46300字硕士毕业论文六西格玛设计在R&D红外涂层卤素灯项目中的应用

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：46300字

论点：钨丝,设计,镀膜

论文概述：

本论文研究的主要目的是为了在G公司红外镀膜卤素灯新产品研发项目中，实践六西格设计方法论，将六西格玛设计的各种工具运用于新产品研发的各个阶段

论文正文：

第一章导言

1.1本课题的来源、研究内容和研究意义

1.1.1主题来源

本课题来源于G公司的工作需求，该公司每年投入大量的人力和资本成本在新照明产品的研发上。同时，G公司对产品质量的要求几乎是严格的。在新产品引进过程中，必须进行大量的测试和验证工作，研发周期相对较长。六西格玛(Six Sigma)是基于统计的系统方法论，它量化客户需求，统计地表示产品的质量水平，建立产品输入和输出参数之间的传递关系，从而通过系统输入的优化设置实现产品的质量优化和稳健设计。这将是一个高效、经济的研发过程。然而，六西格玛改进的传统方法旨在改进现有系统和产品，不适合“从头开始”的新产品研发项目。因此，本文研究和探索了基于六西格玛设计方法的R&D工艺，并将其应用于技术含量和质量要求很高的R&D红外涂层卤素灯项目。希望探索并找到一套基于六西格玛设计方法的高效R&D流程。

第二章R&D红外涂层卤素灯项目的认定和定义

2.1红外涂层卤素灯项目背景

卤素灯，也称为钨卤素灯，是白炽灯的一种。原理是将卤素气体如碘或溴注入灯泡。在高温下，蒸发的钨丝与卤素发生化学反应，升华的钨在钨丝上重新固化，形成平衡循环，以避免钨丝过早断裂。因此卤素灯比白炽灯寿命长。此外，卤素灯比白炽灯能效更高，普通卤素灯的能效可达到约15门/瓦。然而，随着节能环保理念的日益普及，消费者对照明光源的能效要求越来越高。荧光灯和发光二极管照明光源的能效一般可以达到40毫安/瓦。传统钨灯钨丝发射的大部分辐射集中在红外区域，只有少数能量杯被转换成可见光。在卤素灯中，可见辐射在所有钨丝总发射光谱中的比例将随着灯丝温度的升高而增加。例如，在320万，可见辐射的比例将上升到16%，但红外辐射仍然是主要成分。现有钨灯的发光效率能大大提高吗？在这方面，人们进行了长期的研究，在过去的20年里取得了突破性进展。研究发现，通过在卤钨灯灯泡表面涂覆光学介质干涉膜，该膜可以反射回钨丝产生的大量红外辐射。因此，只要灯泡和钨丝的结构和位置合理，红外薄膜反射的红外线就会对钨丝进行再加热，从而降低钨丝保持在一定温度所需的电功率，提高卤钨灯的光效。发光效率的理论计算可以达到30%。红外涂层卤素灯最早的理论设计模式是在20世纪60年代。

第三章产品概念设计..............................13

3.1 Triz在红外涂层卤素灯概念设计中的应用……13

3.1.1发明问题解决理论(Triz)的背景介绍............................13

3.1.2 G公司发明解决方案理论在产品概念设计中的应用...................13

3.1.3矛盾矩阵的背景介绍.............................14

3.1.4矛盾矩阵在产品概念设计和解决方案获取中的应用……15

3.2设计风险分析....................................................................................16

3.2.1 FMEA背景介绍...........................................16

3.2.2在G公司红外涂层卤素灯概念设计阶段实施故障模式和影响分析(FMEA)......17

3.3本章总结.....................................................................21

第四章产品优化设计..............................22

4.1指定经营实体和稳健设计在红外涂层卤素灯项目22中的应用

4.1.1指定经营实体的背景介绍.........................................22

4.1.2 G公司红外涂层卤素灯项目测试设计背景介绍............................23

4.1.3测试因子设计和测试结果....................................................................23

本文将六西格玛IDDOV模式的设计应用于新型红外涂层卤素灯的研发项目中，并进行了实践。识别、定义、设计、优化和验证的主要过程适用于项目的每个阶段。在识别和定义阶段，作者使用KANO模型来识别客户对产品的主要需求，并将它们分为基本需求、预期需求和激动需求，并定义了需要关注的需求。质量功能展开(QFD)方法用于将客户需求转化为产品设计的关键质量控制点，也称为工程因素。在产品设计阶段，作者运用Triz方法和矛盾矩阵工具，创造性地提出了球形卤素灯灯泡的概念设计概念，从而同时解决了辐射面积较大、材料和能耗较小的问题。这对看似矛盾的设计因素达到了两个矛盾方面同时解决的优化结果。此外，作者对产品设计进行了失效模式和影响分析(FMEA)，使项目能够在产品设计的早期阶段分析可能的失效模式并制定纠正和预防措施。实现了概念设计的优化。