梁斌,楊強(qiáng),杜平安
(1.中國(guó)西南電子技術(shù)研究所,四川成都610036;2.電子科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院,四川成都611731)
電子設(shè)備成型質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的幾點(diǎn)思考
梁斌1,楊強(qiáng)2,杜平安2
(1.中國(guó)西南電子技術(shù)研究所,四川成都610036;2.電子科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院,四川成都611731)
就電子設(shè)備在小批量、多品種的生產(chǎn)背景下,針對(duì)其加工成本、質(zhì)量穩(wěn)定性、質(zhì)量檢驗(yàn)等方面因素對(duì)其成型質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行論述,,以促進(jìn)同行對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行更深入研究。
電子設(shè)備;成型質(zhì)量;綜合評(píng)價(jià)
隨著電子設(shè)備技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,針對(duì)雷達(dá)等機(jī)電一體化電子設(shè)備,在目前小批量、多品種的生產(chǎn)背景下,其成型質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)在愈來(lái)愈多的情況下需要科研生產(chǎn)及管理者關(guān)注。因?yàn)槟壳翱蒲泄こ讨袑?duì)產(chǎn)品質(zhì)量的確認(rèn)基本都以指標(biāo)是否在公差范圍內(nèi)作為唯一標(biāo)準(zhǔn),很少有人就設(shè)備從零件、部件、整件的各級(jí)各項(xiàng)實(shí)測(cè)指標(biāo)在允許范圍內(nèi)的分布、不同指標(biāo)對(duì)設(shè)備重要性影響及設(shè)備質(zhì)量的加工成本、小樣本檢驗(yàn)、質(zhì)量穩(wěn)定性等開(kāi)展系統(tǒng)研究,并以此為基礎(chǔ)對(duì)整個(gè)電子設(shè)備的成型質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本文就以上問(wèn)題展開(kāi)初步論述,以促進(jìn)同行對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)一步開(kāi)展深入研究。
綜合評(píng)價(jià)指以指標(biāo)體系描述的對(duì)象系統(tǒng)做出全局性、整體性的評(píng)價(jià),即對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的全體,根據(jù)所給的條件,采用一定的方法給每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象賦予一個(gè)評(píng)價(jià)值,再據(jù)此擇優(yōu)或排序[1]。實(shí)際上,綜合評(píng)價(jià)也就是按照給定目標(biāo),對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行全面的分類和排序的過(guò)程[2]。綜合評(píng)價(jià)根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)目的,從不同的側(cè)面選取刻畫(huà)系統(tǒng)某種特征的評(píng)價(jià)指標(biāo),建立指標(biāo)體系,并通過(guò)一定的數(shù)學(xué)模型將多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)值“合成”為一個(gè)整體性的綜合評(píng)價(jià)值。
綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)主要由評(píng)價(jià)者、評(píng)價(jià)目標(biāo)、評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)權(quán)重和評(píng)價(jià)模型這7類要素組成。綜合評(píng)價(jià)的過(guò)程,實(shí)際上就是系統(tǒng)組成要素間指標(biāo)信息交換、流動(dòng)、組合的過(guò)程,是一個(gè)集成主客觀信息的復(fù)雜過(guò)程[3]。
指標(biāo)體系的構(gòu)建,一般分為指標(biāo)體系初建、指標(biāo)篩選和指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化三個(gè)步驟。指標(biāo)體系初建方法包括定性和定量?jī)煞N。定性選取評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的五條基本原則,即目的性、全面性、可行性、穩(wěn)定性、與評(píng)價(jià)方法的協(xié)調(diào)性。
2.1 指標(biāo)體系初建
指標(biāo)體系的初建,可以分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
(1)首先明確評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)目的。因?yàn)樵u(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)目的直接決定了指標(biāo)體系的構(gòu)建和評(píng)價(jià)方法的選擇,也確定了評(píng)價(jià)子系統(tǒng)。評(píng)價(jià)子系統(tǒng)要具有一定的獨(dú)立性,能反映系統(tǒng)某一方面的特征,同時(shí)合在一起又能全面反映評(píng)價(jià)目的。
(2)選擇指標(biāo)體系初建方法(如系統(tǒng)分析和Delphi方法),或者采用多種方法的結(jié)合,得到綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)集,并確定指標(biāo)間的結(jié)構(gòu)和相互制約關(guān)系。無(wú)論是采用“自頂向下”還是“自下而上”的指標(biāo)體系構(gòu)建順序,在選取指標(biāo)和設(shè)計(jì)指標(biāo)體系整體結(jié)構(gòu)時(shí)都需要注意。
在選取指標(biāo)時(shí),要充分考慮各指標(biāo)內(nèi)涵、計(jì)算方法、計(jì)量單位等。選取指標(biāo)的過(guò)程中,需要明確指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的作用、標(biāo)志及操作性定義、計(jì)算方法等。指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就是指標(biāo)間的相互關(guān)系的設(shè)計(jì),與評(píng)價(jià)目的有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的水平評(píng)價(jià),采用目標(biāo)層次式結(jié)構(gòu);對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的因素分析,采用因素分解式結(jié)構(gòu)(如杜邦指標(biāo)體系)。評(píng)價(jià)問(wèn)題的復(fù)雜性決定了指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。
綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的初建方法主要有五種,如表1所示。
本文探討電子設(shè)備“成型質(zhì)量”,研究目標(biāo)是為電子設(shè)備成型質(zhì)量的評(píng)價(jià)提供一套方法。
表1 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的初建方法
由于大多數(shù)電子設(shè)備成型過(guò)程包括層內(nèi)成型(零件級(jí)、部件級(jí)和整件級(jí)等基礎(chǔ)件)、層間成型(部件級(jí)和整件級(jí)等裝配件)和系統(tǒng)成型三個(gè)階段。因此,電子設(shè)備的成型質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià),就是三個(gè)階段成型質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)電子設(shè)備成型的特點(diǎn),結(jié)合表1中分析法和目標(biāo)層次法,將總體成型質(zhì)量分成三個(gè)不同的成型質(zhì)量子系統(tǒng)(分別是層內(nèi)成型質(zhì)量、層間成型質(zhì)量和系統(tǒng)成型質(zhì)量),并層層細(xì)分,形成各級(jí)子系統(tǒng),如圖1所示。
圖1 電子設(shè)備前三層指標(biāo)體系
由圖1可知,電子設(shè)備層內(nèi)成型質(zhì)量由封裝層成型質(zhì)量、射頻層成型質(zhì)量和信號(hào)層成型質(zhì)量共同決定。封裝層、射頻層和信號(hào)層分別是子功能模塊,考慮每個(gè)子功能模塊成型過(guò)程中涉及到的主要加工工序,綜合評(píng)價(jià)主要加工工藝工序能力,得到每個(gè)子功能模塊的成型質(zhì)量,再由三個(gè)子功能模塊的成型質(zhì)量經(jīng)過(guò)綜合評(píng)價(jià)可得到電子設(shè)備層內(nèi)成型質(zhì)量。
電子設(shè)備層間成型質(zhì)量主要由各功能部件間的連接關(guān)系決定。電子設(shè)備從上到下分別由隱身修形平臺(tái)、天線罩、射頻功能層、信號(hào)功能層和鋁合金外框等結(jié)構(gòu)構(gòu)成。各功能部件間的連接關(guān)系分別為:隱身修形平臺(tái)與天線罩的連接是粘接和共固化過(guò)程;天線罩和射頻功能層的連接是灌封膠粘接;射頻功能層和信號(hào)功能層的連接是焊接和導(dǎo)電膠粘接;信號(hào)功能層和鋁合金外框的連接是灌封膠粘接。電子設(shè)備的系統(tǒng)成型質(zhì)量由一體化成型時(shí)整體結(jié)構(gòu)功能模塊的焊接和灌封工藝所決定。
2.2 指標(biāo)篩選
初建指標(biāo)體系之后,得到關(guān)于評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)目的的“指標(biāo)可能全集”,需要進(jìn)一步進(jìn)行篩選,以得到指標(biāo)的“充分必要集合”。
指標(biāo)篩選需要定性分析與定量分析相結(jié)合,降低指標(biāo)冗余度。
定性分析篩選指標(biāo)主要著眼于指標(biāo)可獲取性、指標(biāo)計(jì)算方法及內(nèi)容的科學(xué)性,以及指標(biāo)之間的協(xié)調(diào)性、必要性和完備性等。
定量分析篩選指標(biāo)比較典型的是通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法來(lái)篩選指標(biāo),將大量指標(biāo)縮減成具有顯著統(tǒng)計(jì)特征的一組,這種方法對(duì)于線性問(wèn)題及一些特定的非線性問(wèn)題很容易找出相關(guān)變量,但是對(duì)于復(fù)雜的非線性問(wèn)題,則需要借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粗糙集等知識(shí)挖掘方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)憑借其非線性映射能力和泛化能力,無(wú)需先驗(yàn)假設(shè),能避免主觀因素對(duì)指標(biāo)選擇的干擾,建模過(guò)程簡(jiǎn)化且精度較高,為非線性系統(tǒng)的指標(biāo)體系篩選提供了有效的方法;而粗糙集屬性約簡(jiǎn)方法可以減少冗余和關(guān)聯(lián)指標(biāo),在剔除不相關(guān)或不重要的指標(biāo)時(shí),并不影響評(píng)價(jià)的效果。
針對(duì)電子設(shè)備的指標(biāo)篩選,縮減初步指標(biāo)體系的冗余度將是以后的工作重點(diǎn)。在對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選以后,得到了最簡(jiǎn)潔的指標(biāo)體系,接著就需要對(duì)指標(biāo)體系的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。
綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重確定方法概括起來(lái)可以分為三類:主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法。
3.1 主觀賦權(quán)法
主觀賦權(quán)法是利用專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題做出判斷而主觀給出權(quán)重。主觀賦權(quán)法能吸收本領(lǐng)域?qū)<业呢S富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),反映各個(gè)指標(biāo)的不同重要性程度,但是是以人的主觀判斷作為賦權(quán)的基礎(chǔ),主觀性強(qiáng)。
3.2 客觀賦權(quán)法
客觀賦權(quán)法是根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的實(shí)際數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)學(xué)處理來(lái)賦權(quán)。一般是根據(jù)指標(biāo)變異程度或各指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系來(lái)確定指標(biāo)的重要性,所得權(quán)重具有客觀性。因此,這種由評(píng)價(jià)對(duì)象的數(shù)據(jù)信息所確定的權(quán)重又被稱為信息量權(quán)重。但是,客觀賦權(quán)法沒(méi)有考慮綜合評(píng)價(jià)中人的因素,過(guò)分強(qiáng)調(diào)從數(shù)據(jù)中挖掘信息。
本文對(duì)電子設(shè)備綜合評(píng)價(jià)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了回顧和分析,特別對(duì)指標(biāo)體系建立:初建——篩選——結(jié)構(gòu)優(yōu)化相關(guān)理論和方法進(jìn)行了分析和評(píng)述,對(duì)指標(biāo)權(quán)重確定方法——主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法進(jìn)行了比較分析,對(duì)常用的綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)劣勢(shì)和適用性分析,目的就在于對(duì)雷達(dá)等機(jī)電一體化電子設(shè)備,在目前小批量、多品種的生產(chǎn)背景下,從設(shè)備的功能和性能及其研制成本、質(zhì)量穩(wěn)定性、質(zhì)量檢驗(yàn)等角度,強(qiáng)調(diào)其成型質(zhì)量開(kāi)展綜合評(píng)價(jià)必須關(guān)注的重點(diǎn),把觀念從注重產(chǎn)品“合格”不合格,轉(zhuǎn)變到關(guān)注電子產(chǎn)品的成型質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)。
[1]王宗軍.綜合評(píng)價(jià)的方法、問(wèn)題及其研究趨勢(shì)[J].管理科學(xué)學(xué)報(bào),1998,(1):73-79.
[2]金菊良,王文圣,洪天求,等.流域水安全智能評(píng)價(jià)方法的理論基礎(chǔ)探討[J].水利學(xué)報(bào),2006,37(8):918-925.
[3]郭亞軍.綜合評(píng)價(jià)理論、方法及應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2007:6-8.
Some Electronic Equipment Shaping Quality Comprehensive Evaluation
LIANG Bin1,YANG Qiang2,DU Ping-an2
(
1.Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu 610036,China;2. School of Mechatronics Electronics Engineering,University of Electronic Scien ce and Technology of China,Chengdu 611731,China)
The electronic equipment in small batch and multi variety production background,the processing cost, quality stability,quality inspection and other factors on the forming quality of the comprehensive evaluation are discussed,in order to promote peer related issues on a more in-depth study.
electronic equipment;forming quality;comprehensive evaluation
T N801
A
1672-545X(2016)09-0197-02
2016-06-12
梁斌(1963-),男,四川自貢人,工學(xué)學(xué)士,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事電子設(shè)備總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作;楊強(qiáng)(1988-),男,四川射洪人,在讀博士生,主要從事電子產(chǎn)品振動(dòng)性能仿真與分析、電子產(chǎn)品質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)等方面的研究;杜平安(1962-),男,重慶開(kāi)縣人,工學(xué)博士,教授,從事數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真研究。