Z型动车组空调制冷系统工程质量控制方法研究

来源: 穆斯林文学网 发布时间:2020-04-13 论文字数:33255字
论文编号: sb2020041310383330417 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
本文是一篇工程硕士论文,此次论文以提高 Z 型动车组空调制冷系统质量为目标,阐述了质量管理、质量控制的基本概念及其研究现状和发展趋势,并在此基础上提出了利用故障树法建立Z 型动
本文是一篇工程硕士论文,此次论文以提高 Z 型动车组空调制冷系统质量为目标,阐述了质量管理、质量控制的基本概念及其研究现状和发展趋势,并在此基础上提出了利用故障树法建立Z 型动车组空调制冷系统故障模型,得出空调制冷系统的质量控制的薄弱环节,针对该环节采用 MSA 和 SPC 法进行统计过程质量控制的研究思路。此次论文主要取得了如下几方面的研究成果:第一,根据 Z 型动车组空调系统的工作原理、不同的工作模式和空调系统的不同功能并结合 A 公司 Z 型动车组空调系统线上运营的故障数据,采用故障树法建立Z 型动车组空调制冷系统故障模型,分析得出该系统的薄弱环节-空调柜线缆安装环节,对质量控制和工艺流程优化有重要的意义。第二,以 A 公司 Z 型动车组空调制冷系统空调柜线缆安装制造工序为实例,采用 SPC 法对该工序进行质量控制,利用 P 控制图分析该工序的制程能力,初步实现对该工序质量控制和质量预警。

第一章 引言

第一节 研究背景
近年来,作为国家重要交通基础设施的铁路掀起了高速化、重载化的高潮。要打造中国品牌的铁路,必须要保证动车组的质量。可以运用如 FMEA(Failure Modeand Effect Analysis)-潜在失效模式与后果分析、MSA(Measurement System Analysis)-测量系统分析、SPC(Statistical Process Control)-统计过程控制、APQP&CP(AdvancedProduct Quality Planning and Control Plan)-产品质量先期策划和控制计划等技术进行产品质量控制。过程质量控制中数据采集和处理工作有些部分仍然需要人工完成,测量系统是否可靠、运用何种模型分析数据逐渐成为产品质量管理和质量提升的一个研究热点。
在此大背景下,中车集团各个子公司设计生产了多种不同型号的动车组。目前,A 公司生产的 Z 型动车组已经在上海铁路局等多个路局进行正常的载客运营,以其安全性高、准点率高、舒适性高的特点赢得了行业内和行业外人士的一致好评。随着使用年限和运营里程的增加,Z 型动车组从 2017 年起陆续返回 A 公司进行高级修,如何保证 Z 型动车组空调制冷系统线上运营和高级修阶段的质量工作,是此论文的研究的重点。
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第二节 研究目的与意义
一、研究目的
作为 Z 型动车组研发工程生命周期的一部分,为了打造中国高品质铁路品牌、提高动车组质量、保证动车组的安全性和旅客舒适性和正点率,本论文将 Z 型动车组空调制冷系统的质量控制作为工程项目研究对象,以故障树分析方法为基础建立动车组空调系故障模型,求解出故障指标参数作为 Z 型动车组空调制冷系统设计和调试检修的质量控制依据。并引入适合 Z 型动车组空调制冷系统质量控制的方法:测量系统分析-MSA 和统计过程质量控制-SPC 两种控制方法,来对空调制冷系统进行质量控制。为动车组线上运营和高级修阶段的质量控制提供支持和保证,便于动车组检修人员高效处理空调制冷系统和其它系统的故障,对生产实践有指导意义,有较好的应用价值。同时,以动车车辆工程管理为背景,以空调制冷系统为例,建立动车子系统质量控制的方法,为动车其他子系统乃至整个动车系统的质量控制提供科学的方法。
二、研究意义
通过对空调制冷系统工序的质量控制,能够满足动车组制造企业质量管理的要求,降低动车组维修成本,实现精益生产,为动车组制造企业的质量控制提供理论及方法上的指导,具有一定的应用价值和现实意义。具体意义体现如下:
第一,能够满足动车组制造企业对动车组高可靠性和安全性的要求。动车组安全可靠的运行即保证了广大乘客的人身安全,同时随着经济水平提高,旅客对乘车体验的要求越来越高,可靠的产品质量又确保旅客舒适度,并能提供良好的车厢环境,有效降低乘客的投诉率。
第二,满足路局客户对动车组使用效率的要求。通过动车组企业对产品质量的控制,对故障数据的统计分析,可以对部件进行合理的调试维修,减少故障发生。在深入分析动车组空调制冷系统质量数据的基础上,改进施工工艺,保证产品质量,降低维修频率,提高动车组在线运营时间,促进国民经济的发展。第三,满足动车组产品可追溯性的要求。由于动车组产品生产加工、装配过程错综复杂,引起质量问题的因素很多,对动车组进行质量问题的监控,要全面采集动车组产品质量数据,保证质量问题出现时,能够实时处理,避免重复出现问题。
图 1.1 技术路线
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第二章 质量控制相关理论及 Z 型动车组空调系统功能概述

第一节 质量控制的基本概念
一、质量控制定义
质量控制是质量管理的重要组成部分,是通过一系列的操作技术和活动来控制产品形成的各个过程,以达到规定的质量要求,是防止不合格品产生的重要手段。
将过程的固有特性满足要求的程度定义为过程质量。它与产品的质量相似,但两者的特点是不同的,其中产品实物质量由过程质量所决定。
工序质量控制是过程质量控制的基本点。将工序质量的波动控制在允许的范围内,使工序受控,进而整个生产过程受控,以保证产品质量[29-31]。
二、质量控制五大手册
许多企业已开始运用现代质量控制与管理技术[32-35],例如 6σ技术、零缺陷管理等。目前质量控制分为五大手册,它们分别是:FMEA-潜在失效模式与后果分析、MSA-测量系统分析、SPC-统计过程控制、APQP&CP 产品质量先期策划和控制计划、PPAP-生产件批准程序。其中,过程设计开发阶段控制方法:FMEA、APQP&CP。产品和过程阶段的质量控制主要有三种方法:MSA、SPC、PPAP。
本论文主要研究在线上运营和高级修阶段动车组空调制冷系统的质量控制,属于过程质量控制,所以主要采用 MSA、SPC 两种质量控制方法。
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第二节 质量控制要素
影响产品质量的因素很多,通过对“人、机、料、法、环、测”这六个因素进行逐个控制是生产质量管理的主要任务[36-39]。下面分别介绍质量控制的不同因素是如何实现质量控制的。
一、人
对于现场人员,要做到以下几点:自检、自分、自纠,控制一次交检合格率。非现场人员要做到:设计研发部门要保证动车组严格按照最新的图纸进行制造,及时将图纸更新的信息发布到公司其他相关部门。工艺部门对现场组装人员进行生产指导时,要严格按照最新的图纸、工艺标准和各种文件标准进行,不能擅自改动。
二、机
管好:对于万用表、风压表等常用仪器、仪表要按照相关要求,定期到指定的单位校准认证,确保现场人员所使用的这些设备、仪器仪表都在有效期内。
用好:对于仪表设备的使用人员必须保证其具备相关的资质,设备在不使用时要保持整洁。对于台位上的人员,要及时培训,以满足其使用仪表设备资质的需求。
维护好:对于现场使用的一些设备要定期进行检查维护,发现异常立刻处理,
避免出现质量事故或安全事故。
三、料
“料”的采购控制:对动车组使用的所有原材料和设备元器件都要进行严格质量控制。采购部要在项目初期要求供应商提供国家铁路产品质量监督检验中心出具的产品质量检测合格报告,否则不予采购。
“料”的检验控制:对于一些签订合同之后需要修改的问题项点,供应商要向公司提出修改申请,在得到采购部、工程部、项目部或客户服务部以及质量管理部都同意签字后,方可进行更改。对于擅自变更的行为要严格禁止。针对新项目或者者新供应商提供的新产品,要建立并施行首件检验,而且要保证所施行的首件检验文件化,不能只是口头上的。在进行项目产品量产时,要加强收货检验、货源检验工作,及时发现源头质量问题。
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第三章 Z 型动车组空调制冷系统典型质量问题建模分析...........................................18
第一节 空调制冷系统典型质量问题定性分析............................18
一、空调机组制冷回路...................................18
二、空调制冷系统制冷电路...................................19
第四章 Z 型动车组空调制冷系统质量控制方法.................................38
第一节 测量系统的质量分析-MSA 法...................................38
一、空调柜线缆安装工序测量系统数据的采集..............................38
二、交叉表的求解........................................39
第五章 结论与展望...........................51
第一节 结论.......................................51
第二节 展望............................51

第四章 Z 型动车组空调制冷系统质量控制方法

第一节 测量系统的质量分析-MSA 法
作为 5M1E(人、机、料、法、环、测) 分析法中六因素之一,测量扮演着不可替代的作用,它会直接影响到产品的质量特性对关键测量过程进行测量系统分析研究。通过本小节的分析,可保证为 SPC 提供可靠的测量数据,由此做到提前预防,最大程度地抑制过程中的不良波动,从而达到提高生产率和经济收益的目标。
一、空调柜线缆安装工序测量系统数据的采集
步骤一,由线缆安装台位提供线缆安装合格的点位和线缆安装不合格的点位一共 30 个(随机抽取)。值得强调的是,不合格的线缆安装点位的现象不能够太明显。
步骤二,将随机取样的线缆安装点位编号,并且按照编号记录合格的线缆安装点位(记作 1,即接受)和不合格的线缆安装点位(记作 0,即拒绝)。
步骤三,随机选取 A 公司的质量管理部三位检验员,对 30 个随机取样的线缆安装点位分别检验一次。由第一个检验员 A 按照随机的顺序对 30 个随机取样的线缆安装点位进行检测,并将检测结果记录到表 4.1。然后,由检验员 B、C 按照相同的方法进行,结果记录到表 4.1。
步骤四,重复步骤四两次,也就是每个检验人员检验次数为3?30 ?90 次。需要注意的是在对线缆安装点位进行检验过程中三位检验人员对于检测结果不能相互参考。抽样结果如表 4.1 所示。
表 4.1 线缆安装点位抽样表
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第五章 结论与展望

第一节 结论
此次论文以提高 Z 型动车组空调制冷系统质量为目标,阐述了质量管理、质量控制的基本概念及其研究现状和发展趋势,并在此基础上提出了利用故障树法建立Z 型动车组空调制冷系统故障模型,得出空调制冷系统的质量控制的薄弱环节,针对该环节采用 MSA 和 SPC 法进行统计过程质量控制的研究思路。此次论文主要取得了如下几方面的研究成果:
第一,根据 Z 型动车组空调系统的工作原理、不同的工作模式和空调系统的不同功能并结合 A 公司 Z 型动车组空调系统线上运营的故障数据,采用故障树法建立Z 型动车组空调制冷系统故障模型,分析得出该系统的薄弱环节-空调柜线缆安装环节,对质量控制和工艺流程优化有重要的意义。
第二,以 A 公司 Z 型动车组空调制冷系统空调柜线缆安装制造工序为实例,采用 SPC 法对该工序进行质量控制,利用 P 控制图分析该工序的制程能力,初步实现对该工序质量控制和质量预警。
第三,提出 Z 型动车组空调制冷系统质量控制的方法:基于 MSA 和 SPC 法的质量控制。对高速动车组质量控制具有重要意义。
通过上面的研究成果,可以得知,故障树法可以用于分析动车组质量问题;MSA、SPC 这两种质量控制方法对动车组空调制冷系统以及其他的系统都是可用的,而且可以取得很好的质量控制效果。
参考文献(略)

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