运用六西格玛方法提高弹射器的命中率
摘要：本文介绍了运用六西格玛先进管理理念及方法对弹射器弹射命中率的控制。通过minitab软件对数据进行DOE分析，找到影响弹射器弹射命中率的关键因素，进行改进和解决，通过实际现场验证，提高了弹射器的命中率和弹射距离。
关键词：六西格玛；弹射器命中率；因素
1界定阶段
界定阶段是6σ项目DMAIC过程的第一个步骤，它确定顾客的关键需求并识别需要改进的过程
1.1界定阶段任务
要为项目正式启动做好工作，必须明确这些问题：
(1)如何选择与确定项目？
(2)如何分析项目？
(3)如何描述项目？
而同时这些问题也正是界定阶段的基本任务。
1.2项目背景
如图1.2-1为田口抛射实验的实验模型，为获取最远抛射距离，优化并简化实验程序，决定对此试验进行正交试验设计，进而用高效率高标准高质量获取最远抛射距离这一实验的设计目标。
图1.2-1 抛射实验的实验设备
实验目标特性类同于产品目标特性通常为计量值，计量值的特性又分为望目、望大、望小、望稳健。所谓望目性指有具体目标值要求的特性；望大特性指希望目标值越大越好的特性；望小特性指希望目标值越小越好的特性；望稳健特性指希望达成目标的这一系统或过程的稳定性值和健壮性值越高越好。
对此实验进行望大特性的正交试验设计，获取最远抛射距离这一实验的设计目标。
1.3项目确定
根据三“M”原则（Meaningful(有意义的)，Manageable(可管理的)，Measurable(可测量的)）、SMART原则（S，Simple(简单明了)；M，Measurable(可量化的)；A，Agreed to(达成一致意见)；R，Reasonable(合理考虑先进性和成功的可能性)；T，Time-based(在一定时间内完成)）确定项目评价标准。
分析影响获取最远抛射距离这一试验设计目标的各种因素。通过仔细观察，根据实验所提供的现有仪器设备和实际研究应用中的需要，每个因素的水平选取3个（实验仪器上的弹射角度的水平大于3个和另有终止位置和弹杆主轴的位置
这两个因素）。
2测量阶段
2.1试验设计
为了测量5个因素对抛射器的抛射距离的影响程度，我们采用正交试验设计的手段来进行测量。试验设计(Design Of Experiments,DOE)是一种应用统计思想来处理变异从而达到改进产品质量和工艺过程的科学方法。它广泛应用于教学实验和产品工艺参数稳健设计以及工艺过程的优化。为获取最优命中率和最远抛射距离，优化并简化实验程序，决定对此试验进行正交试验设计，进而达到高效率高标准高质量获取最远抛射距离这一实验的设计目标。
2.2测量系统分析
试验开始前做预测试，试验条件投射臂停止位置1,投射臂角度160°，前橡皮筋位置3，橡皮筋根数3，后橡皮筋位置3。在此条件下，测量40次，得到的数据如下表2.2-1所示：
表2.2-1 预测试数据表
2.3测量系统的改善分析
在预观测的过程中，我们发现弹射过程中，以下几点需要改善
1、确定观察者的和角度
2、确定发射员组合
3、确定落点观察方式
4、标准发射动作
5、规范标尺测量方式
6、投射器的固定方式
2.4球形的数据收集计划
对乒乓球和网球做双样本T检验，试验条件投射臂停止位置3,投射臂角度160°，前橡皮筋位置3，橡皮筋根数3，后橡皮筋位置3。在此条件下，测量40次，得到的数据如下表2.4-1所示：
表2.4-1 双样本T检验数据表
2.5X的分析（假设检验）
下图2.5-1为弹射距离（乒乓球），弹射距离（网球）的箱线图：
图2.5-1 弹射距离（乒乓球），弹射距离（网球）的箱线图
表2.5-1乒乓球与网球的双样本 T
差值 = mu (乒乓球) - mu (网球)
差值估计值: -72.910
差值的 95% 置信区间: (-74.637, -71.183)
差值 = 0 (与≠) 的 T 检验: T 值 = -89.08 P 值 = 0.000 自由度 = 17 从表2.5-1中可以看出P值=0<0.05否定原假设，所以球类是关键变量。
2.6 Y的现状分析
下图2.6-1和2.6-2分别为弹射器弹射距离的Xbar-R 控制图和弹射器弹射的过程能力控制图：
图2.6-1 弹射器弹射距离的 Xbar-R 控制图
图2.6-2 弹射器弹射的过程能力
从上图2.4-2可得Cpk=0.71，工序能力不足，反映了弹射器的命中率不高、距离的均值不稳定、弹射距离忽近忽远。接下去我们要进行第一次的优化，通过查找原因提高弹射器的弹射距离。
2.7鱼骨图查找原因
通过鱼骨图我们可查找到以下原因，如图2.5-1所示：
图2.6-1 鱼骨图
2.8改善措施
2.9双样本T检验
在规范了弹射器弹射姿势、固定底座、测量方式等其他因素，再对弹射器进行弹射测量。双样本T检验情况下，测试员有两位，弹射器为1件，可得双样本T检验表如下表2.7-1：
表2.9-1 双样本T检验表
下图2.9-1为A，B的箱线图：
图2.9-1 A 与 B 的箱线图
表2.9-2 A 与 B 的双样本 T
差值估计值:2.00
差值的95%置信区间:(-3.77,7.77)
差值=0 (与≠) 的T检验:T值=0.74 P值=0.472 自由度=15
从表2.9-2中可以看出T值是在差值的95%置信区内，说明两组的数据没有显著差异，数据的波动很小，具有良好的再现性。P值>0.05，所以人员并不是关键变量，对测量造成的影响可以忽略。因此接下去的测量是符合情况的。
3影响弹射器命中率的原因分析
3.1试验步骤
合理确定实验方案即安排实验计划。安排实验计划的程序如下：
（1）挑因素，选水平，制定因素水平表。分析影响获取最远抛射距离这一试验设计目标的各种因素。通过仔细观察，根据弹射器和情况需要，每个因素的
