工程碩士論文：Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量控制方法

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1、工程碩士論文：Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量控制方法 本文是一篇工程碩士論文，此次論文以提高 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量為目標(biāo)，闡述了質(zhì)量管理、質(zhì)量控制的基本概念及其研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上提出了利用故障樹(shù)法建立Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)故障模型，得出空調(diào)制冷系統(tǒng)的質(zhì)量控制的薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)該環(huán)節(jié)采用 MSA 和 SPC 法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程質(zhì)量控制的研究思路。此次論文主要取得了如下幾方面的研究成果：第一，根據(jù) Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)系統(tǒng)的工作原理、不同的工作模式和空調(diào)系統(tǒng)的不同功能并結(jié)合 A 公司 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)系統(tǒng)線上運(yùn)營(yíng)的故障數(shù)據(jù)，采用故障樹(shù)法建立Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)故障模型，分析得出該

2、系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)-空調(diào)柜線纜安裝環(huán)節(jié)，對(duì)質(zhì)量控制和工藝流程優(yōu)化有重要的意義。第二，以 A 公司 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)空調(diào)柜線纜安裝制造工序?yàn)閷?shí)例，采用 SPC 法對(duì)該工序進(jìn)行質(zhì)量控制，利用 P 控制圖分析該工序的制程能力，初步實(shí)現(xiàn)對(duì)該工序質(zhì)量控制和質(zhì)量預(yù)警。 第一章 引言 第一節(jié) 研究背景 近年來(lái)，作為國(guó)家重要交通基礎(chǔ)設(shè)施的鐵路掀起了高速化、重載化的高潮。要打造中國(guó)品牌的鐵路，必須要保證動(dòng)車(chē)組的質(zhì)量?？梢赃\(yùn)用如 FMEA（Failure Modeand Effect Analysis）-潛在失效模式與后果分析、MSA（Measurement System Analysis

3、）-測(cè)量系統(tǒng)分析、SPC（Statistical Process Control）-統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、APQP&CP（AdvancedProduct Quality Planning and Control Plan）-產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計(jì)劃等技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制。過(guò)程質(zhì)量控制中數(shù)據(jù)采集和處理工作有些部分仍然需要人工完成，測(cè)量系統(tǒng)是否可靠、運(yùn)用何種模型分析數(shù)據(jù)逐漸成為產(chǎn)品質(zhì)量管理和質(zhì)量提升的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 在此大背景下，中車(chē)集團(tuán)各個(gè)子公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)了多種不同型號(hào)的動(dòng)車(chē)組。目前，A 公司生產(chǎn)的 Z 型動(dòng)車(chē)組已經(jīng)在上海鐵路局等多個(gè)路局進(jìn)行正常的載客運(yùn)營(yíng)，以其安全性高、準(zhǔn)點(diǎn)率高、舒適性高的特點(diǎn)贏得了

4、行業(yè)內(nèi)和行業(yè)外人士的一致好評(píng)。隨著使用年限和運(yùn)營(yíng)里程的增加，Z 型動(dòng)車(chē)組從 2017 年起陸續(xù)返回 A 公司進(jìn)行高級(jí)修，如何保證 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)線上運(yùn)營(yíng)和高級(jí)修階段的質(zhì)量工作，是此論文的研究的重點(diǎn)。 ........................ 第二節(jié) 研究目的與意義 一、研究目的 作為 Z 型動(dòng)車(chē)組研發(fā)工程生命周期的一部分，為了打造中國(guó)高品質(zhì)鐵路品牌、提高動(dòng)車(chē)組質(zhì)量、保證動(dòng)車(chē)組的安全性和旅客舒適性和正點(diǎn)率，本論文將 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)的質(zhì)量控制作為工程項(xiàng)目研究對(duì)象，以故障樹(shù)分析方法為基礎(chǔ)建立動(dòng)車(chē)組空調(diào)系故障模型，求解出故障指標(biāo)參數(shù)作為 Z 型動(dòng)車(chē)組空

5、調(diào)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試檢修的質(zhì)量控制依據(jù)。并引入適合 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量控制的方法：測(cè)量系統(tǒng)分析-MSA 和統(tǒng)計(jì)過(guò)程質(zhì)量控制-SPC 兩種控制方法，來(lái)對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量控制。為動(dòng)車(chē)組線上運(yùn)營(yíng)和高級(jí)修階段的質(zhì)量控制提供支持和保證，便于動(dòng)車(chē)組檢修人員高效處理空調(diào)制冷系統(tǒng)和其它系統(tǒng)的故障，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐有指導(dǎo)意義，有較好的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，以動(dòng)車(chē)車(chē)輛工程管理為背景，以空調(diào)制冷系統(tǒng)為例，建立動(dòng)車(chē)子系統(tǒng)質(zhì)量控制的方法，為動(dòng)車(chē)其他子系統(tǒng)乃至整個(gè)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)的質(zhì)量控制提供科學(xué)的方法。 二、研究意義 通過(guò)對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)工序的質(zhì)量控制，能夠滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組制造企業(yè)質(zhì)量管理的要求，降低動(dòng)

6、車(chē)組維修成本，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)，為動(dòng)車(chē)組制造企業(yè)的質(zhì)量控制提供理論及方法上的指導(dǎo)，具有一定的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。具體意義體現(xiàn)如下： 第一，能夠滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組制造企業(yè)對(duì)動(dòng)車(chē)組高可靠性和安全性的要求。動(dòng)車(chē)組安全可靠的運(yùn)行即保證了廣大乘客的人身安全，同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)水平提高，旅客對(duì)乘車(chē)體驗(yàn)的要求越來(lái)越高，可靠的產(chǎn)品質(zhì)量又確保旅客舒適度，并能提供良好的車(chē)廂環(huán)境，有效降低乘客的投訴率。 第二，滿(mǎn)足路局客戶(hù)對(duì)動(dòng)車(chē)組使用效率的要求。通過(guò)動(dòng)車(chē)組企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制，對(duì)故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可以對(duì)部件進(jìn)行合理的調(diào)試維修，減少故障發(fā)生。在深入分析動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)施工工藝，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低維修頻率，

7、提高動(dòng)車(chē)組在線運(yùn)營(yíng)時(shí)間，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第三，滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組產(chǎn)品可追溯性的要求。由于動(dòng)車(chē)組產(chǎn)品生產(chǎn)加工、裝配過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜，引起質(zhì)量問(wèn)題的因素很多，對(duì)動(dòng)車(chē)組進(jìn)行質(zhì)量問(wèn)題的監(jiān)控，要全面采集動(dòng)車(chē)組產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，保證質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)處理，避免重復(fù)出現(xiàn)問(wèn)題。 ......................... 第二章 質(zhì)量控制相關(guān)理論及 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)系統(tǒng)功能概述 第一節(jié) 質(zhì)量控制的基本概念 一、質(zhì)量控制定義 質(zhì)量控制是質(zhì)量管理的重要組成部分，是通過(guò)一系列的操作技術(shù)和活動(dòng)來(lái)控制產(chǎn)品形成的各個(gè)過(guò)程，以達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求，是防止不合格品產(chǎn)生的重要手段。 將

8、過(guò)程的固有特性滿(mǎn)足要求的程度定義為過(guò)程質(zhì)量。它與產(chǎn)品的質(zhì)量相似，但兩者的特點(diǎn)是不同的，其中產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量由過(guò)程質(zhì)量所決定。 工序質(zhì)量控制是過(guò)程質(zhì)量控制的基本點(diǎn)。將工序質(zhì)量的波動(dòng)控制在允許的范圍內(nèi)，使工序受控，進(jìn)而整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程受控，以保證產(chǎn)品質(zhì)量[29-31]。 二、質(zhì)量控制五大手冊(cè) 許多企業(yè)已開(kāi)始運(yùn)用現(xiàn)代質(zhì)量控制與管理技術(shù)[32-35]，例如 6σ技術(shù)、零缺陷管理等。目前質(zhì)量控制分為五大手冊(cè)，它們分別是：FMEA-潛在失效模式與后果分析、MSA-測(cè)量系統(tǒng)分析、SPC-統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、APQP&CP 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計(jì)劃、PPAP-生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序。其中，過(guò)程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段控制方法：FMEA

9、、APQP&CP。產(chǎn)品和過(guò)程階段的質(zhì)量控制主要有三種方法：MSA、SPC、PPAP。 本論文主要研究在線上運(yùn)營(yíng)和高級(jí)修階段動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)的質(zhì)量控制，屬于過(guò)程質(zhì)量控制，所以主要采用 MSA、SPC 兩種質(zhì)量控制方法。 .......................... 第二節(jié) 質(zhì)量控制要素 影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多，通過(guò)對(duì)“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”這六個(gè)因素進(jìn)行逐個(gè)控制是生產(chǎn)質(zhì)量管理的主要任務(wù)[36-39]。下面分別介紹質(zhì)量控制的不同因素是如何實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的。 一、人 對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)人員，要做到以下幾點(diǎn)：自檢、自分、自糾，控制一次交檢合格率。非現(xiàn)場(chǎng)人員要做到：設(shè)計(jì)

10、研發(fā)部門(mén)要保證動(dòng)車(chē)組嚴(yán)格按照最新的圖紙進(jìn)行制造，及時(shí)將圖紙更新的信息發(fā)布到公司其他相關(guān)部門(mén)。工藝部門(mén)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)組裝人員進(jìn)行生產(chǎn)指導(dǎo)時(shí)，要嚴(yán)格按照最新的圖紙、工藝標(biāo)準(zhǔn)和各種文件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不能擅自改動(dòng)。 二、機(jī) 管好：對(duì)于萬(wàn)用表、風(fēng)壓表等常用儀器、儀表要按照相關(guān)要求，定期到指定的單位校準(zhǔn)認(rèn)證，確保現(xiàn)場(chǎng)人員所使用的這些設(shè)備、儀器儀表都在有效期內(nèi)。 用好：對(duì)于儀表設(shè)備的使用人員必須保證其具備相關(guān)的資質(zhì)，設(shè)備在不使用時(shí)要保持整潔。對(duì)于臺(tái)位上的人員，要及時(shí)培訓(xùn)，以滿(mǎn)足其使用儀表設(shè)備資質(zhì)的需求。 維護(hù)好：對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)使用的一些設(shè)備要定期進(jìn)行檢查維護(hù)，發(fā)現(xiàn)異常立刻處理，

11、 避免出現(xiàn)質(zhì)量事故或安全事故。 三、料 “料”的采購(gòu)控制：對(duì)動(dòng)車(chē)組使用的所有原材料和設(shè)備元器件都要進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量控制。采購(gòu)部要在項(xiàng)目初期要求供應(yīng)商提供國(guó)家鐵路產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心出具的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)合格報(bào)告，否則不予采購(gòu)。 “料”的檢驗(yàn)控制：對(duì)于一些簽訂合同之后需要修改的問(wèn)題項(xiàng)點(diǎn)，供應(yīng)商要向公司提出修改申請(qǐng)，在得到采購(gòu)部、工程部、項(xiàng)目部或客戶(hù)服務(wù)部以及質(zhì)量管理部都同意簽字后，方可進(jìn)行更改。對(duì)于擅自變更的行為要嚴(yán)格禁止。針對(duì)新項(xiàng)目或者者新供應(yīng)商提供的新產(chǎn)品，要建立并施行首件檢驗(yàn)，而且要保證所施行的首件檢驗(yàn)文件化，不能只是口頭上的。在進(jìn)行項(xiàng)目產(chǎn)品量產(chǎn)時(shí)，要加強(qiáng)收貨檢驗(yàn)、貨源檢驗(yàn)

12、工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)源頭質(zhì)量問(wèn)題。 ............................. 第三章 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)典型質(zhì)量問(wèn)題建模分析...........................................18 第一節(jié) 空調(diào)制冷系統(tǒng)典型質(zhì)量問(wèn)題定性分析............................18 一、空調(diào)機(jī)組制冷回路...................................18 二、空調(diào)制冷系統(tǒng)制冷電路...................................19 第四章 Z

13、型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量控制方法.................................38 第一節(jié) 測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量分析-MSA 法...................................38 一、空調(diào)柜線纜安裝工序測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集..............................38 二、交叉表的求解........................................39 第五章 結(jié)論與展望...........................51 第一節(jié) 結(jié)論.....................................

14、..51 第二節(jié) 展望............................51 第四章 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量控制方法 第一節(jié) 測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量分析-MSA 法 作為 5M1E（人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)） 分析法中六因素之一，測(cè)量扮演著不可替代的作用，它會(huì)直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量特性對(duì)關(guān)鍵測(cè)量過(guò)程進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析研究。通過(guò)本小節(jié)的分析，可保證為 SPC 提供可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，由此做到提前預(yù)防，最大程度地抑制過(guò)程中的不良波動(dòng)，從而達(dá)到提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)收益的目標(biāo)。 一、空調(diào)柜線纜安裝工序測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集 步驟一，由線纜安裝臺(tái)位提供線纜安裝合格的點(diǎn)位和線纜安裝不

15、合格的點(diǎn)位一共 30 個(gè)（隨機(jī)抽?。?。值得強(qiáng)調(diào)的是，不合格的線纜安裝點(diǎn)位的現(xiàn)象不能夠太明顯。 步驟二，將隨機(jī)取樣的線纜安裝點(diǎn)位編號(hào)，并且按照編號(hào)記錄合格的線纜安裝點(diǎn)位（記作 1，即接受）和不合格的線纜安裝點(diǎn)位（記作 0，即拒絕）。 步驟三，隨機(jī)選取 A 公司的質(zhì)量管理部三位檢驗(yàn)員，對(duì) 30 個(gè)隨機(jī)取樣的線纜安裝點(diǎn)位分別檢驗(yàn)一次。由第一個(gè)檢驗(yàn)員 A 按照隨機(jī)的順序?qū)?30 個(gè)隨機(jī)取樣的線纜安裝點(diǎn)位進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果記錄到表 4.1。然后，由檢驗(yàn)員 B、C 按照相同的方法進(jìn)行，結(jié)果記錄到表 4.1。 步驟四，重復(fù)步驟四兩次，也就是每個(gè)檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)次數(shù)為3?30 ?90 次。需要注意的是在

16、對(duì)線纜安裝點(diǎn)位進(jìn)行檢驗(yàn)過(guò)程中三位檢驗(yàn)人員對(duì)于檢測(cè)結(jié)果不能相互參考。抽樣結(jié)果如表 4.1 所示。 ............................. 第五章 結(jié)論與展望 第一節(jié) 結(jié)論 此次論文以提高 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量為目標(biāo)，闡述了質(zhì)量管理、質(zhì)量控制的基本概念及其研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上提出了利用故障樹(shù)法建立Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)故障模型，得出空調(diào)制冷系統(tǒng)的質(zhì)量控制的薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)該環(huán)節(jié)采用 MSA 和 SPC 法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程質(zhì)量控制的研究思路。此次論文主要取得了如下幾方面的研究成果： 第一，根據(jù) Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)系統(tǒng)的工作原理、不同的工作模式和

17、空調(diào)系統(tǒng)的不同功能并結(jié)合 A 公司 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)系統(tǒng)線上運(yùn)營(yíng)的故障數(shù)據(jù)，采用故障樹(shù)法建立Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)故障模型，分析得出該系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)-空調(diào)柜線纜安裝環(huán)節(jié)，對(duì)質(zhì)量控制和工藝流程優(yōu)化有重要的意義。 第二，以 A 公司 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)空調(diào)柜線纜安裝制造工序?yàn)閷?shí)例，采用 SPC 法對(duì)該工序進(jìn)行質(zhì)量控制，利用 P 控制圖分析該工序的制程能力，初步實(shí)現(xiàn)對(duì)該工序質(zhì)量控制和質(zhì)量預(yù)警。 第三，提出 Z 型動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)質(zhì)量控制的方法：基于 MSA 和 SPC 法的質(zhì)量控制。對(duì)高速動(dòng)車(chē)組質(zhì)量控制具有重要意義。 通過(guò)上面的研究成果，可以得知，故障樹(shù)法可以用于分析動(dòng)車(chē)組質(zhì)量問(wèn)題；MSA、SPC 這兩種質(zhì)量控制方法對(duì)動(dòng)車(chē)組空調(diào)制冷系統(tǒng)以及其他的系統(tǒng)都是可用的，而且可以取得很好的質(zhì)量控制效果。