經濟FMEA模型在覆土滾筒生產質量缺陷識別中的應用

侯曉曉+趙永滿++胡斌

摘要：覆土滾筒半軸同軸度影響覆膜播種機的鋪膜平整性、覆土道一致性和滾筒滾動平穩性，識別半軸同軸度超差的關鍵來源是改善覆土性能的首要任務。在傳統缺陷模式及影響分析（failure mode & effect analysis，FMEA）法的基礎上提出新的風險因子——經濟度（economy，E），制定其評價等級，并采用模糊置信結構和灰色關聯投影法對潛在缺陷來源（焊接變形、螺栓緊固變形、翻邊圈圓度超差、調節圈圓度超差、中間固定圈圓度超差和中間固定圈總成同軸度超差）的風險因子評價信息進行處理，從質量和成本2個方面綜合評估缺陷風險，得到焊接變形是造成覆土滾筒左右半軸同軸度超差的關鍵來源，研究結果對我國農機生產質量改進有一定參考價值。

關鍵詞：覆土滾筒；半軸同軸度超差；經濟FMEA；模糊證據推理；灰色關聯投影

中圖分類號： S220 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）05-0207-04

地膜覆蓋栽培技術在干旱和半干旱地區得到廣泛應用，覆膜播種機的覆土部件——覆土滾筒用于膜上種孔覆土，滾筒表面從地膜上滾動過去時將覆土圓盤導入滾筒的土壤覆壓在地膜上，確保地膜不被風吹起。左右半軸是覆土滾筒的重力支點和回轉中心，兩者的同軸度直接影響覆土機構的運動穩定性和覆土道的整齊性，因此識別半軸同軸度超差關鍵缺陷來源對提高覆土性能具有重要意義。

FMEA法通過評價缺陷來源的嚴重度、發生度、檢測度得到風險優先指數，繼而識別缺陷關鍵原因，廣泛應用于食品、環境、醫療、汽車等行業[1-4]。傳統FMEA法雖應用廣泛，但存在諸多問題：（1）無法準確表達風險因子信息的多樣不確定性；（2）專家打分主觀性強；（3）忽略因子對缺陷的相對權重；（4）忽略成本風險。針對以上問題，國內外學者對FMEA法作了改進。在質量風險評估方面，部分學者將模糊置信結構、D數理論、證據推理理論、灰色關聯理論等技術應用到FMEA模型中，同時考慮專家權重和風險因子相對權重，實現了大量不準確信息的量化和潛在缺陷風險排名優化[1-9]。在成本風險評估方面，Gilchrist以缺陷數目和平均缺陷成本為因子，提出基于預期成本模型，更加經濟實用[10]。Ben-Daya等對Gilchrist提出的模型[10]進行修正[11]。Rhee等提出以工時成本、材料成本和機會成本衡量風險，并制定改善措施[12-13]。

以上研究未綜合考慮缺陷質量風險和成本風險。本研究提出基于質量和成本的經濟FMEA法，該方法將項目生命周期內的產出與投入比定義為經濟度E，作為第4個風險因子，并以覆土滾筒為研究對象，采用模糊置信結構和灰色關聯投影法對其潛在質量缺陷（焊接變形、螺栓緊固變形、翻邊圈圓度超差、調節圈圓度超差、中間固定圈圓度超差和中間固定圈總成同軸度超差）的風險因子評價信息進行處理，識別半軸同軸度超差的關鍵缺陷來源。

1經濟度及其評價等級

1.1經濟度E

定義經濟度E為產品生命周期內的最終產出與所投生產要素總成本的比值。投入成本包括建設期投入總成本和生產期投入總成本，則經濟度公式為：

[JZ（]E=[SX（]O1I0+I[SX）]。[JZ）][JY]（1）

式中：I0為建設期生產要素投入總成本；I為生產期要素投入總成本；

3結論

基于過程質量和成本2個方面風險考慮，繼S、O和D之后引入E，提出了包含4個風險因子的經濟FMEA法。利用該方法，根據覆土滾筒同軸度超差歷史數據和專家打分，通過計算焊接變形、螺栓緊固變形、[JP2]翻邊圈圓度超差、調節圈圓度超差、中間固定圈圓度超差和中間固定圈總成同軸度超差等6個缺陷的RPN值，科學準確地識別危害最大的缺陷，即焊接變形嚴重。與傳統模型相比，該模型具有以下特點：（1）采用模糊置信結構準確表達半軸同軸度超差來源評價信息的不確定性、不完整性和多樣性；（2）考慮各缺陷的風險因子權重；（3）利用各缺陷風險分別在風險最大方案和風險最小方案上的關聯投影值對缺陷進行風險優先排序；（4）以S、O、D和E為風險因子，綜合考慮質量風險和成本風險；（5）將E作為風險因子，為資金周轉較難的中小型企業的質量控制提供參考。[JP]

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