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        軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)

        2014-07-02 03:26:06程強(qiáng)高江韋江
        關(guān)鍵詞:精益軌道交通裝備

        程強(qiáng),高江,韋江

        (1.大連交通大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,遼寧 大連 116028;2.中國(guó)北車集團(tuán) 大連機(jī)車車輛有限公司,遼寧大連116021)*

        0 引言

        根據(jù)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃,預(yù)計(jì)2015年鐵路總營(yíng)業(yè)里程約為12.5萬(wàn)公里,全國(guó)將新建89條城市軌道交通線、總里程為2 300 km,對(duì)應(yīng)的城市軌道車輛需求量將達(dá)19870多輛[1].同時(shí),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,鐵路民營(yíng)企業(yè)即將引入,鐵路市場(chǎng)招投標(biāo)管理等帶來(lái)一系列時(shí)間、質(zhì)量、成本和服務(wù)(簡(jiǎn)稱TQCS)方面的競(jìng)爭(zhēng).為適應(yīng)我國(guó)軌道交通快速發(fā)展的需要,軌道交通裝備制造型企業(yè)必須抓住這次發(fā)展機(jī)遇,進(jìn)行全面改革,而軌道交通裝備制造業(yè)的特點(diǎn)是典型的多品種、小批量,為了達(dá)到TQCS方面的標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)正積極推行精益生產(chǎn)模式,從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品優(yōu)化升級(jí)和自主創(chuàng)新能力等方面,使得軌道交通裝備制造業(yè)滿足可持續(xù)發(fā)展的綜合水平.為了使企業(yè)在實(shí)施過(guò)程中,迅速查找不足,明確改進(jìn)方向,以軌道交通裝備制造業(yè)為背景,借鑒已有的精益生產(chǎn)水平評(píng)價(jià)研究成果[2],借鑒不同領(lǐng)域的績(jī)效評(píng)價(jià)[3-4],建立一套相對(duì)完整的精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)體系.

        1 精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)體系

        構(gòu)建評(píng)價(jià)體系是將相互關(guān)聯(lián)、相互制約的多層次、多因素的問題條理化、清晰化,反映了評(píng)價(jià)目標(biāo)的主要特征和層次結(jié)構(gòu),區(qū)分各個(gè)層次目標(biāo)和單個(gè)目標(biāo)對(duì)系統(tǒng)整體評(píng)價(jià)的影響程度[5].影響軌道交通裝備制造業(yè)的因素很多,通過(guò)收集相關(guān)資料,廣泛調(diào)查和深入了解,并結(jié)合軌道交通裝備制造業(yè)目前的實(shí)際情況,分析和比較各影響因素之間的關(guān)系,對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選,設(shè)置適度的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量.經(jīng)過(guò)初步擬定、專家咨詢、信息反饋、統(tǒng)計(jì)處理和綜合歸納等環(huán)節(jié),按照系統(tǒng)性原則、一致性原則、獨(dú)立性原則、科學(xué)性原則、可行性原則、可比性原則等[6],最終確定軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示.

        該精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)滿足了先進(jìn)性和實(shí)用性的要求,在實(shí)施精益生產(chǎn)的過(guò)程中,各個(gè)指標(biāo)滿足了精益生產(chǎn)的各個(gè)基本要素,并與國(guó)際上的先進(jìn)生產(chǎn)方式以及國(guó)際鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(IRIS)[7]相接軌.另外,在制定精益生產(chǎn)評(píng)價(jià)體系時(shí),主要針對(duì)軌道交通裝備制造型企業(yè)在生產(chǎn)中確實(shí)存在的弊端和缺陷.

        2 精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)方法

        隨著國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)理論技術(shù)的研究,很多綜合評(píng)價(jià)方法和思想都將引用到綜合評(píng)價(jià)實(shí)踐中來(lái),并已取得了顯著的效果.其中,數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法能夠在大系統(tǒng)中很容易找出其薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn),但該方法只表明評(píng)價(jià)單元的相對(duì)發(fā)展指標(biāo),無(wú)法表示實(shí)際發(fā)展水平;灰色理論法一般處理相對(duì)高層次的問題,且不受隨機(jī)因素的干擾,但將給系統(tǒng)分析帶來(lái)不便;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法一般用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)比較豐富,并且準(zhǔn)確可靠;模糊綜合評(píng)價(jià)法能夠全面考慮與被評(píng)價(jià)事物相關(guān)的各個(gè)因素,經(jīng)過(guò)模糊變換、運(yùn)算后,其評(píng)價(jià)效果與傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法相比,其結(jié)果更加準(zhǔn)確、更加可靠,但模糊綜合評(píng)價(jià)時(shí)對(duì)評(píng)價(jià)集(因素集)權(quán)數(shù)的選擇主觀性太強(qiáng).由于軌道交通裝備制造業(yè)實(shí)施精益生產(chǎn)尚處于發(fā)展期,模糊綜合評(píng)價(jià)法相對(duì)適合該評(píng)價(jià)體系,為了彌補(bǔ)該方法的不足,首先利用層次分析法對(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的權(quán)數(shù)進(jìn)行確定,最后運(yùn)用基于雷達(dá)圖的分析法分析企業(yè)的現(xiàn)實(shí)狀況.

        圖1 軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

        2.1 利用層次分析法(AHP)進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重設(shè)定

        (1)構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣

        在建立評(píng)價(jià)系統(tǒng)以后,根據(jù)上下層次之間元素的隸屬關(guān)系,按照1~9比例標(biāo)度給出相應(yīng)的分值,如:對(duì)n個(gè)元素A1,…,An來(lái)說(shuō),通過(guò)兩兩比較,得到兩兩比較判斷矩陣如式(1):

        (2)將判斷矩陣正規(guī)化,得到所求權(quán)重特征向量w及最大特征值λmax如式(2):

        將所得到的w經(jīng)歸一化后作為元素A1,…,An在準(zhǔn)則下的排序權(quán)重.

        (3)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn),首先計(jì)算一致性指標(biāo) C.I.如式(3):

        通過(guò)查找,計(jì)算一致性比例如式(4):

        當(dāng)C.R.<0.1時(shí),為判斷矩陣的一致性是可以接受的,否則應(yīng)對(duì)判斷矩陣作適當(dāng)?shù)男拚?

        (4)分別計(jì)算第k-1層次的計(jì)算結(jié)果C.I.k、R.I.k和 C.R.k-1,則第 k 層次的綜合一致性比例指標(biāo)如式(5):

        當(dāng)C.R.k< 0.1時(shí),為判斷矩陣的一致性是可以接受的,否則應(yīng)對(duì)判斷矩陣作適當(dāng)?shù)男拚?

        采用AHP方法計(jì)算圖1的各級(jí)指標(biāo)權(quán)重如下:一級(jí)指標(biāo) 6 個(gè)權(quán)值為[0.2057,0.3422,0.1219,0.0753,0.0492,0.2057];二級(jí)指標(biāo) 17 個(gè)權(quán)值 為[0.5396,0.2970,0.1634],[0.3334,0.6666],[0.0872,0.1280,0.4585,0.2673,0.0590],[0.5000,0.5000],[0.6483,0.2297,0.1220],[0.7500,0.2500];三級(jí)指標(biāo) 67 個(gè)權(quán)值為 [0.1843,0.1843,0.1843,0.0980,0.3491],[0.6370,0.2583,0.1047],[0.3221,0.3221,0.1880,0.1150,0.0528],[0.3334,0.3333,0.3333],[0.3054,0.3054,0.1709,0.1035,0.0754,0.0754],[0.3334,0.6666],[0.5584,0.3196,0.1220],[0.3031,0.3031,0.1645,0.1645,0.0648], [0.1375,0.3936,0.3936,0.0753],[0.5000,0.5000],[0.2064,0.2064,0.2064,0.1086,0.0658,0.2064], [0.3793,0.2198,0.2198,0.1268,0.0561],[0.6370,0.2583,0.1047],[0.5232,0.2398,0.1518,0.0852],[0.5584,0.3196,0.1220],[0.4852,0.2968,0.1090,0.1090],[0.5595,0.2495,0.0955,0.0955].

        2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型

        (1)該評(píng)價(jià)體系劃分為三級(jí),一級(jí)為評(píng)價(jià)模塊 Ui(i=1,…,6),權(quán)重分配為 Wi(i=1,…,6);二級(jí)為評(píng)價(jià)項(xiàng)目Uij(j=1,…,17),權(quán)重分配為Wij(j=1,…,17);三級(jí)為評(píng)價(jià)指標(biāo) Uijk(k=1,…,67),權(quán)重分配為 Wijk(k=1,…,67),其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)有唯一的父節(jié)點(diǎn);

        (2)按定性指標(biāo)模糊評(píng)判集為V=(v1,v2,v3,v4)=(優(yōu),良,中,差);

        (3)對(duì)評(píng)價(jià)集各個(gè)單因素進(jìn)行評(píng)判,形成隸屬度矩陣如式(6).

        (4)單層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型的建立如式(7).

        多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型的建立如式(8).

        (5)最后根據(jù)隸屬度最大原則,做出評(píng)判結(jié)果.

        針對(duì)某軌道交通裝備制造型企業(yè),請(qǐng)10名專家按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià),將得到的結(jié)果進(jìn)行分析運(yùn)算,得到準(zhǔn)時(shí)化模塊模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)如附表.

        附表 準(zhǔn)時(shí)化指標(biāo)模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)表

        根據(jù)隸屬度最大原則,準(zhǔn)時(shí)化指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)為中;同理,計(jì)算高質(zhì)量、高柔性、現(xiàn)場(chǎng)改善與持續(xù)改善、高素質(zhì)員工及利潤(rùn)最大化的綜合評(píng)價(jià)分別為:中、中、良、良及中.并根據(jù)式(8)計(jì)算得到該公司實(shí)施精益生產(chǎn)的綜合評(píng)價(jià)為中.

        2.3 基于雷達(dá)圖的分析法

        采用雷達(dá)圖分析企業(yè)在精益生產(chǎn)方面的整體水平及指標(biāo)的優(yōu)劣勢(shì),雷達(dá)圖的半軸分別代表各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)序列,各個(gè)軸線上0~1比率分別代表相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)水平.在雷達(dá)圖中,指標(biāo)在軸線上的比率反映該指標(biāo)的能力.再將軸線上各指標(biāo)點(diǎn)用線段連接,指標(biāo)折線所包圍的面積反映該企業(yè)在該行業(yè)的總體位置.

        由附表可知準(zhǔn)時(shí)化指標(biāo)的最終分值為0.462 1,同理計(jì)算高質(zhì)量、高柔性、現(xiàn)場(chǎng)改善與持續(xù)改善、高素質(zhì)員工及利潤(rùn)最大化的分值分別為0.563 6、0.464 5、0.382 4、0.481 5、0.470 2,并用直線連接各指標(biāo)點(diǎn),形成該企業(yè)精益生產(chǎn)水平一級(jí)指標(biāo)的雷達(dá)圖如圖2.可以看出該企業(yè)比較重視產(chǎn)品質(zhì)量,相對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)改善方面比較薄弱,應(yīng)該加以重視,而企業(yè)在準(zhǔn)時(shí)化、高柔性、高素質(zhì)員工與利潤(rùn)最大化方面比較適中,這與企業(yè)實(shí)際情況相符合.

        圖2 企業(yè)精益生產(chǎn)水平一級(jí)指標(biāo)雷達(dá)圖

        為了明確改進(jìn)方向,運(yùn)用雷達(dá)圖對(duì)該企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)改善方面繼續(xù)分析,6S管理(0.480 4)、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)(0.402 3),可知,企業(yè)應(yīng)該重視標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的改進(jìn).

        3 結(jié)論

        本文針對(duì)某軌道交通制造型企業(yè)實(shí)施精益生產(chǎn)的情況,并結(jié)合精益生產(chǎn)及相關(guān)理論,建立了一套定性與定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系,有助于企業(yè)管理者科學(xué)地把握其實(shí)際狀況.在此基礎(chǔ)上,通過(guò)采用層次分析法對(duì)軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)體系進(jìn)行權(quán)數(shù)設(shè)定,使得各指標(biāo)權(quán)重集相對(duì)穩(wěn)定,避免了企業(yè)專家在模糊綜合評(píng)價(jià)時(shí),權(quán)重集選擇的主觀性.另外,通過(guò)雷達(dá)圖的分析,驗(yàn)證了軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)體系的合理性.

        通過(guò)對(duì)軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評(píng)價(jià)體系的研究,軌道交通裝備制造業(yè)集團(tuán)可以運(yùn)用該體系找到其在同行業(yè)中的位置,通過(guò)繪制雷達(dá)圖了解下屬子公司的實(shí)際情況,比較其子公司的相對(duì)排名;各子公司也可以通過(guò)雷達(dá)圖的繪制,快速找到企業(yè)的弊端,加以改進(jìn),有利于企業(yè)未來(lái)的發(fā)展.

        [1]王俊彪.軌道交通裝備制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析[J].中國(guó)鐵道科學(xué),2011,32(3):131-135.

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        [5]孫永才,王秀倫,馬自勤.軌道交通裝備制造現(xiàn)代工藝管理水平評(píng)價(jià)研究[J].鐵道機(jī)車車輛,2011,31(4):57-60.

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