某產(chǎn)品總裝過程線束敷設(shè)問題的灰色關(guān)聯(lián)分析

王家杰

（同濟(jì)大學(xué)，上海 200092）

1 灰色關(guān)聯(lián)分析法

對(duì)于兩個(gè)系統(tǒng)之間的相關(guān)因素、相互變化關(guān)聯(lián)大小的量度稱之為關(guān)聯(lián)度，它一定意義上反映了一個(gè)系統(tǒng)對(duì)另一個(gè)系統(tǒng)的作用及影響。常用圖表趨勢(shì)表達(dá)是為了體現(xiàn)關(guān)聯(lián)度作用及影響程度。趨勢(shì)吻合則可視為目標(biāo)范圍縮小，為實(shí)施精準(zhǔn)分析提供方向。

但是，常用圖表中的趨勢(shì)分析有其一定局限性，當(dāng)分析各個(gè)子系統(tǒng)單位不同、子系統(tǒng)較多、數(shù)值差異較大或者樣本量過多時(shí)，需要在兩個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行有量化量度，難度較大。

灰色關(guān)聯(lián)分析法很好解決了上述問題，該方法無需知道兩個(gè)系統(tǒng)之間的直接原因，僅利用一定計(jì)算方式對(duì)系統(tǒng)中各因素關(guān)聯(lián)性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，將原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理后，計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)、關(guān)聯(lián)度，并根據(jù)關(guān)聯(lián)度大小對(duì)待評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行排序。

2 灰色關(guān)聯(lián)分析在線束敷設(shè)問題中的探索

2.1 某產(chǎn)品總裝中線束敷設(shè)問題特點(diǎn)

某產(chǎn)品總裝線中，通過人工操作進(jìn)行線束敷設(shè)、端接以及設(shè)備連接。不同于汽車線束敷設(shè)，采用在線束廠完成成品線束，并在汽車上直接敷設(shè)、端接。某型號(hào)飛機(jī)由于結(jié)構(gòu)的高度緊湊，線束較多均，可通過機(jī)體結(jié)構(gòu)減輕孔、縫隙來完成線束敷設(shè)，達(dá)到減輕飛機(jī)重量、增大艙內(nèi)結(jié)構(gòu)空間的目的。而線束敷設(shè)中存在的人為因素質(zhì)量問題，由于問題多、重復(fù)性差，在快速分析改進(jìn)方面存在困難。

2.2 利用灰色關(guān)聯(lián)分析的設(shè)想

導(dǎo)致人為發(fā)生錯(cuò)誤必然有相應(yīng)誘因，而分后發(fā)現(xiàn)誘因可達(dá)百余個(gè)，這樣對(duì)單個(gè)問題進(jìn)行詳細(xì)剖析將花費(fèi)大量時(shí)間，而且分析依賴于一些故障現(xiàn)象和一些復(fù)現(xiàn)試驗(yàn)。每個(gè)問題和差錯(cuò)成因來說，它們之間關(guān)系極為復(fù)雜，一個(gè)問題的差錯(cuò)可能由多個(gè)差錯(cuò)成因引起，這些成因之間有主次之分，難以通過傳統(tǒng)問題分析法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。反之，一個(gè)差錯(cuò)成因也可以引起多個(gè)模式差錯(cuò)發(fā)生，這些特定模式差錯(cuò)發(fā)生的機(jī)會(huì)也有大小之別，換句話說，某些差錯(cuò)成因?qū)е绿囟Ｊ讲铄e(cuò)的可能性非常高。因此，采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行量化分析，利用不同的問題類別與已知可能影響因素對(duì)導(dǎo)致線束敷設(shè)因素開展分析，對(duì)樣本量大小沒有太高要求，分析時(shí)也不需要了解典型分布規(guī)律，具有廣泛的實(shí)用性。

2.3 利用灰色關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析及計(jì)算過程

對(duì)于每一個(gè)問題，組織專家以及操作人員進(jìn)行仔細(xì)細(xì)致分析及回憶，每一項(xiàng)差錯(cuò)通過挑選HFACS-S中與線束敷設(shè)可能相關(guān)的問題原因進(jìn)行判斷，符合則納入計(jì)算，不符合則為0，不納入數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 灰色關(guān)聯(lián)問題原因統(tǒng)計(jì)表

表中各字母分別代表各問題大類，具體圖表2所示。

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，分析特定差錯(cuò)與各差錯(cuò)成因之間的關(guān)聯(lián)度，灰色關(guān)聯(lián)分析方法的具體計(jì)算流程如下：

（1）確定分析序列。設(shè)因變量數(shù)據(jù)構(gòu)成參考序列X0′，各自變量數(shù)據(jù)構(gòu)成X0′(i=1,2,…,n)，n+1個(gè)數(shù)據(jù)序列形成矩陣；

（2）對(duì)變量序列進(jìn)行無量綱化；

（3）求絕對(duì)差數(shù)列、最大差和最小差。計(jì)算第1列（參考序列）與其他各列（比較數(shù)列）的絕對(duì)差值，得到絕對(duì)差值矩陣。絕對(duì)差值陣中最大數(shù)和最小數(shù)即為最大差和最小差：

（4）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)并進(jìn)行關(guān)聯(lián)度排序。將各個(gè)比較序列與參考序列的關(guān)聯(lián)度從大到小依次排序，關(guān)聯(lián)度越大，說明比較序列與參考序列變化的態(tài)勢(shì)越一致。灰色關(guān)聯(lián)分析方法主要用于經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)都較少的不確定性問題，與傳統(tǒng)的多因素分析方法相比，灰色關(guān)聯(lián)分析方法具有數(shù)據(jù)的要求較低，且計(jì)算量小的優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表2 各類問題內(nèi)容

表3 灰色關(guān)聯(lián)分析法計(jì)算結(jié)果

3 分析結(jié)論與改進(jìn)策略

每行數(shù)據(jù)按照關(guān)聯(lián)度得出的數(shù)值大小直接排序，即可得到線束敷設(shè)問題和差錯(cuò)成因之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而揭示整體線束敷設(shè)問題與各差錯(cuò)成因兩者之間的規(guī)律，并給出定量決策依據(jù)，為操作差錯(cuò)預(yù)測(cè)和預(yù)防提供有效指導(dǎo)。將與差錯(cuò)關(guān)聯(lián)度最高的三類原因，即知識(shí)培訓(xùn)不充分、文件信息不充分和對(duì)技能要求過高作為線束敷設(shè)問題分析及改進(jìn)重點(diǎn)。此時(shí)可進(jìn)一步利用HFACS人為因素分析模型對(duì)不安全行為、不安全行為的前提、不安全行為的監(jiān)管和組織管理四個(gè)方面進(jìn)行深度剖析和完善，并充分利用PFMEA等手段對(duì)可能存在的失效模式進(jìn)行改進(jìn)。