质量工程学课程设计报告

郑州航空工业管理学院

课程设计报告 2011 级工业工程专业 1005073 班级

课程名称质量工程课程设计

题目抛射器的性能设计与改进

姓名罗宁学号 110507320

指导教师薛丽职称讲师

二О一四年五月二日

课程设计任务书

一、设计题目

抛射器的性能设计与改进

二、设计依据

1、六西格玛改进流程DMAIC步骤及要求；

2、六西格玛改进流程DMAIC案例。

三、设计内容

根据给定的抛射器，六西格玛改进流程DMAIC步骤及要求，及其相关案例，定义相关的性能指标，建立性能的测量方法，分析影响性能的原因，找出因素的最优设置，设计抛射器技术要求，模拟生产并对产品的质量进行抽样和控制评价。

2014年5月2日

目录

课程设计报告 0

课程设计任务书 (1)

一、设计题目 (1)

二、设计依据 (1)

三、设计内容 (1)

目录 0

抛射器的性能设计与改进 (1)

序、课程设计简介 (1)

一、界定阶段(Define) (2)

二、量测阶段(Measure) (3)

三、分析阶段(Analyze) (7)

四、改进阶段(Improve) (10)

五、控制阶段(Control) (11)

六、总结 (13)

参考文献 (14)

课程设计答辩评语 (15)

抛射器的性能设计与改进

学号：110507320 姓名：罗宁

序、课程设计简介

本课程设计是与《质量工程学》配套的实践环节之一。在完成理论教学基础上，对学生进行一次全面的实操性锻炼，采用制造企业的实际案例和数据，要求学生完成某一方面的实际设计内容，包括统计过程控制、试验设计等内容。通过本环节的设计锻炼，让学生加深对本课程理论与方法的掌握，同时具备分析和解决生产运作系统问题的能力，改变传统的理论教学与生产实际脱节的现象。同时学生应掌握以下技能：(1)能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，应用DMAIC改进流程和质量控制方法对产品的质量相关方面进行分析；(2)通过本次设计，熟悉6σ质量管理工具MINITAB在DMAIC改进流程中的应用，学会怎样运用这个工具对产品性能进行分析，对生产流程进行改进；(3)通过此次课程设计，树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力。能正确运用质量工程基本原理及有关专业知识，应用DMAIC改进流程和质量控制方法对产品的质量相关方面进行分析。通过本次设计，熟悉6σ质量管理工具MINITAB在DMAIC改进流程中的应用，学会怎样运用这个工具对产品性能进行分析，对生产流程进行改进。

一、界定阶段(Define)

1、项目选择

如下图-1示为抛射器示意图，为获取最远抛射距离，优化并简化实验程序，决定对此试验进行正交试验设计，并将这一实验的设计目标定为高效率高标准高质量地获取最远抛射距离。

图-1抛射器示意图

2、项目实施

全面析因实验设计是研究多因素多水平的一种设计方法，它是根据选取所有因素的所有水平组合，进行全面实验的设计，最终选出最优组合的方法。通过分析影响获取最远抛射距离这一试验设计目标的各种因素，可以了解影响抛射物飞行距离的因素共有A、B、C三个，各个因素各有4、6、5三个水平，可以以此来进行全面析因实验，并针对各个因素进行方差分析，最后对最优组合进行检验。

二、量测阶段(Measure)

进行全面析因实验，分别设计在A1、A2、A3、A4水平下B、C因素的全析因实验，每个组合进行三次实验并求出平均值，记录以下实验数据，如表-1、表-2、表-3、表-4所示。（单位：cm）

表-1 A1水平下的实验数据

A1水平下的最优组合为A1B4C1=443.5

表-2 A2水平下的实验数据

A2水平下的最优组合为A2B4C1=358.3

表-3 A3水平下的实验数据

A3水平下的最优组合为A3B4C1=278.6

表-4 A4水平下的实验数据

A4水平下的最优组合为A4B4C1=211.6

至此发现，全因素全水平下，最优组合为A1B4C1=443.5

三、分析阶段(Analyze)

对A 、B 、C 三个因素分别进行方差分析。考虑数据参差不齐，舍弃其中数值较小的A4、B1、B2、B6、C4、C5水平，整理数据，分别对A 、B 、C 进行单因子方差分析。总体均值为264.6，查表有F （0.01）=5.61，F （0.05）=3.40。分别对三个因素计算:

记样本数据的总变差平方和为()2

..11i

n m

ij i j SST y y ===-∑∑，

首先建立样本数据的方差分析恒等式

SST SSR SSE =+ 其中

组间变差平方和为()2

..1m

i ij i SST n y y ==-∑

组内变差平方和为()2

.11

i

n m

ij i i j SSE y y ===-∑∑

总样本平均数为..11

1

i

n m ij

i j i

y y

n ===

∑∑ 各组样本平均数为.1

1

i

n i ij

j i

y y

n ==

∑,

在原假设成立的条件下，线面的检验统计量服从分子自由度为m-1，分母自由度为n-m 的F 分布，即：

()()()/1~1,/SSR m MSR

F F m n m SSE n m MSE

-=

=---

假设显著性水平为0.05α=，利用EXCEL 工具可以计算各组数据分别的方差、平均值以及F 值等数值。

制表如下；

表-5 单因子A 的方差分析表