□ 劉曉倩 □ 郭順生 □ 許文祥

武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 武漢 430070

近年來，對于外協(xié)資源利用問題，國內(nèi)外學(xué)者做了大量研究。William［2］提出了外協(xié)策略集成方法，結(jié)合質(zhì)量功能展開、模糊集理論以及層次分析法，從企業(yè)實(shí)際利益出發(fā)，對外協(xié)物流供應(yīng)商建立質(zhì)量屋評估模型，從而實(shí)現(xiàn)外協(xié)資源的優(yōu)選。 Kumari［3］分析顧客需求的不確定性，對小規(guī)模制造企業(yè)競爭環(huán)境進(jìn)行了研究，提出自適應(yīng)多Agent系統(tǒng)的外協(xié)決策，將物料計(jì)劃與外協(xié)配置結(jié)合，從而解決企業(yè)制造過程以及物流中出現(xiàn)的問題。但是，由于行業(yè)的差異性與特殊性，對于建材裝備制造業(yè)的外協(xié)資源配置的研究，國內(nèi)外研究較少，缺乏集成化的解決方案，無法有效地對裝備制造企業(yè)外協(xié)資源進(jìn)行分配和管理。

質(zhì)量功能展開是將顧客對于產(chǎn)品需求進(jìn)行多層次演繹，分為產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求、零部件特征、工藝要求和生產(chǎn)要求，從而指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)并保證產(chǎn)品質(zhì)量。筆者從質(zhì)量功能展開的角度對外協(xié)資源進(jìn)行分析，以企業(yè)需求為基礎(chǔ)，綜合分析外協(xié)資源的加工質(zhì)量、外協(xié)成本以及交貨能力等多方面因素，構(gòu)建基于質(zhì)量屋的外協(xié)資源優(yōu)選的模型，并運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析對模型進(jìn)行求解，為企業(yè)決策者提供外協(xié)資源分配的方法和數(shù)據(jù)支持，從而解決企業(yè)在外協(xié)配置上存在的問題。

▲圖1 建材裝備制造企業(yè)制造過程

1 企業(yè)業(yè)務(wù)流程

建材裝備制造企業(yè)一般通過訂單來安排生產(chǎn)，根據(jù)顧客的要求對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后按照產(chǎn)品圖紙來進(jìn)行生產(chǎn)、采購等活動，所以企業(yè)一般主要采用小批量生產(chǎn)模式［4］。企業(yè)的生產(chǎn)流程如圖1所示。

當(dāng)企業(yè)訂單較多、生產(chǎn)能力超出負(fù)荷或者企業(yè)技術(shù)上存在不足時，企業(yè)會將制造過程中的非核心工藝或成品進(jìn)行外協(xié)，通過外協(xié)供應(yīng)商來完成制造，這樣不僅可以減少設(shè)備與人員的投入，還能促進(jìn)企業(yè)之間的技術(shù)交流與協(xié)作，從而保證企業(yè)能順利完成生產(chǎn)任務(wù)。

1.1 外協(xié)資源需求分析

建材裝備制造企業(yè)產(chǎn)品由于大型、單件的特殊性，對于外協(xié)資源的依賴性強(qiáng)，有些主機(jī)廠的外協(xié)成本占到總成本的一半以上。優(yōu)質(zhì)的外協(xié)加工資源能幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時能夠減少企業(yè)對于設(shè)備和技術(shù)的投入，使企業(yè)能更好適應(yīng)市場的變動和客戶需求不確定。

企業(yè)通常希望外協(xié)商能夠提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的服務(wù)，外協(xié)資源作為生產(chǎn)制造資源，也是以滿足顧客需求為中心，所以，筆者將企業(yè)需求作為顧客需求，將外協(xié)商作為產(chǎn)品供應(yīng)商來對外協(xié)資源的優(yōu)選配置進(jìn)行研究。

1.2 質(zhì)量功能展開的外協(xié)資源模型

對于外協(xié)資源，質(zhì)量功能展開以企業(yè)需求作為出發(fā)點(diǎn)，其目的是保證最大限度滿足企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況。在整個質(zhì)量功能展開系統(tǒng)中，企業(yè)需求轉(zhuǎn)化為企業(yè)決策者和技術(shù)人員所明確的準(zhǔn)則信息，實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求與企業(yè)需求的量化，從而防止需求的丟失或者誤解。質(zhì)量屋是質(zhì)量功能展開的核心［5］，構(gòu)建質(zhì)量屋模型可以對企業(yè)需求、外協(xié)質(zhì)量特征以及外協(xié)規(guī)劃進(jìn)行體系化說明，反映企業(yè)需求與外協(xié)資源的關(guān)系，圖2是基于質(zhì)量屋的外協(xié)資源模型圖。

質(zhì)量屋的構(gòu)建首先要確定企業(yè)外協(xié)需求項(xiàng)目，建材裝備制造企業(yè)一般從外協(xié)資源的質(zhì)量、外協(xié)成本以及制造水平等方面對外協(xié)資源進(jìn)行評估。

當(dāng)固定集料種類把級配類型和輪胎花紋作為影響因素，在顯著性水平α=0.1下，對級配類型和輪胎花紋進(jìn)行雙因素分析，結(jié)果顯示，對于三種玄武巖集料，只有級配類型對摩擦系數(shù)具有顯著性影響；而對于閃長巖和石灰?guī)r兩種集料，兩種因素及其交互作用對摩擦系數(shù)均不存在顯著性影響。因此，對于三種玄武巖而言，在進(jìn)行路面材料設(shè)計(jì)時要考慮級配類型的影響，而閃長巖和石灰?guī)r只需考慮集料本身的特點(diǎn)即可。

2 外協(xié)資源的灰色關(guān)聯(lián)度分析

灰色理論中的灰色關(guān)聯(lián)度分析可以將不完全、信息缺乏的樣本序列化，對離散原型進(jìn)行測度，對相關(guān)因素關(guān)聯(lián)度排序計(jì)算，從而得到需求重要度排序［6］。因此根據(jù)外協(xié)資源的各質(zhì)量要素，可以計(jì)算確定滿足企業(yè)需求的關(guān)聯(lián)度，從而確定外協(xié)資源的配置方案。

▲圖2 基于質(zhì)量屋的外協(xié)資源模型圖

2.1 確定系統(tǒng)矩陣

根據(jù)企業(yè)需求重要度和質(zhì)量要素重要度，構(gòu)建基于顧客需求外協(xié)供應(yīng)商的質(zhì)量要素矩陣，從而得到系統(tǒng)矩陣：

式中：m、n分別表示企業(yè)需求的數(shù)目和質(zhì)量要素的個數(shù)。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化

由于各質(zhì)量要素之間的量綱不同，因此需要對矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理?；疑P(guān)聯(lián)度有三種標(biāo)準(zhǔn)化方式：舒適化處理、均值化處理以及區(qū)間化處理。根據(jù)三種標(biāo)準(zhǔn)化方式的特點(diǎn)以及系統(tǒng)矩陣的特征，采用區(qū)間化對矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算如下。

比較區(qū)間化公式，式（2）適用于如合格率等準(zhǔn)則，越大越好；式（3）適用于如外協(xié)費(fèi)用等準(zhǔn)則，越小越好；式（4）適用于過程能力指數(shù)，處在區(qū)間內(nèi)最好。

2.3 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算

對于標(biāo)準(zhǔn)化的新矩陣R，用各個序列的最優(yōu)值計(jì)算序列差，并采用式（5）可得到關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣。

2.4 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算

灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣和各自的權(quán)重或重要度相乘就能得到各外協(xié)供應(yīng)商的關(guān)聯(lián)度，然后根據(jù)外協(xié)供應(yīng)商競爭能力，可對關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序，按照大小即表示外協(xié)供應(yīng)商的優(yōu)劣。

3 案例分析

天津某重型機(jī)械有限公司，主要生產(chǎn)輥壓機(jī)、立磨等大型建材設(shè)備，是一家以水泥大型裝備產(chǎn)業(yè)為主的制造基地。該企業(yè)主要將自身不擅長的車、鉆等工序外協(xié)加工，以及將企業(yè)無法生產(chǎn)的耐磨件、焊管等成品外協(xié)加工。由于企業(yè)缺乏有效的外協(xié)資源配置方案，生產(chǎn)外協(xié)不易跟蹤，為此，根據(jù)質(zhì)量功能展開對企業(yè)外協(xié)資源進(jìn)行配置，有效解決了企業(yè)外協(xié)資源的選擇中存在的問題，改善了企業(yè)生產(chǎn)外協(xié)與生產(chǎn)需求的優(yōu)化選擇。下面以該企業(yè)在立磨生產(chǎn)過程中的鋼材車-鉆工序外協(xié)為例，對其外協(xié)資源的配置進(jìn)行說明，其過程如下。

▲圖3 外協(xié)質(zhì)量屋

根據(jù)對外協(xié)資源模型的分析，以及企業(yè)實(shí)際調(diào)研，對企業(yè)鋼材車-鉆工序外協(xié)構(gòu)建質(zhì)量屋，并通過企業(yè)外協(xié)技術(shù)人員和評價(jià)小組，對外協(xié)需求各項(xiàng)目和質(zhì)量要素的相關(guān)度進(jìn)行確定。經(jīng)初步篩選有A、B、C三家外協(xié)供應(yīng)商提供車-鉆外協(xié)加工，對三家供應(yīng)商信息匯總計(jì)算后可得到外協(xié)質(zhì)量屋，如圖3所示。

運(yùn)用外協(xié)質(zhì)量屋，可以確定三家外協(xié)供應(yīng)商的質(zhì)量要素重要度和需求重要度相關(guān)矩陣：質(zhì)量要素重要度根據(jù)評價(jià)小組對各外協(xié)供應(yīng)商的質(zhì)量要素的評價(jià)來確定，并通過與企業(yè)需求的關(guān)聯(lián)度計(jì)算出質(zhì)量要素的重要程度；需求重要度根據(jù)外協(xié)供應(yīng)商滿足企業(yè)需求的程度來進(jìn)行確定，通過需求特征點(diǎn)來計(jì)算企業(yè)各項(xiàng)需求的絕對權(quán)重和相對權(quán)重。質(zhì)量要素重要度矩陣X1和需求重要度矩陣X2分別為：

根據(jù)式（2）和式（5），可計(jì)算出質(zhì)量要素關(guān)聯(lián)度矩陣和需求關(guān)聯(lián)度矩陣；根據(jù)質(zhì)量屋中需求重要度分析的相對權(quán)重和質(zhì)量要素重要度中的相對重要程度，計(jì)算出三家供應(yīng)商的質(zhì)量關(guān)聯(lián)度和需求關(guān)聯(lián)度，見表1。

表1 外協(xié)關(guān)聯(lián)度表

從表1中可以看出，A外協(xié)供應(yīng)商對于該建材裝備制造企業(yè)的質(zhì)量和需求滿意度是最佳選擇，B外協(xié)供應(yīng)商其次，C外協(xié)供應(yīng)商的加工質(zhì)量最佳，但是需求關(guān)聯(lián)度、競爭能力及總關(guān)聯(lián)度低，綜合能力不足。因此企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)進(jìn)度對外協(xié)供應(yīng)商進(jìn)行選擇，如果按照綜合情況選擇，外協(xié)工序由A外協(xié)供應(yīng)商負(fù)責(zé)；如果工期較為緊張，對于質(zhì)量要求高，可選擇C外協(xié)供應(yīng)商。

4 結(jié)束語

筆者通過分析建材裝備制造企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，針對企業(yè)生產(chǎn)外協(xié)的特點(diǎn)，提出了基于質(zhì)量功能展開的外協(xié)資源配置模型；結(jié)合模型以及算法，對企業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)劃和開發(fā)。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在企業(yè)得到應(yīng)用，滿足了其生產(chǎn)信息化需求，具體研究內(nèi)容和成果如下。

（1）對企業(yè)外協(xié)需求和外協(xié)特征的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行了分析，構(gòu)建了企業(yè)外協(xié)需求-質(zhì)量要素的質(zhì)量屋模型，并對其中的重要度進(jìn)行說明，反映了企業(yè)需求與外協(xié)服務(wù)之間存在的關(guān)系，提升了外協(xié)資源的層次性。

（2）運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析對外協(xié)資源質(zhì)量屋模型進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了外協(xié)資源的配置，并為企業(yè)決策者提供配置方案和數(shù)據(jù)支持，同時，將方法集成到企業(yè)信息系統(tǒng)中，提高了企業(yè)生產(chǎn)管理水平，實(shí)現(xiàn)了外協(xié)資源配置信息化。

隨著企業(yè)發(fā)展和外協(xié)資源的變化，外協(xié)資源配置的柔性化、配置化、協(xié)同化等技術(shù)，以及外協(xié)資源總成本的控制問題還需要進(jìn)一步研究。

［1］尹超，李濤，劉飛，等.網(wǎng)絡(luò)化外協(xié)加工資源選擇的決策框架模型及應(yīng)用［J］.機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2010（19）：133-139.

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