軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評價

程強，高江，韋江

(1.大連交通大學 機械工程學院，遼寧 大連 116028;2.中國北車集團 大連機車車輛有限公司，遼寧大連116021)*

0 引言

根據(jù)中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，預計2015年鐵路總營業(yè)里程約為12.5萬公里，全國將新建89條城市軌道交通線、總里程為2 300 km，對應的城市軌道車輛需求量將達19870多輛［1］.同時，市場競爭的加劇，鐵路民營企業(yè)即將引入，鐵路市場招投標管理等帶來一系列時間、質(zhì)量、成本和服務(簡稱TQCS)方面的競爭.為適應我國軌道交通快速發(fā)展的需要，軌道交通裝備制造型企業(yè)必須抓住這次發(fā)展機遇，進行全面改革，而軌道交通裝備制造業(yè)的特點是典型的多品種、小批量，為了達到TQCS方面的標準，企業(yè)正積極推行精益生產(chǎn)模式，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品優(yōu)化升級和自主創(chuàng)新能力等方面，使得軌道交通裝備制造業(yè)滿足可持續(xù)發(fā)展的綜合水平.為了使企業(yè)在實施過程中，迅速查找不足，明確改進方向，以軌道交通裝備制造業(yè)為背景，借鑒已有的精益生產(chǎn)水平評價研究成果［2］，借鑒不同領域的績效評價［3-4］，建立一套相對完整的精益生產(chǎn)模式評價體系.

1 精益生產(chǎn)模式評價體系

構(gòu)建評價體系是將相互關(guān)聯(lián)、相互制約的多層次、多因素的問題條理化、清晰化，反映了評價目標的主要特征和層次結(jié)構(gòu)，區(qū)分各個層次目標和單個目標對系統(tǒng)整體評價的影響程度［5］.影響軌道交通裝備制造業(yè)的因素很多，通過收集相關(guān)資料，廣泛調(diào)查和深入了解，并結(jié)合軌道交通裝備制造業(yè)目前的實際情況，分析和比較各影響因素之間的關(guān)系，對指標進行篩選，設置適度的評價指標數(shù)量.經(jīng)過初步擬定、專家咨詢、信息反饋、統(tǒng)計處理和綜合歸納等環(huán)節(jié)，按照系統(tǒng)性原則、一致性原則、獨立性原則、科學性原則、可行性原則、可比性原則等［6］，最終確定軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評價指標體系如圖1所示.

該精益生產(chǎn)模式評價體系的設計滿足了先進性和實用性的要求，在實施精益生產(chǎn)的過程中，各個指標滿足了精益生產(chǎn)的各個基本要素，并與國際上的先進生產(chǎn)方式以及國際鐵路行業(yè)標準(IRIS)［7］相接軌.另外，在制定精益生產(chǎn)評價體系時，主要針對軌道交通裝備制造型企業(yè)在生產(chǎn)中確實存在的弊端和缺陷.

2 精益生產(chǎn)模式評價方法

隨著國內(nèi)外數(shù)學理論技術(shù)的研究，很多綜合評價方法和思想都將引用到綜合評價實踐中來，并已取得了顯著的效果.其中，數(shù)據(jù)包絡分析法能夠在大系統(tǒng)中很容易找出其薄弱環(huán)節(jié)進行改進，但該方法只表明評價單元的相對發(fā)展指標，無法表示實際發(fā)展水平;灰色理論法一般處理相對高層次的問題，且不受隨機因素的干擾，但將給系統(tǒng)分析帶來不便;神經(jīng)網(wǎng)絡算法一般用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)比較豐富，并且準確可靠;模糊綜合評價法能夠全面考慮與被評價事物相關(guān)的各個因素，經(jīng)過模糊變換、運算后，其評價效果與傳統(tǒng)評價方法相比，其結(jié)果更加準確、更加可靠，但模糊綜合評價時對評價集(因素集)權(quán)數(shù)的選擇主觀性太強.由于軌道交通裝備制造業(yè)實施精益生產(chǎn)尚處于發(fā)展期，模糊綜合評價法相對適合該評價體系，為了彌補該方法的不足，首先利用層次分析法對評價系統(tǒng)的權(quán)數(shù)進行確定，最后運用基于雷達圖的分析法分析企業(yè)的現(xiàn)實狀況.

圖1 軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評價指標體系

2.1 利用層次分析法(AHP)進行指標權(quán)重設定

(1)構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣

在建立評價系統(tǒng)以后，根據(jù)上下層次之間元素的隸屬關(guān)系，按照1～9比例標度給出相應的分值，如:對n個元素A1，…，An來說，通過兩兩比較，得到兩兩比較判斷矩陣如式(1):

(2)將判斷矩陣正規(guī)化，得到所求權(quán)重特征向量w及最大特征值λmax如式(2):

將所得到的w經(jīng)歸一化后作為元素A1，…，An在準則下的排序權(quán)重.

(3)判斷矩陣的一致性檢驗，首先計算一致性指標 C.I.如式(3):

通過查找，計算一致性比例如式(4):

當C.R.＜0.1時，為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應對判斷矩陣作適當?shù)男拚?

(4)分別計算第k－1層次的計算結(jié)果C.I.k、R.I.k和 C.R.k－1，則第 k 層次的綜合一致性比例指標如式(5):

當C.R.k＜ 0.1時，為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應對判斷矩陣作適當?shù)男拚?

采用AHP方法計算圖1的各級指標權(quán)重如下:一級指標 6 個權(quán)值為［0.2057，0.3422，0.1219，0.0753，0.0492，0.2057］;二級指標 17 個權(quán)值 為［0.5396，0.2970，0.1634］，［0.3334，0.6666］，［0.0872，0.1280，0.4585，0.2673，0.0590］，［0.5000，0.5000］，［0.6483，0.2297，0.1220］，［0.7500，0.2500］;三級指標 67 個權(quán)值為 ［0.1843，0.1843，0.1843，0.0980，0.3491］，［0.6370，0.2583，0.1047］，［0.3221，0.3221，0.1880，0.1150，0.0528］，［0.3334，0.3333，0.3333］，［0.3054，0.3054，0.1709，0.1035，0.0754，0.0754］，［0.3334，0.6666］，［0.5584，0.3196，0.1220］，［0.3031，0.3031，0.1645，0.1645，0.0648］， ［0.1375，0.3936，0.3936，0.0753］，［0.5000，0.5000］，［0.2064，0.2064，0.2064，0.1086，0.0658，0.2064］， ［0.3793，0.2198，0.2198，0.1268，0.0561］，［0.6370，0.2583，0.1047］，［0.5232，0.2398，0.1518，0.0852］，［0.5584，0.3196，0.1220］，［0.4852，0.2968，0.1090，0.1090］，［0.5595，0.2495，0.0955，0.0955］.

2.2 模糊綜合評價模型

(1)該評價體系劃分為三級，一級為評價模塊 Ui(i=1，…，6)，權(quán)重分配為 Wi(i=1，…，6);二級為評價項目Uij(j=1，…，17)，權(quán)重分配為Wij(j=1，…，17);三級為評價指標 Uijk(k=1，…，67)，權(quán)重分配為 Wijk(k=1，…，67)，其中每個節(jié)點有唯一的父節(jié)點;

(2)按定性指標模糊評判集為V=(v1，v2，v3，v4)=(優(yōu)，良，中，差);

(3)對評價集各個單因素進行評判，形成隸屬度矩陣如式(6).

(4)單層次模糊綜合評價模型的建立如式(7).

多層次模糊綜合評價模型的建立如式(8).

(5)最后根據(jù)隸屬度最大原則，做出評判結(jié)果.

針對某軌道交通裝備制造型企業(yè)，請10名專家按評價標準進行現(xiàn)場評價，將得到的結(jié)果進行分析運算，得到準時化模塊模糊綜合評價數(shù)據(jù)如附表.

附表 準時化指標模糊綜合評價數(shù)據(jù)表

根據(jù)隸屬度最大原則，準時化指標綜合評價為中;同理，計算高質(zhì)量、高柔性、現(xiàn)場改善與持續(xù)改善、高素質(zhì)員工及利潤最大化的綜合評價分別為:中、中、良、良及中.并根據(jù)式(8)計算得到該公司實施精益生產(chǎn)的綜合評價為中.

2.3 基于雷達圖的分析法

采用雷達圖分析企業(yè)在精益生產(chǎn)方面的整體水平及指標的優(yōu)劣勢，雷達圖的半軸分別代表各個評價指標序列，各個軸線上0～1比率分別代表相應的評價指標水平.在雷達圖中，指標在軸線上的比率反映該指標的能力.再將軸線上各指標點用線段連接，指標折線所包圍的面積反映該企業(yè)在該行業(yè)的總體位置.

由附表可知準時化指標的最終分值為0.462 1，同理計算高質(zhì)量、高柔性、現(xiàn)場改善與持續(xù)改善、高素質(zhì)員工及利潤最大化的分值分別為0.563 6、0.464 5、0.382 4、0.481 5、0.470 2，并用直線連接各指標點，形成該企業(yè)精益生產(chǎn)水平一級指標的雷達圖如圖2.可以看出該企業(yè)比較重視產(chǎn)品質(zhì)量，相對在現(xiàn)場改善方面比較薄弱，應該加以重視，而企業(yè)在準時化、高柔性、高素質(zhì)員工與利潤最大化方面比較適中，這與企業(yè)實際情況相符合.

圖2 企業(yè)精益生產(chǎn)水平一級指標雷達圖

為了明確改進方向，運用雷達圖對該企業(yè)的現(xiàn)場改善方面繼續(xù)分析，6S管理(0.480 4)、標準作業(yè)(0.402 3)，可知，企業(yè)應該重視標準作業(yè)的改進.

3 結(jié)論

本文針對某軌道交通制造型企業(yè)實施精益生產(chǎn)的情況，并結(jié)合精益生產(chǎn)及相關(guān)理論，建立了一套定性與定量相結(jié)合的評價體系，有助于企業(yè)管理者科學地把握其實際狀況.在此基礎上，通過采用層次分析法對軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評價體系進行權(quán)數(shù)設定，使得各指標權(quán)重集相對穩(wěn)定，避免了企業(yè)專家在模糊綜合評價時，權(quán)重集選擇的主觀性.另外，通過雷達圖的分析，驗證了軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評價體系的合理性.

通過對軌道交通裝備制造業(yè)精益生產(chǎn)模式評價體系的研究，軌道交通裝備制造業(yè)集團可以運用該體系找到其在同行業(yè)中的位置，通過繪制雷達圖了解下屬子公司的實際情況，比較其子公司的相對排名;各子公司也可以通過雷達圖的繪制，快速找到企業(yè)的弊端，加以改進，有利于企業(yè)未來的發(fā)展.

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