階段

3、(Analyze)9四、改進(jìn)階段(Improve)11五、控制階段(Control)12六、總結(jié)13參 考 文 獻(xiàn)14課程設(shè)計(jì) 答辯評(píng)語(yǔ)1516 / 17文檔可自由編輯打印拋射器的性能設(shè)計(jì)與改進(jìn)學(xué)號(hào)：090507235 姓名：姚小龍 序、課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介本課程設(shè)計(jì)是與質(zhì)量工程學(xué)配套的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。在完成理論教學(xué)基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次全面的實(shí)操性鍛煉，采用制造企業(yè)的實(shí)際案例和數(shù)據(jù)，要求學(xué)生完成某一方面的實(shí)際設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括統(tǒng)計(jì)過程控制、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。通過本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)鍛煉，讓學(xué)生加深對(duì)本課程理論與方法的掌握，同時(shí)具備分析和解決生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)問題的能力，改變傳統(tǒng)的理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)的現(xiàn)象。同時(shí)學(xué)生應(yīng)掌

4、握以下技能：(1)能正確運(yùn)用工業(yè)工程基本原理及有關(guān)專業(yè)知識(shí)，應(yīng)用DMAIC改進(jìn)流程和質(zhì)量控制方法對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量相關(guān)方面進(jìn)行分析；(2)通過本次設(shè)計(jì)，熟悉6質(zhì)量管理工具M(jìn)INITAB在DMAIC改進(jìn)流程中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)怎樣運(yùn)用這個(gè)工具對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行分析，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行改進(jìn)；(3)通過此次課程設(shè)計(jì)，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。能正確運(yùn)用質(zhì)量工程基本原理及有關(guān)專業(yè)知識(shí)，應(yīng)用DMAIC改進(jìn)流程和質(zhì)量控制方法對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量相關(guān)方面進(jìn)行分析。通過本次設(shè)計(jì)，熟悉6質(zhì)量管理工具M(jìn)INITAB在DMAIC改進(jìn)流程中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)怎樣運(yùn)用這個(gè)工具對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行分析，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行

5、改進(jìn)。一、界定階段(Define)1、項(xiàng)目選擇如下圖-1示為拋射器示意圖，為獲取最遠(yuǎn)拋射距離，優(yōu)化并簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)程序，決定對(duì)此試驗(yàn)進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)而用高效率高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量獲取最遠(yuǎn)拋射距離這一實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。圖-1 拋射器示意圖2、項(xiàng)目實(shí)施全面析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)是研究多因素多水平的一種設(shè)計(jì)方法，它是根據(jù)選取所有因素的所有水平組合，進(jìn)行全面實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，最終選出最優(yōu)組合的方法。分析影響獲取最遠(yuǎn)拋射距離這一試驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的各種因素。通過仔細(xì)觀察，可以了解影響拋射物飛行距離的因素共有A、B、C三個(gè)，各個(gè)因素各有4、6、5三個(gè)水平，可以以此來(lái)進(jìn)行全面析因?qū)嶒?yàn)，并針對(duì)各個(gè)因素進(jìn)行方差分析，最后對(duì)最優(yōu)組合進(jìn)行檢驗(yàn)。二、

6、量測(cè)階段(Measure)進(jìn)行全面析因?qū)嶒?yàn)，分別設(shè)計(jì)在A1、A2、A3、A4水平下B、C因素的全析因?qū)嶒?yàn)，每個(gè)組合進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)并求出平均值，記錄以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表-1、表-2、表-3、表-4所示。（單位：cm）表-1 A1水平下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)A1C1C2C3C4C5B1184.9186.2141.3141.0101.6101.268.368.536.537.3187.4140.8100.768.938.5186.2140.9101.468.237.0B2338.0339.1272.0273.4213.6212.9161.5160.9114.8114.3339.6274.5212.7159.3115

7、.1339.8273.6212.3161.9113.1B3427.4428.3351.3351.3281.1281.8222.9221.3165.2166.5429.4351.7282.6220.8167.8428.2351.0281.6220.2166.5B4443.8443.3374.7375.3308.3311.2248.9251.4198.9199.5442.9375.7313.7252.7198.4443.3375.4311.5252.6201.3B5257.2261.6237.9237.9217.5217.6191.3191.2168.5168.8263.9238.1217.619

8、1.4168.9263.7237.6217.8190.9169.1B6173.5175.9171.2171.3160.4160.4153.2153.2138.6138.7173.5171.3160.5153.4138.8180.6171.5160.4153.1138.8A1水平下的最優(yōu)組合為A1B4C1=443.3表-2 A2水平下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)A2C1C2C3C4C5B1113.2113.081.882.756.155.935.636.09.710.1113.083.255.535.710.0112.983.256.036.810.5B2240.6240.3192.0191.8148.3148.

9、6111.2111.376.076.0240.3192.5149.7111.576.2240.1191.0147.8111.175.9B3322.7324.2267.1267.4213.0213.5166.5167.4124.4124.3323.9267.2215.2167.1126.2325.9267.9212.4168.7122.4B4358.6358.7301.6301.7249.5251.7203.7204.6161.1161.5358.4301.8253.1206.7161.6359.0301.7252.4203.5161.9B5234.2234.2216.7216.9193.519

10、3.5174.2174.2149.9150.1234.4216.9193.6174.0150.4234.1217.1193.3174.3149.9B6170.6170.5161.4161.4150.9151.0144.0143.8130.5130.4170.5161.5151.2143.7130.5170.4161.4150.9143.8130.2A2水平下的最優(yōu)組合為A2B4C1=358.7表-3 A3水平下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)A3C1C2C3C4C5B152.652.77.88.314.014.61.72.19.810.253.08.115.02.110.052.49.114.92.410.8B21

11、55.8156.5123.8124.294.395.068.368.756.256.4157.2124.995.669.756.8156.5124.095.168.056.3B3232.7234.6193.1193.5152.7153.8119.3121.587.587.6235.0192.5153.1122.487.7236.2195.0155.7122.987.7B4281.2280.5238.8238.6200.2199.3162.2161.5127.5127.6281.5238.4198.5160.8126.5278.8238.5199.3161.6128.8B5209.9210.11

12、93.9191.0173.1173.2152.9152.6134.8134.8210.0189.4172.9152.5134.5210.5189.6173.5152.5135.0B6158.6176.3150.0150.1144.9145.0133.6133.5124.2124.3158.5150.2145.1133.3124.5211.8150.0145.0133.6124.2A3水平下的最優(yōu)組合為A3B4C1=280.5表-4 A4水平下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)A4C1C2C3C4C5B16.36.35.35.527.926.724.724.232.632.86.05.424.824.032.96.55

13、.727.523.932.8B288.789.168.368.749.149.012.212.613.913.488.869.249.211.613.489.868.648.713.912.8B3160.3159.0127.6128.5106.2104.077.277.154.856.4158.6128.0102.677.854.5158.0130.0103.176.459.8B4212.1211.8177.7178.6150.3149.7122.3122.497.196.7211.6180.4149.3122.196.6211.7177.8149.6122.796.3B5184.5185.3

14、166.1166.4148.5149.6133.8133.8115.4114.8184.0166.5151.4133.9113.6187.4166.7149.0133.8115.3B6150.4150.3141.8141.8132.6132.5125.5125.4113.4113.6150.1142.0132.5125.3113.8150.3141.7132.4125.4113.7A4水平下的最優(yōu)組合為A4B4C1=211.8至此發(fā)現(xiàn)，全因素全水平下，最優(yōu)組合為A1B4C1=443.3三、分析階段(Analyze)對(duì)A、B、C三個(gè)因素分別進(jìn)行方差分析?？紤]數(shù)據(jù)參差不齊，舍棄其中數(shù)值較小的A4、

15、B1、B2、B6、C4、C5水平，整理數(shù)據(jù)，分別對(duì)A、B、C進(jìn)行單因子方差分析?？傮w均值為264.6，查表有F（0.01）=5.61，F(xiàn)（0.05）=3.40。分別對(duì)三個(gè)因素計(jì)算，制表如下；表-5 單因子A的方差分析表水平樣 本 數(shù) 據(jù)均值A(chǔ)1428.3351.3281.8443.3375.3311.2261.6237.9217.6323.1A2324.2267.4213.5358.7301.7251.7234.2216.9193.5262.4A3234.6193.5153.8280.5238.6199.3210.1191.0173.2208.3來(lái)源離差平方和自由度方差F顯著性A59428.2

16、229714.18.0E89462.3243727.6T148890.526表-6 單因子B的方差分析表水平樣 本 數(shù) 據(jù)均值B3428.3351.3281.8324.2267.4213.5234.6193.5153.8272.0B4443.3375.3311.2358.7301.7251.7280.5238.6199.3306.7B5261.6237.9217.6234.2216.9193.5210.1191.0173.2215.1來(lái)源離差平方和自由度方差F顯著性B38492.8219246.44.2E110397.7244599.9T148890.526表-7 單因子C的方差分析表水平樣

17、本 數(shù) 據(jù)均值C1428.3443.3261.6324.2358.7234.2234.6280.5210.1308.4C2351.3375.3237.9267.4301.7216.9193.5238.6191.0263.7C3281.8311.2217.6213.5251.7193.5153.8199.3173.2221.7來(lái)源離差平方和自由度方差F顯著性C33801.9216901.03.5E115088.6244795.4T148890.526由以上分析，不難看出：因素A對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響十分顯著，因素B和C對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較為一般。這一點(diǎn)從原始數(shù)據(jù)中也可以看得出來(lái)，如在A1水平下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表

18、-1）要明顯好于A2、A3、A4水平下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表-2、表-3、表-4）。四、改進(jìn)階段(Improve)通過以上的實(shí)驗(yàn)以及分析，我們著手考慮對(duì)實(shí)驗(yàn)過程就行改進(jìn)。1、關(guān)于全析因?qū)嶒?yàn)方法的改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)共有三個(gè)因素，分別有4、6、5個(gè)水平，也就是說(shuō)全面實(shí)驗(yàn)存在120種組合，而每個(gè)組合要進(jìn)行不止一次的多次實(shí)驗(yàn)，以每個(gè)組合進(jìn)行三次試驗(yàn)為例，全面實(shí)驗(yàn)要不斷調(diào)整拋射360次，是一個(gè)比較繁瑣的過程。很容易考慮到要進(jìn)行部分析因的正交實(shí)驗(yàn)法，但是這樣的4*5*6正交表并非易于獲得，進(jìn)而難以實(shí)施。因此我們可以考慮舍去部分明顯結(jié)果數(shù)值很小的因素水平，比如A4等。舍棄部分水平后，我們便可以嘗試如3*3*3或4*4*4之

19、類的正交實(shí)驗(yàn)法，可以減少很多的實(shí)驗(yàn)次數(shù)。2、關(guān)于單因子方差分析法的改進(jìn)此次共進(jìn)行了三次方差分析，由于采用的是單因子方差分析法，所以我們可以考慮在B因素和C因素水平確定情況下針對(duì)A的不同水平進(jìn)行試驗(yàn)，這樣出現(xiàn)的顯著性結(jié)果會(huì)更有說(shuō)服力，但這樣A就可以進(jìn)行6*5=30次單因子方差分析，但由于試驗(yàn)次數(shù)太多，難以實(shí)施，所以進(jìn)行A的方差分析時(shí)，不再考慮B因素和C因素的水平，融合所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這樣更全面，也易于操作。五、控制階段(Control)首先，我們針對(duì)A1B4C1水平進(jìn)行30*3次實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)表-8。表-8 A1B4C1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)子組12345678910數(shù)據(jù)443.2445.0443.1

20、442.4443.2443.2443.4443.3444.9443.5445.0443.4443.1443.2444.0442.5443.1443.9443.7443.2443.3443.4443.7443.5443.5442.3443.5442.4443.2444.9子組11121314151617181920數(shù)據(jù)442.4443.4444.9445.0443.2443.2444.2443.8444.4444.2443.2443.1443.7443.4445.0443.1444.1443.5442.9444.1443.5443.5443.2443.4443.3443.8443.5443.64

21、42.8443.5子組21222324252627282930數(shù)據(jù)443.3443.2443.2444.2443.2443.2444.4445.0443.2444.9443.9442.5443.1444.1442.5445.0442.9443.4444.0443.7442.4442.3443.8443.5442.3443.3442.8443.4443.5443.2將90個(gè)數(shù)據(jù)輸入Minitab中的C1列,選擇統(tǒng)計(jì)控制圖子組的變量控制圖Xbar-R(B)，子組大小選擇3，確定。圖-2 A1B4C1水平下的Xbar-R控制圖觀察控制圖，圖-2 Minitab數(shù)據(jù)處理得到如下控制圖，見圖-3；圖-3 A1B4C1水平下的Xbar-R控制圖表明實(shí)驗(yàn)過程未出現(xiàn)異常，可以認(rèn)為A1B4C1水平下的均值為443.514。六、總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)不同于往次，沒有分組，獨(dú)立完成。這使得我能貫穿于課程設(shè)計(jì)的首尾，給了自己更大的發(fā)揮空間。通過這次課程設(shè)計(jì)，我受益匪淺：進(jìn)一步加強(qiáng)了制作課程設(shè)計(jì)報(bào)告的能力;切實(shí)感受了質(zhì)量工程學(xué)在實(shí)際操作中的指導(dǎo)意義;知道了在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的方方面面，通觀整個(gè)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包含了質(zhì)量工程學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程等，一系列所學(xué)的知識(shí)。系統(tǒng)展開了質(zhì)量工程學(xué)在一個(gè)設(shè)計(jì)改善中發(fā)揮的作用，從產(chǎn)品的研發(fā)加工、組裝、等，所有環(huán)節(jié)都應(yīng)考慮質(zhì)量的重