Chuyển đến nội dung chính

Case study về DOE

Thiết kế thử nghiệm (DOE Design of Expirement) là một công cụ hữu ích để xác định các yếu tố cụ thể ảnh hưởng đến mức độ khuyết tật trong sản phẩm. Một công ty ô tô lớn đã học được công cụ này có giá trị như thế nào khi họ tiến hành một nghiên cứu về các khiếm khuyết xảy ra trong sản phẩm máy phát điện. DOE đã được áp dụng để xác định nguyên nhân gây ra tiếng ồn thông gió trong máy phát điện, một vấn đề dẫn đến việc khách hàng từ chối sản phẩm.

Phương pháp tiếp cận DOE

Bước đầu tiên trong việc áp dụng các nguyên tắc DOE liên quan đến việc xác định tất cả các yếu tố có thể được coi là các biến độc lập và lựa chọn. 

Nhóm phát điện đã xác định bốn bộ phận: cân bằng cánh quạt ; động cơ roto; bệ giá đỡ, cấu hình stator

Để hiểu được sự đóng góp của các yếu tố riêng lẻ cho vấn đề tiếng ồn, nhóm nghiên cứu đã áp dụng thiết kế sàng lọc, 23 và sau đó là 24. 

Điều này được thực hiện để loại bỏ một số yếu tố và thêm các yếu tố khác và để giảm thiểu số lượng thử nghiệm tiếng ồn cần thiết.
Trong quá trình thiết kế sàng lọc, cấu hình stator được coi là cố định, phản ứng giống nhau trong mỗi thí nghiệm. 

Cấu hình stator được chọn để kiểm tra dựa trên phân tích dữ liệu lịch sử, trong đó hình dạng của stator có ảnh hưởng lớn đến mức độ nhiễu của máy phát điện. 

Các thí nghiệm được thực hiện bằng cách thay đổi stato một khi tất cả các yếu tố khác bị loại bỏ. 
Mỗi yếu tố được đặc trưng bởi hai cấp độ:
Cân bằng cánh quạt: Cao (H) hoặc Thấp (L) 
động cơ Roto vát cạnh (C) hoặc sản xuất bình thường (NP)
Khung: hãng ô tô P hoặc hãng ô tô 
Cánh quạt cân bằng ảnh hưởng đến tiếng ồn thông qua chế độ vòng / phút. 

Các giá đỡ được vát là yếu tố quan trọng nhất cho sự phát triển sản phẩm. Trên thực tế, hình dạng của giá đỡ có tác động lớn đến chi phí sản xuất.
Do đó, đối với công ty, việc đo lường tác động tiếng ồn của sản phẩm này trước khi thay đổi đặc tính sản phẩm là rất có giá trị và do đó là quá trình sản xuất.

Yếu tố cuối cùng được đại diện bởi khung.Tiến hành phân tích DOE.  Tại thời điểm này trong phân tích DOE, nhóm đã xây dựng một bảng thống kê so sánh sự kết hợp giữa mức thấp và mức cao cho từng yếu tố. 

Tám lần chạy thử nghiệm đã được tạo ra trong thiết kế sàng lọc như trong bảng phía dưới. Nhóm nghiên cứu không thể ngẫu nhiên hóa hoàn toàn các lần chạy do môi trường thí nghiệm, nằm trong phòng thí nghiệm bán không đối xứng với số lượng hợp đồng lắp đặt cao.
OrderBlockClaw PoleRotor Bal.Bracket
11NPLP
21CHP
31CLF
41NPHF
52CLP
62NPHP
72NPLF
82CHF

Hai loại jig đã được sử dụng với hai bệ đỡ thay thế. Do đó, thử nghiệm đã được tiến hành với một thiết kế giai thừa bao gồm hai khối, làm giảm số lượng thay đổi hợp đồng lắp đặt.

Các thử nghiệm được thực hiện theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 3745-1977 để xác định mức công suất âm thanh liên quan đến các nguồn tiếng ồn. Quy trình ISO chỉ định hai phương pháp phòng thí nghiệm để xác định công suất âm thanh được phát ra bởi một thiết bị, máy, bộ phận hoặc bộ phận phụ sử dụng phòng không phản xạ trong phòng thí nghiệm. 

Các phương pháp này đặc biệt mạnh mẽ để đánh giá đầu ra âm thanh của các nguồn phát ra tiếng ồn ổn định và thông tin hướng dẫn nào về nguồn có thể được thu thập. Trong quá trình phân tích DOE, nhóm nghiên cứu đã đo lường tác động của các yếu tố sử dụng vùng (A) dưới đường cong nhiễu (Hình 1) làm hệ số đáp ứng.

Figure 1: The Noise Curve

Đường cong tiếng ồn mô tả mối quan hệ giữa áp suất âm thanh, dbA và vòng / phút. Phạm vi quan trọng là từ 6.000 đến 8.000 vòng / phút. Nếu vấn đề thông gió tiếng ồn xảy ra trong phạm vi này, khách hàng có thể từ chối sản phẩm.

Khu vực tiếng ồn biểu thị qua đường cong, cho mỗi thử nghiệm cho thiết kế giai thừa 23 được hiển thị trong bảng dữ liệu phía trên.

Trong quá trình thiết kế sàng lọc, một chiến lược sao chép đơn được sử dụng để xác định các mức yếu tố. Chỉ với một bản sao, không có ước tính lỗi nội bộ.

Do đó, nhóm nghiên cứu kết luận rằng một số tương tác bậc cao nhất định là không đáng kể và do đó kết hợp bình phương trung bình để ước tính sai số. Một cuộc kiểm tra biểu đồ xác suất bình thường để ước tính các hiệu ứng cho thấy chúng thường được phân phối với giá trị trung bình bằng 0 và phương sai của sigma bình phương (Hình 2).

Figure 2: Normal Probability Plot of the Effects

Vì tất cả các hiệu ứng nằm dọc theo đường thẳng là không đáng kể, nên xem xét các tác động chính của động cơ roto (A) và giá đỡ (C). Cả hai hiệu ứng này đều tiêu cực đòi hỏi phải chạy cả hai yếu tố ở mức cao để đạt được mức giảm tối đa tiếng ồn thông gió. Biểu đồ tương tác cho các yếu tố cho thấy không có hiệu ứng tương tác (Hình 3).

Figure 3: Interaction Plot (Date Means) for Area

Do cân bằng roto (B) không phải là yếu tố quan trọng và tất cả các tương tác liên quan đến cân bằng roto là không đáng kể, nên nó đã bị loại bỏ khỏi thí nghiệm, sau đó trở thành thiết kế 22 nhân tố trong A và C với hai lần lặp. Bảng dữ liệu cho thấy hằng số tương phản cho thiết kế 23 theo hiệu ứng giai thừa. Những kết quả này được xác nhận bằng phân tích phương sai cho dữ liệu bằng mô hình tương tác đơn giản hóa.

Figure 4: Normal Probability Plot of the Residuals

Các điểm trên đồ thị plot nằm gần một đường thẳng, hỗ trợ cho kết luận của nhóm: cho thấy cả roto và giá đỡ là những tác động có ý nghĩa thống kê duy nhất và các giả định cơ bản của phân tích được thỏa mãn.

Kết luận: 
Việc giải quyết vấn đề thể hiện một mục tiêu quan trọng cho chiến lược sản xuất trong tương lai của công ty ô tô. Áp dụng phương pháp DOE cho thấy rằng có thể đạt được sự cải thiện lớn của sản phẩm thông qua hình dạng tốt hơn của roto cũng như giá đỡ. Do đó, hãng có thể mong đợi giảm tỷ lệ từ chối của khách hàng đối với sản phẩm máy phát điện.

https://www.isixsigma.com/implementation/

Nhận xét

Bài đăng phổ biến từ blog này

40 NGUYÊN TẮC - THỦ THUẬT SÁNG TẠO TRIZ

40 NGUYÊN TẮC - THỦ THUẬT SÁNG TẠO Sáng tạo  là hoạt động tạo ra bất kì cái gì  mới  và  cái mới  đó đem lại  ích lợi . Ví dụ: Học sinh tự tìm ra cách giải mới có thể giải được bài tập một cách nhanh chóng và hiệu quả. Người bán hàng sử dụng cách tiếp thị mới thu hút khách hàng, bán được nhiều sản phẩm hơn. Acsimet tìm ra lực đẩy của nước (lực đẩy Acsimet) xác định người thợ kim hoàn gian lận vàng của vua. Thần đèn Nguyễn Cẩm Lũy tìm ra cách dời những ngôi nhà với kích thước rất lớn từ nơi này đến nơi khác. Thủ thuật  là thao tác tư duy đơn lẻ kiểu: hãy đặc biệt hoá bài toán, hãy phân nhỏ đối tượng, hãy làm ngược lại...  1. Nguyên tắc phân nhỏ a) Chia đối tượng thành các phần độc lập. -Để di chuyển 100 cái ghế ra khỏi phòng, đòi hỏi phải khiêng từng cái.   b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. - Máy vi tính gồm có các thành phần như thùng máy, màn hình, ram, ổ cứng, ổ dvd ...có thể tháo lắp được. Khi máy tính bị sự cố, chỉ cần xác định bộ phận nào bị hư, và t

50 câu hỏi cho phương pháp SCAMPER

SCAMPER là phương pháp khá nổi tiếng và phổ biến tại nhiều nước Kỹ thuật dựa trên lý thuyết rằng mọi phát minh mới hoặc đổi mới, theo một cách nào đó, hình dạng, hình thức hoặc chức năng, một sự thích ứng của một cái gì đó đã tồn tại hoặc đã tồn tại. Từ SCAMPER là một từ viết tắt phục vụ như một danh sách kiểm tra đổi mới. Mỗi chữ cái viết tắt gợi ý một cách khác nhau nhóm có thể gắn với các đặc điểm của một sản phẩm, dịch vụ hoặc quy trình để kích thích những ý tưởng hoàn toàn mới: S = Thay thế một cái gì đó C = Kết hợp nó với một cái gì đó khác A = Thích ứng một cái gì đó (một ý tưởng khác, một phần,   quá trình, v.v.) M = Sửa đổi, phóng to hoặc thu nhỏ P = Đưa vào sử dụng khác E = Loại bỏ (hoặc đơn giản hóa) một cái gì đó R = Sắp xếp lại (hoặc đảo ngược) Alex Osborn ban đầu đã phát triển một danh sách "Câu hỏi thúc đẩy ý tưởng" của mọi người là cơ sở của kỹ thuật. Họ sau đó đã được sắp xếp và được phát triển thêm bởi tác giả Bob Eberle. Cách thức hoạt động

Một số ví dụ về POKA YOKE

Poka Yoke là gì? Poka Yoke, nghĩa là chống lỗi theo tiếng Nhật, ngăn ngừa những sai lầm có thể tránh được xảy ra. Điều này áp dụng cho bất kỳ môi trường nào, có thể là trong sản xuất, bệnh viện hoặc thậm chí trong nhà. Mục đích của việc chống lỗi là để loại bỏ nhu cầu mọi người nghĩ về các sản phẩm hoặc quy trình họ đang sử dụng. Điều này là do các sản phẩm có thiết kế khiến cho không thể sử dụng chúng sai cách. Khi ai đó sử dụng sản phẩm sai cách, nó không hoạt động và người dùng thấy rằng họ đang làm sai. Các tính năng thiết kế đơn giản nhưng hiệu quả làm cho các lỗi khó xảy ra trong quá trình sử dụng sản phẩm. Nguồn gốc và ứng dụng Khái niệm được phát triển từ nhu cầu đạt được chất lượng trong các quy trình sản xuất. Đó là Shigeo Shingo, một trong những người tiên phong của Hệ thống sản xuất Toyota, người đã đề xuất khái niệm này. Ông là một bậc thầy chất lượng, người đã đề xuất ý tưởng ‘Zero Defects, là một mô hình chất lượng. Suy nghĩ là một qu