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六西格瑪設(shè)計(jì)機(jī)車(chē)車(chē)鉤支架項(xiàng)目階段內(nèi)容

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，六西格瑪設(shè)計(jì)應(yīng)用的工具和方法主要包括:

(1)定義階段的質(zhì)量功能開(kāi)發(fā)；

②測(cè)量階段質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)的細(xì)分；

③分析階段的皮尤矩陣、記分卡、設(shè)計(jì)失效模式和效果分析；

④設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析(Mini.ab)和水晶球；

⑤驗(yàn)證階段記分卡(更新)、設(shè)計(jì)失效模式及效應(yīng)分析(更新)、設(shè)計(jì)余量計(jì)算器等。

1./機(jī)車(chē)車(chē)鉤支架kloc-1/工程質(zhì)量要點(diǎn)

使用質(zhì)量功能的QDF工具分析和確定項(xiàng)目的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)，如表1所示。根據(jù)該表分析，靜載荷應(yīng)力和焊接應(yīng)力是設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和EN12663-1 (2010)，質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)定義如下:

①車(chē)鉤支架母材的靜載應(yīng)力應(yīng)小于461.95 MPa

②車(chē)鉤支架焊縫的疲勞應(yīng)力應(yīng)小于91。02兆帕；

③設(shè)計(jì)目標(biāo)為六西格瑪過(guò)程能力指數(shù)Zst>6。

2.六西格瑪設(shè)計(jì)機(jī)車(chē)車(chē)鉤支架關(guān)鍵點(diǎn)細(xì)分測(cè)量系統(tǒng)

(1)通過(guò)細(xì)分質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)，將影響因素細(xì)分為支架的厚度、寬度、長(zhǎng)度(不變)、材料強(qiáng)度(不變)、焊縫高度和焊縫長(zhǎng)度，如表2所示。

(2)利用有限元分析軟件，模擬車(chē)鉤支架的受力情況。為了確保模擬的準(zhǔn)確性，在本項(xiàng)目中使用4節(jié)點(diǎn)殼單元進(jìn)行建模，如圖2所示。

3.六西格瑪設(shè)計(jì)機(jī)車(chē)車(chē)鉤支架項(xiàng)目分析階段

3-1概念設(shè)計(jì)和選擇

在滿足使用功能的前提下，我們構(gòu)建了四個(gè)概念設(shè)計(jì)，如圖3所示。通過(guò)Pew矩陣(表3)，選擇方案D為最佳設(shè)計(jì)方案。

3-2 六西格瑪記分卡

根據(jù)設(shè)定的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)，初步建立六西格瑪設(shè)計(jì)計(jì)分卡，如表4所示。

3-3項(xiàng)目產(chǎn)品系統(tǒng)參數(shù)圖

根據(jù)車(chē)鉤支架的作用和控制因子與噪聲因子的關(guān)系，建立系統(tǒng)參數(shù)圖，如圖4所示。

3-4故障模式和影響分析

表5列出了故障模式和影響分析，最高RPN是故障模式1和模式2。因此，在耦合器材料選定之后，其幾何尺寸和焊接尺寸被定義為主要控制因素。

4 六西格瑪設(shè)計(jì)機(jī)車(chē)車(chē)鉤支架項(xiàng)目設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段

4-1設(shè)計(jì)參數(shù)模型

車(chē)鉤支架的設(shè)計(jì)參數(shù)模型如圖7所示。t、H和L分別是支架厚度、高度和寬度。焊縫高度為Z，長(zhǎng)度等于支撐高度為h .參數(shù)，l為常數(shù)，Z=0。75 x T(雙面焊接)。

4-2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化

根據(jù)前面的分析，確定支架靜載強(qiáng)度和焊縫疲勞強(qiáng)度的兩個(gè)主要影響因素為T(mén)(或Z)和h。

(1)對(duì)于質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)1，滿足靜載荷下的應(yīng)力值。

①根據(jù)控制因素的厚度和高度，分別選取4個(gè)水平和s個(gè)水平，用有限元軟件進(jìn)行應(yīng)力分析，結(jié)果列于表6。②通過(guò)回歸分析，得出應(yīng)力值與控制因子的函數(shù)關(guān)系:S1=121 O11-'73 294XT-3 552RXH。

③描述性統(tǒng)計(jì)Minitab軟件分析，計(jì)算出的p為0。423>0.O5(原始假設(shè)概率值)。在95%剩余置信度的條件下，函數(shù)呈正態(tài)分布，從而證實(shí)了函數(shù)關(guān)系的有效性，如圖6所示。

④根據(jù)應(yīng)力低、重量輕、成本低原則，選擇一組厚度T=8 mm、高度H = 264 mtn、靜載應(yīng)力396。5兆帕(< 461。95兆帕)。此時(shí)，根據(jù)公司內(nèi)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，T和H的標(biāo)準(zhǔn)差為0。013和0。033，而水晶球軟件計(jì)算的平均應(yīng)力和標(biāo)準(zhǔn)差為420。4兆帕(60 979。13磅/平方英寸)和6。627兆帕(961。21磅/平方英寸)。

(2)對(duì)于質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)2，焊縫處的載荷滿足應(yīng)力值。

①根據(jù)控制因素的厚度和高度，分別選取三個(gè)水平和五個(gè)水平，用有限元軟件進(jìn)行應(yīng)力分析，結(jié)果見(jiàn)表7。

②通過(guò)回歸分析，得出壓力與控制因素的函數(shù)關(guān)系:S2 = 41 382-18 763 x Z-3 556xh+108x h

Minitab軟件描述性統(tǒng)計(jì)分析顯示，計(jì)算的p為0。516>0.05(原來(lái)假設(shè)的概率值)。在95%剩余置信度的條件下，函數(shù)呈正態(tài)分布，從而證實(shí)了函數(shù)關(guān)系的有效性，如圖7所示。

④根據(jù)低應(yīng)力、輕量化、低成本的原則原則并考慮設(shè)計(jì)余量，選取一組厚度Z = 6 mm、高度H=264mm，焊縫最大疲勞應(yīng)力為88 MPa (< 91。2 MPa)。此時(shí)，根據(jù)公司內(nèi)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，z和n的標(biāo)準(zhǔn)差為0。013和0。033，而水晶球軟件計(jì)算的平均應(yīng)力和標(biāo)準(zhǔn)差為80。369兆帕(11 656。58磅/平方英寸)和1.575兆帕(254.84磅/平方英寸)。

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