制造企業(yè)車間生產(chǎn)調(diào)度模型研究

吳縣洋

摘要：文章分析了中小型制造企業(yè)生產(chǎn)車間的五大生產(chǎn)要素對實際生產(chǎn)的影響，應用層次分析法建立評價體系，并判定了各級指標的重要性，并結(jié)合模糊綜合評價法評價由人員、設備及物料組成的加工節(jié)點，為車間生產(chǎn)調(diào)度的依據(jù)。通過實例證實綜合應用層次分析法與模糊綜合評價法為車間生產(chǎn)調(diào)度提供了新思路。

Abstract： This paper analyzes the influence of the five production factors in the workshop of small and medium-sized manufacturing enterprises on the actual production， establishes the evaluation system with analytic hierarchy process，and determines the importance of all levels of indicators，and evaluates the processing nodes composed of personnel，equipment and materials with the fuzzy comprehensive evaluation method，which is the basis of workshop production scheduling.The application of analytic hierarchy process and fuzzy comprehensive evaluation method is proved to be a new idea for workshop production scheduling.

關(guān)鍵詞：層次分析法;模糊綜合評價法;加工節(jié)點

Key words： analytic hierarchy process;fuzzy comprehensive evaluation method;processing node

0 ?引言

在當今生產(chǎn)環(huán)境下，中小型制造企業(yè)在實際生產(chǎn)中面臨著各種頻發(fā)狀況，如：機器故障、交貨期變更等動態(tài)事件。車間追求生產(chǎn)的“穩(wěn)態(tài)”以保障企業(yè)整體效益。很多學者將層次分析法與模糊綜合評價法應用于車間調(diào)度領(lǐng)域，周同新[1]等人在研究車間布局評價中提出了一種改進模糊層次分析法;楊仕印[2]將兩種方法綜合對實訓車間設計方案的評價具有基礎性作用;楊博[3]在研究混流作業(yè)的智能調(diào)度算法中運用層次分析法計算目標權(quán)重值;王璨[4]等人在抉擇車間排產(chǎn)方案中采用層次分析法和熵理論方法確定各決策因素的權(quán)重;張進春[5]等人針對生產(chǎn)車間安全管理狀況運用模糊綜合評價方法對其進行綜合評價;張永弟[6]等人在分析制造執(zhí)行系統(tǒng)的性能時給出了綜合評價方法與模型。

現(xiàn)擬綜合應用層次分析法（AHP）與模糊綜合評價法，構(gòu)建某制造車間的某批工件的調(diào)度模型。人員、設備、物料、工藝、環(huán)境為生產(chǎn)中的五大要素，但工序與環(huán)境對工件加工影響小，因此將加工某一道工序時的人員、設備與物料看做一個加工節(jié)點。AHP法在決策中可合理確定各個因素的指標權(quán)重;模糊綜合評價法可通過隸屬度原則與模糊綜合運算將難以量化的問題轉(zhuǎn)化為有標準、可比較的量。應用AHP-模糊綜合評價法對每個加工節(jié)點進行評價，構(gòu)建某批工件加工調(diào)度模型，為車間生產(chǎn)穩(wěn)態(tài)做好基礎。

1 ?指標體系構(gòu)建

應用AHP對加工節(jié)點的評價分為一級指標、二級指標與三級指標，在此還需請專家采用1-9標度法判定各級指標的重要性。如圖1所示。

2 ?計算指標權(quán)重

以某制造企業(yè)的機加工車間加工一批法蘭盤為例，企業(yè)技術(shù)部的專家對法蘭盤的加工工藝做了規(guī)劃，在機加工車間將毛坯加工為半成品需經(jīng)過4道工序，每道工序都至少有一個加工節(jié)點，且每個加工節(jié)點安排一名工人在一臺設備上加工一個工件，因此全部工序包含多個加工節(jié)點。

用1-9標度法與迭代法對判斷矩陣的最大特征根及其特征向量進行求解，當判斷矩陣通過一致性檢驗后，特征向量可作為評價指標的權(quán)重，分別對二級指標和三級指標的權(quán)重進行求解，計算結(jié)果如表1所示。

3 ?模糊綜合評價

采用對人員、機器及物料所記錄的歷史數(shù)據(jù)，確定加工節(jié)點的評價標準，如表2所示。

評價各個加工節(jié)點前需評價三個生產(chǎn)要素的狀態(tài)，同時劃分等級，Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級表示狀態(tài)依次遞增變好，最后由模糊綜合指數(shù)得出某加工節(jié)點的狀態(tài)。

再利用上述公式可規(guī)劃出工件的調(diào)度模型，使得正在加工的工件都能在較短時間內(nèi)完成加工，利于加工效率的提高，如圖2所示。

在圖2中，按照工序?qū)γ總€加工節(jié)點進行排列組合一共可以構(gòu)成4×3×4×2條路徑，但通過應用綜合應用兩種方法對每個加工節(jié)點評價后所生成如圖2所示的加工路徑，且每條加工路徑的狀態(tài)都接近，可保障車間的穩(wěn)態(tài)作業(yè)。

4 ?結(jié)論

本文綜合應用層次分析法與模糊綜合評價法對由人員、設備、物料組成的加工節(jié)點作出評價以此作為車間生產(chǎn)調(diào)度的依據(jù)。通過以法蘭盤的加工為例，證明了上述方法的可行性。

參考文獻：

[1]周同新，劉丹，王保興，黃海濤.改進模糊層次分析法在車間布局評價中的應用[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2019（06）：145-148.

[2]楊仕印.數(shù)字化實訓車間設計方案評價研究[D].云南大學，2018.

[3]楊博.多品種小批量模式下混流作業(yè)的智能調(diào)度算法研究[D].蘭州交通大學，2018.

[4]王璨，邱長華，劉家國.A-E方法的多目標車間排產(chǎn)方案精選決策[J].工業(yè)工程與管理，2009，14（06）：33-37，128.

[5]張進春，吳超，侯錦秀，黎敏.生產(chǎn)車間安全管理狀況的區(qū)間數(shù)模糊綜合評價方法研究[J].安全與環(huán)境學報，2006（02）：135-138.

[6]張永弟，楊光，岳彥芳.機械加工車間的MES性能分析與綜合評價模型研究[J].制造業(yè)自動化，2009，31（05）：53-55.