《高等质量管理学》课程项目 投石机的六西格玛质量管理报告 工业研10 周昕星，岑运思，张 晨，黄子财

主 要 内 容 背景简介 1 DMAIC 2 小结 3 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

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投石机 古代战争中攻城的武器 本项目中： 六西格玛质量管理方法 越远越好 越准越好 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

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DMAIC 界定 控制 测量 分析 改进 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

界定项目范围 关键质量要求： 越远越好 越准越好 SIPOC（高端程序图） 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

界定测量指标 A停止位置点： B皮筋拐点： C皮筋固定点： D拉开角度 复写纸测量 6个水平 4个水平 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

现状分析 主观设置参数 操作不规范 鱼骨图 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

DMAIC 测量 界定 分析 改进 控制 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

测量当前的过程能力 参数设定： 560cm为下限： 停止位置5，皮筋拐点1，固定点1，拉开角度最大 编号 测量数值 进入复写纸区域内（*为进入） 1 572 2 581 3 584 4 595 5 559 6 594 7 578 8 561 * 9 601 10 600 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

测量过程分析–流程图 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

DMAIC 分析 测量 改进 控制 界定 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

分析 鱼骨图 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

实验设计 针对参数设置的定量问题，实验目的 初步确认各参数、探寻它们的主效应以及因子间的交互作用； 对实验前提中的假设的合理性进行验证； 找出在最初设计中没有考虑进的其他相关参数对投石机可能造成的影响； 找出实验方法中可能存在的漏洞和不足：尤其是落点测量的方法讨论。 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

实验参数 响应变量：投掷距离 控制变量： 低（-1） 高（+1） 投掷臂停止位置 点A 位置2 位置4 皮筋中端固定点即皮筋拐点B 位置3 位置1 皮筋上端固定点 C 拉开角度 D 30 60 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

实验设计——全因子实验 完全随机化、含中心点的2水平、4因子实验； 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告 标准序 运行序 中心点 区组 A B C D 4 1 -1 20 2 17 3 23 14 5 12 6 10 7 31 8 9 24 30 11 29 26 27 28 21 18 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

实验结果分析 项 效应 系数 系数标准误 T P 常量 210.406 4.416 47.65 0.000 常量 210.406 4.416 47.65 0.000 A 162.813 81.406 4.416 18.44 0.000 B 72.188 36.094 4.416 8.17 0.000 C -17.688 -8.844 4.416 -2.00 0.062 D 162.062 81.031 4.416 18.35 0.000 A*B 45.937 22.969 4.416 5.20 0.000 A*C -13.688 -6.844 4.416 -1.55 0.141 A*D 47.563 23.781 4.416 5.39 0.000 B*C 2.687 1.344 4.416 0.30 0.765 B*D 15.937 7.969 4.416 1.80 0.090 C*D -0.937 -0.469 4.416 -0.11 0.917 A*B*C -7.562 -3.781 4.416 -0.86 0.404 A*B*D 5.188 2.594 4.416 0.59 0.565 A*C*D -5.937 -2.969 4.416 -0.67 0.511 B*C*D 20.937 10.469 4.416 2.37 0.031 A*B*C*D 8.688 4.344 4.416 0.98 0.340 Ct Pt 6.594 25.365 0.26 0.798   S = 24.9781 PRESS = 39976.3 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

实验结果分析 广义回归分析: 投掷距离 与 A, B, C, D 回归方程 A*B + 23.7812 A*D + 10.4688 B*C*D 系数 项 系数 系数标准误 T P 常量 210.606 4.28937 49.0996 0.000 A 81.406 4.35587 18.6888 0.000 B 36.094 4.35587 8.2862 0.000 C -8.844 4.35587 -2.0303 0.053 D 81.031 4.35587 18.6028 0.000 A*B 22.969 4.35587 5.2731 0.000 A*D 23.781 4.35587 5.4596 0.000 B*C*D 10.469 4.35587 2.4034 0.024   模型汇总 S = 24.6405 R-Sq = 97.08% R-Sq（调整） = 96.26% PRESS = 26887.7 R-Sq（预测） = 94.83% 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

实验结论 本模型基本包含能对投掷距离有影响的主要因素，解释了可能造成投掷距离较近的主要原因； 基于实验设计得到的推荐设置与我们查阅文献讨论得到的设置基本一致，符合力学模型； 基于本模型得到的推荐参数设置应该是： 投掷臂停止位置点A取高水平，皮筋中端固定点即皮筋拐点B取高水平， 皮筋上端固定点C取低水平，拉开角度D取高水平 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

其它分析 投掷人员需要训练，以减少由于眼手配合或者其它操作带来的波动； 我们需要更好的办法来固定投石器； 我们需要在地面固定复写纸； 我们需要两位同学来进行测量； 如果可能，在投石器上增加装置来保证拉开角度的精度； 如果可能，改进投石器，减少投掷臂在投掷过程中的晃动。 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

DMAIC 改进 分析 控制 界定 测量 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

提出改善思路（1/3） 人员： 设备： 训练操作员，动作标准，减少操作波动 避免疲劳操作 2人固定投石机 在橡皮筋拉伸允许范围内操作 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

提出改善思路（2/3） 方法： 环境： 通过实验设计，合理设置4个参数 地面标记，避免位移 复写纸粘在地上 2人检查操作员操作 测量： 室内 2人独立观察落点、独立测量 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

提出改善思路（3/3） 其它： A和D： 增设装置，保证拉开角度的精确性 改进投石机，减少投掷臂的晃动 其它固定投石机的方法 水平多，线性关系？ 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

验证实验（1/2） 参数设置： 停止位置6，皮筋拐点1，固定点1，拉开角度最大 560cm为下限： 1 570 * 2 585 3 573 编号 测量数值 进蓝带内（*为进入） 1 570 * 2 585 3 573 4 579 5 6 581 7 586 8 9 577 10 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

验证实验（2/2） 讨论： 过程能力从0.4926，提高到1.6111 波动性大大减小 均值减小3cm： 原来复写纸的向前滑动 原来投石机的向前移动 会不会是设置A和D的改变造成的？ 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

扩展实验（1/5） 参数设置： 停止位置3-6，皮筋拐点1，固定点1，拉开角度30、60度，4×2因子重复实验 A D 标准序 运行序 区组 投掷距离 1 50 3 2 177.5 257 4 313.5 5 243 6 163 7 252.5 8 505 9 225 10 90 11 135 12 50.5 13 381.5 14 454.5 15 106 16 483.5 参数设置： 停止位置3-6，皮筋拐点1，固定点1，拉开角度30、60度，4×2因子重复实验 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

扩展实验（2/5） 主效应图： 交互作用图： 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

扩展实验（3/5） 结果： A和D没有明显的线性相关性 A和D没有明显的交互作用 A和D水平越高，距离越远，基本线性增长 一般线性模型: C7 与 D, A 因子 类型 水平数 值 D 固定 2 30, 60 A 固定 4 1, 2, 3, 4 C7 的方差分析，在检验中使用调整的 SS 来源 自由度 Seq SS Adj SS Adj MS F P D 1 158902 158902 158902 44.61 0.000 A 3 141895 141895 47298 13.28 0.002 D*A 3 5527 5527 1842 0.52 0.682 误差 8 28493 28493 3562 合计 15 334817 S = 59.6795 R-Sq = 91.49% R-Sq（调整） = 84.04% 结果： A和D没有明显的线性相关性 A和D没有明显的交互作用 A和D水平越高，距离越远，基本线性增长 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

扩展实验（4/5） 删除A、D交互 回归分析:C7 与 A, D 回归方程为 C7 = - 266 + 104.1 A + 6.64 D 自变量 系数 系数标准误 T P 常量 -266.28 49.82 -5.34 0.000 A 104.11 11.51 7.31 0.000 D 6.6437 0.8576 7.75 0.000 S = 51.4532 R-Sq = 89.7% R-Sq（调整） = 88.1% 方差分析 来源 自由度 SS MS F P 回归 2 300400 150200 56.73 0.000 残差误差 13 34417 2647 合计 15 334817 来源 自由度 Seq SS A 1 141498 D 1 158902 删除A、D交互 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

扩展实验（5/5） 基于模型预测 支持实验结果 常数项 -266.28 原始设置 推荐设置 A 104.11 5 6 D 6.6437 45 30 投掷距离 553.2365 557.691 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

DMAIC 控制 改进 界定 测量 分析 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

主 要 内 容 背景简介 1 DMAIC 2 小结 3 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

距离均值 - 参数设定 A停止位置： B皮筋拐点： C弹簧固定点： D拉开角度： 越大越好 越高越好 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

距离偏差 – 规范操作 1、训练操作员 2、固定投石机，在其能力范围内操作 3、固定测量装置 4、室内操作 5、多人多次独立测量 6、改进投石机： 增加角度校准装置 固定在地面 减少投掷臂的晃动 2019/5/10 投石机的六西格玛质量管理报告

《高等质量管理学》课程项目 谢谢！Q&A 工业研10 周昕星，岑运思，张 晨，黄子财