基于AHP決策模型的汽車生產線并線方案選擇

摘要：在以市場為導向、以客戶為中心的競爭理念指向下，多品種小批量生產是很多企業要面臨的難題與契機，對于汽車生產更是如此。改變以往的大批量生產模式，合理地對現有生產線進行科學合并、提高生產線柔性化程度、提高產品在多元化市場的核心競爭力，成了很多汽車企業的重要課題。本文以G汽車制造企業的兩條生產線合并為例，運用AHP（層次分析法）決策模型，結合判斷矩陣對各個并線方案進行科學評價、實證分析，確定了生產線并線的最佳方案。

關鍵詞：AHP 模型構建 汽車生產線 并線方案 實例分析

中圖分類號： TP399 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）07（c）-0000-00

1前言

1.1 AHP概述

AHP基本思路：通過分析復雜問題包含的因素及其相互聯系，將問題分解為不同的要素，并將這些要素歸并為不同的層次，從而形成多層次結構，在每一層次可按某一規定準則，對該層要素進行逐對比較建立判斷矩陣。通過計算判斷矩陣的最大特征值和對應的正交化特征向量，得出該層要素對于該準則的權重，在這個基礎上計算出各層次要素對于總體目標的組合權重。從而得出不同設想方案的權值，為選擇最優方案提供依據。

1.2 實例基本情況

本文所述的G汽車公司是以市場為導向的生產線的柔性改造的典型案例，該公司有兩條生產線，分別投產于1999、2009年，分別生產Z、D車型。其Z生產線因生產時間較長，設備趨于老化，設備故障頻發，日常維修難以保證正常生產，因Z車型市場訂單量較少，若投入資金改造難以收回成本；D車型為新車型，生產線設計先進且柔性、同級別轎車適用通過性較強。

鑒于現狀，公司決定進行生產線合并，并確定將Z生產線并入D生產線的整體思路，按照汽車沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝車間，初步提出四個方案：四車間全部合并、焊涂總合并、涂總合并、僅總裝并線。因僅并線總裝對于問題解決貢獻不大，此方案舍棄。最終確定全線并線、焊涂總并線、涂總并線三個方案作為本文討論對象。

2 AHP模型構建

利用AHP法對并線方案進行選取，可建立三個層次的結構模型。

2.1目標層

最終的目的、要解決的問題。本文中目標為：確定Z、D兩種車型生產線的并線方案為目標層O。

2.2準則層

參加評定工作要考慮的因素、決策的準則；本文從并線方案涉及的經濟性、安全性、質量性、快速性四個方面進行決策對比。

2.3方案層

決策時的備選方案。即為上面討論確定的全線并線、焊裝涂裝總裝并線、涂裝總裝并線

三個方案。

3構造判斷矩陣

在建立AHP結構模型后，上下層之間各因素的隸屬關系就確定了，問題轉化為層次中的對比計算。在計算中，每一層的對比又可以轉化為一系列成對因素的判斷比較，并根據一定的比例尺度，將判斷比較定量化，形成判斷矩陣。這些判斷通過引入合適的標度定義，用數值1-9表示出指標i和j的相比重要程度，用數值1-9的倒數表示出指標j和i的相比重要程度。

3.1構造準則層相對于目標層的判斷矩陣

設要比較各準則C1，C2，… ， Cn對目標O的重要性

3.2構造方案層相對于準則層的判斷矩陣

針對三個方案進行判斷比較，依據他們4個評價準則構造方案層相對于準則層的判斷矩陣。

4層次單排序與檢驗

4.1層次單排序

層次單排序是每一個判斷矩陣各因素針對其準則的相對權重，所以本質上是計算權向量。本文使用和法計算。具體的公式是：

計算的各矩陣的權向量。

4.2對判斷矩陣進行一致性檢驗

（1）、計算一致性指標C.I. （consistency index）

（2）、查表確定相應的平均隨機一致性指標R.I. （random index）

據判斷矩陣不同階數查表，得到平均隨機一致性指標R.I.。例如，對于5階的判斷矩陣，查表得到R.I.=1.12

（3）、計算一致性比例C.R.并進行判斷

可以看出，所有單排序的C.R.<0.1，認為每個判斷矩陣的一致性都是可以接受的。

5 層次總排序與檢驗

總排序是指每一個判斷矩陣各因素針對目標層（最上層）的相對權重。層次總排序的一致性檢驗類似于層次單排序的一致性檢驗。

5.1對準則層矩陣進行權重分析

層次總排序，總排序是指每一個判斷矩陣各因素針對目標層（最上層）的相對權重。這一權重的計算采用從上而下的方法，逐層合成。

從上表的計算結果可知，方案3綜合分析與評定中占有一定優勢，應予優先考慮。

6結論

經過以上的AHP模型分析，結合經濟性、安全性、質量性、快捷性四方面進行綜合考慮，方案三“焊涂總并線”的方案優于其他方案。此驗證方案及過程在汽車行業內同類并線項目中具有一定程度的參考價值。

參考文獻

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[2] 蘇春編著.制造系統建模與仿真.北京：機械工業出版社，2012.

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