拋射器的性能設計與改進課程設計報告

1、<p>　　課 程 設 計 報 告</p><p>　　課程名稱 質(zhì)量工程課程設計 </p><p>　　題 目 拋射器的性能設計與改進 </p><p>　　姓 名 學號 </p><p>　　指導教師

2、 職稱 教授 </p><p>　　二О一二 年 十一 月 十八 日</p><p>　　課 程 設 計 任 務 書</p><p><b>　　一、設計題目</b></p><p>　　拋射器的性能設計與改進</p><p><b>　　二、設計依據(jù)</b&g

3、t;</p><p>　　1、拋射器的性能設計與改善要求：認真閱讀和學習六西格瑪?shù)闹R，了解六西格瑪改進流程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，進行拋射試驗和測量、記錄實驗數(shù)據(jù)，對測量數(shù)據(jù)進行分析，找出主要因素，并對拋射器的性能進行新的設計和改善。</p><p>　　2、六西格瑪改進流程DMAIC步驟及要求；</p><p>　　3、六西

4、格瑪改進流程DMAIC案例。</p><p><b>　　三、設計內(nèi)容</b></p><p>　　質(zhì)量工程課程設計的主要目標是：培養(yǎng)學生運用所學專業(yè)知識進行分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有質(zhì)量系統(tǒng)的問題所在，以及應采用何種方法對其進行改進，還要對改進的結(jié)果做出初步的預測。</p><p>　　本次課程設計的主要內(nèi)容有：</p><p>

5、　　1、了解DMAIC流程五個步驟的含義；</p><p>　　2、掌握DMAIC流程改進的方式和技術工具MINITAB；</p><p>　　3、完成對所選案例的改進；</p><p>　　2012年11月18日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　課 程 設

6、計 報 告0</p><p>　　課 程 設 計 任 務 書1</p><p><b>　　一、設計題目1</b></p><p><b>　　二、設計依據(jù)1</b></p><p><b>　　三、設計內(nèi)容1</b></p><p><

7、b>　　目 錄2</b></p><p>　　拋射器的性能設計與改進3</p><p>　　序、課程設計簡介3</p><p>　　一、界定階段(Define)4</p><p>　　二、量測階段(Measure)5</p><p>　　三、分析階段(Analyze)9</p&

8、gt;<p>　　四、改進階段(Improve)11</p><p>　　五、控制階段(Control)12</p><p><b>　　六、總結(jié)13</b></p><p>　　參 考 文 獻14</p><p>　　課程設計 答辯評語15</p><p>　　拋射器的

9、性能設計與改進</p><p><b>　　序、課程設計簡介</b></p><p>　　本課程設計是與《質(zhì)量工程學》配套的實踐環(huán)節(jié)之一。在完成理論教學基礎上，對學生進行一次全面的實操性鍛煉，采用制造企業(yè)的實際案例和數(shù)據(jù)，要求學生完成某一方面的實際設計內(nèi)容，包括統(tǒng)計過程控制、試驗設計等內(nèi)容。通過本環(huán)節(jié)的設計鍛煉，讓學生加深對本課程理論與方法的掌握，同時具備分析和解決生

10、產(chǎn)運作系統(tǒng)問題的能力，改變傳統(tǒng)的理論教學與生產(chǎn)實際脫節(jié)的現(xiàn)象。同時學生應掌握以下技能：(1)能正確運用工業(yè)工程基本原理及有關專業(yè)知識，應用DMAIC改進流程和質(zhì)量控制方法對產(chǎn)品的質(zhì)量相關方面進行分析；(2)通過本次設計，熟悉6σ質(zhì)量管理工具MINITAB在DMAIC改進流程中的應用，學會怎樣運用這個工具對產(chǎn)品性能進行分析，對生產(chǎn)流程進行改進；(3)通過此次課程設計，樹立正確的設計思想，培養(yǎng)學生運用所學專業(yè)知識分析和解決實際問題的能力。能

11、正確運用質(zhì)量工程基本原理及有關專業(yè)知識，應用DMAIC改進流程和質(zhì)量控制方法對產(chǎn)品的質(zhì)量相關方面進行分析。通過本次設計，熟悉6σ質(zhì)量管理工具MINITAB在DMAIC改進流程中的應用，學會怎樣運用這個工具對產(chǎn)品性能進行分析，對生產(chǎn)流程進行改進。</p><p>　　一、界定階段(Define)</p><p><b>　　1、項目選擇</b></p>&

12、lt;p>　　如下圖-1示為拋射器示意圖，為獲取最遠拋射距離，優(yōu)化并簡化實驗程序，決定對此試驗進行正交試驗設計，進而用高效率高標準高質(zhì)量獲取最遠拋射距離這一實驗的設計目標。</p><p>　　圖-1 拋射器示意圖</p><p><b>　　2、項目實施</b></p><p>　　全面析因?qū)嶒炘O計是研究多因素多水平的一種設計方法，它是

13、根據(jù)選取所有因素的所有水平組合，進行全面實驗的設計，最終選出最優(yōu)組合的方法。分析影響獲取最遠拋射距離這一試驗設計目標的各種因素。通過仔細觀察，可以了解影響拋射物飛行距離的因素共有A、B、C三個，各個因素各有4、6、5三個水平，可以以此來進行全面析因?qū)嶒?，并針對各個因素進行方差分析，最后對最優(yōu)組合進行檢驗。</p><p>　　二、量測階段(Measure)</p><p>　　進行全面析因

14、實驗，分別設計在A1、A2、A3、A4水平下B、C因素的全析因?qū)嶒?，每個組合進行三次實驗并求出平均值，記錄以下實驗數(shù)據(jù)，如表-1、表-2、表-3、表-4所示。（單位：cm）</p><p>　　表-1 A1水平下的實驗數(shù)據(jù)</p><p>　　A1水平下的最優(yōu)組合為A1B4C1=443.3</p><p>　　表-2 A2水平下的實驗數(shù)據(jù)</p>&l

15、t;p>　　A2水平下的最優(yōu)組合為A2B4C1=358.7</p><p>　　表-3 A3水平下的實驗數(shù)據(jù)</p><p>　　A3水平下的最優(yōu)組合為A3B4C1=280.5</p><p>　　表-4 A4水平下的實驗數(shù)據(jù)</p><p>　　A4水平下的最優(yōu)組合為A4B4C1=211.8</p><p>　

16、　至此發(fā)現(xiàn)，全因素全水平下，最優(yōu)組合為A1B4C1=443.3</p><p>　　三、分析階段(Analyze)</p><p>　　對A、B、C三個因素分別進行方差分析?？紤]數(shù)據(jù)參差不齊，舍棄其中數(shù)值較小的A4、B1、B2、B6、C4、C5水平，整理數(shù)據(jù)，分別對A、B、C進行單因子方差分析。總體均值為264.6，查表有F（0.01）=5.61，F(xiàn)（0.05）=3.40。分別對三個因素計

17、算，制表如下；</p><p>　　表-5 單因子A的方差分析表</p><p>　　表-6 單因子B的方差分析表</p><p>　　表-7 單因子C的方差分析表</p><p>　　由以上分析，不難看出：因素A對實驗結(jié)果影響十分顯著，因素B和C對實驗結(jié)果影響較為一般。這一點從原始數(shù)據(jù)中也可以看得出來，如在A1水平下的實驗數(shù)據(jù)（表-1）要明

18、顯好于A2、A3、A4水平下的實驗數(shù)據(jù)（表-2、表-3、表-4）。</p><p>　　四、改進階段(Improve)</p><p>　　通過以上的實驗以及分析，我們著手考慮對實驗過程就行改進。</p><p>　　1、關于全析因?qū)嶒灧椒ǖ母倪M</p><p>　　本實驗共有三個因素，分別有4、6、5個水平，也就是說全面實驗存在120種組合

19、，而每個組合要進行不止一次的多次實驗，以每個組合進行三次試驗為例，全面實驗要不斷調(diào)整拋射360次，是一個比較繁瑣的過程。很容易考慮到要進行部分析因的正交實驗法，但是這樣的4*5*6正交表并非易于獲得，進而難以實施。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之類的正交實驗法，可以減少很多的實驗次數(shù)。</p><p>　　2、關于單因子方差分

20、析法的改進</p><p>　　此次共進行了三次方差分析，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A的不同水平進行試驗，這樣出現(xiàn)的顯著性結(jié)果會更有說服力，但這樣A就可以進行6*5=30次單因子方差分析，但由于試驗次數(shù)太多，難以實施，所以進行A的方差分析時，不再考慮B因素和C因素的水平，融合所有試驗數(shù)據(jù)進行分析，這樣更全面，也易于操作。</p><p>

21、;　　五、控制階段(Control)</p><p>　　首先，我們針對A1B4C1水平進行30*3次實驗，并記錄數(shù)據(jù)表-8。</p><p>　　表-8 A1B4C1實驗數(shù)據(jù)</p><p>　　將90個數(shù)據(jù)輸入Minitab中的C1列,選擇‘統(tǒng)計’→‘控制圖’→‘子組的變量控制圖’→‘Xbar-R(B)’，子組大小選擇‘3’，確定。</p><

22、;p>　　圖-2 A1B4C1水平下的Xbar-R控制圖</p><p><b>　　觀察控制圖，</b></p><p>　　圖-2 Minitab數(shù)據(jù)處理</p><p>　　得到如下控制圖，見圖-3；</p><p>　　圖-3 A1B4C1水平下的Xbar-R控制圖</p><p>

23、　　表明實驗過程未出現(xiàn)異常，可以認為A1B4C1水平下的均值為443.514。</p><p><b>　　六、總結(jié)</b></p><p>　　本次課程設計不同于往次，沒有分組，獨立完成。這使得我能貫穿于課程設計的首尾，給了自己更大的發(fā)揮空間。</p><p>　　通過這次課程設計，我受益匪淺：進一步加強了制作課程設計報告的能力;切實感受了質(zhì)

24、量工程學在實際操作中的指導意義;知道了在實驗設計時需要考慮的方方面面，通觀整個課程設計的內(nèi)容包含了質(zhì)量工程學、統(tǒng)計學、系統(tǒng)工程等，一系列所學的知識。系統(tǒng)展開了質(zhì)量工程學在一個設計改善中發(fā)揮的作用，從產(chǎn)品的研發(fā)加工、組裝、等，所有環(huán)節(jié)都應考慮質(zhì)量的重要性。</p><p>　　質(zhì)量工程作為工業(yè)工程專業(yè)的最后一門專業(yè)課，更值得我們好好學習，而這次的課程設計也作為我們專業(yè)課程設計的最后一次課程設計，我吸收了以前多次課程

25、設計的經(jīng)驗和教訓。首先，我從專業(yè)知識準備入手，認真復習課程設計需要用到的實驗設計，方差分析，控制圖方面的知識，然后進行課程設計的準備工作，熟悉課程設計指導書，仔細研究彈射器虛擬實驗系統(tǒng)，進而安排實驗。當然大量的實驗并非一蹴而就的，我也是分多次實驗完成的數(shù)據(jù)收集。再然后就開始進行報告的整理和數(shù)據(jù)的分析，數(shù)據(jù)處理對excel的要求較高，學習了很多新的東西。當然個人的力量有限，我也經(jīng)常會和大家進行討論交流，不斷成熟自己的設計。最后進行報告的排

26、版，錯誤的檢查修正等工作。</p><p>　　總的來說，這次課程設計我認為雖然不一定我的設計是最好的，但我一定是付出了很多辛勤和汗水的。此外還學習的Minitab軟件常用的一些質(zhì)量統(tǒng)計作圖功能，給予了我很大的收獲。是我認識到質(zhì)量工程學很重要的一個基礎是數(shù)理統(tǒng)計，這就印證了那句話：知識總有用得著的地方。這對即將畢業(yè)的我意義非凡，我會牢記以前的知識，以便以后能臨危不亂，大展宏圖。</p><p&

27、gt;<b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 張公緒，孫靜.新編質(zhì)量管理學.北京：高等教育出版社，2003,8</p><p>　　[2] 田口玄一.實驗設計法[M].北京:機械工業(yè)出版社, 1987.</p><p>　　[3] 潘漁洲.現(xiàn)代企業(yè)質(zhì)量管理[M].北京經(jīng)濟管理出版社,1999. 37-42.</p