基于AHP決策模型的汽車生產(chǎn)線并線方案選擇

摘要：在以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以客戶為中心的競(jìng)爭(zhēng)理念指向下，多品種小批量生產(chǎn)是很多企業(yè)要面臨的難題與契機(jī)，對(duì)于汽車生產(chǎn)更是如此。改變以往的大批量生產(chǎn)模式，合理地對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行科學(xué)合并、提高生產(chǎn)線柔性化程度、提高產(chǎn)品在多元化市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，成了很多汽車企業(yè)的重要課題。本文以G汽車制造企業(yè)的兩條生產(chǎn)線合并為例，運(yùn)用AHP（層次分析法）決策模型，結(jié)合判斷矩陣對(duì)各個(gè)并線方案進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)、實(shí)證分析，確定了生產(chǎn)線并線的最佳方案。

關(guān)鍵詞：AHP 模型構(gòu)建 汽車生產(chǎn)線 并線方案 實(shí)例分析

中圖分類號(hào)： TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)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(fù)雜問題包含的因素及其相互聯(lián)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(jié)構(gòu)，在每一層次可按某一規(guī)定準(zhǔn)則，對(duì)該層要素進(jìn)行逐對(duì)比較建立判斷矩陣。通過計(jì)算判斷矩陣的最大特征值和對(duì)應(yīng)的正交化特征向量，得出該層要素對(duì)于該準(zhǔn)則的權(quán)重，在這個(gè)基礎(chǔ)上計(jì)算出各層次要素對(duì)于總體目標(biāo)的組合權(quán)重。從而得出不同設(shè)想方案的權(quán)值，為選擇最優(yōu)方案提供依據(jù)。

1.2 實(shí)例基本情況

本文所述的G汽車公司是以市場(chǎng)為導(dǎo)向的生產(chǎn)線的柔性改造的典型案例，該公司有兩條生產(chǎn)線，分別投產(chǎn)于1999、2009年，分別生產(chǎn)Z、D車型。其Z生產(chǎn)線因生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備趨于老化，設(shè)備故障頻發(fā)，日常維修難以保證正常生產(chǎn)，因Z車型市場(chǎng)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(chǎn)線設(shè)計(jì)先進(jìn)且柔性、同級(jí)別轎車適用通過性較強(qiáng)。

鑒于現(xiàn)狀，公司決定進(jìn)行生產(chǎn)線合并，并確定將Z生產(chǎn)線并入D生產(chǎn)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(gè)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(duì)于問題解決貢獻(xiàn)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(gè)方案作為本文討論對(duì)象。

2 AHP模型構(gòu)建

利用AHP法對(duì)并線方案進(jìn)行選取，可建立三個(gè)層次的結(jié)構(gòu)模型。

2.1目標(biāo)層

最終的目的、要解決的問題。本文中目標(biāo)為：確定Z、D兩種車型生產(chǎn)線的并線方案為目標(biāo)層O。

2.2準(zhǔn)則層

參加評(píng)定工作要考慮的因素、決策的準(zhǔn)則；本文從并線方案涉及的經(jīng)濟(jì)性、安全性、質(zhì)量性、快速性四個(gè)方面進(jìn)行決策對(duì)比。

2.3方案層

決策時(shí)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(gè)方案。

3構(gòu)造判斷矩陣

在建立AHP結(jié)構(gòu)模型后，上下層之間各因素的隸屬關(guān)系就確定了，問題轉(zhuǎn)化為層次中的對(duì)比計(jì)算。在計(jì)算中，每一層的對(duì)比又可以轉(zhuǎn)化為一系列成對(duì)因素的判斷比較，并根據(jù)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(biāo)度定義，用數(shù)值1-9表示出指標(biāo)i和j的相比重要程度，用數(shù)值1-9的倒數(shù)表示出指標(biāo)j和i的相比重要程度。

3.1構(gòu)造準(zhǔn)則層相對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣

設(shè)要比較各準(zhǔn)則C1，C2，… ， Cn對(duì)目標(biāo)O的重要性

3.2構(gòu)造方案層相對(duì)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣

針對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行判斷比較，依據(jù)他們4個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則構(gòu)造方案層相對(duì)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣。

4層次單排序與檢驗(yàn)

4.1層次單排序

層次單排序是每一個(gè)判斷矩陣各因素針對(duì)其準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重，所以本質(zhì)上是計(jì)算權(quán)向量。本文使用和法計(jì)算。具體的公式是：

計(jì)算的各矩陣的權(quán)向量。

4.2對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)

（1）、計(jì)算一致性指標(biāo)C.I. （consistency index）

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

據(jù)判斷矩陣不同階數(shù)查表，得到平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I.。例如，對(duì)于5階的判斷矩陣，查表得到R.I.=1.12

（3）、計(jì)算一致性比例C.R.并進(jìn)行判斷

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

5 層次總排序與檢驗(yàn)

總排序是指每一個(gè)判斷矩陣各因素針對(duì)目標(biāo)層（最上層）的相對(duì)權(quán)重。層次總排序的一致性檢驗(yàn)類似于層次單排序的一致性檢驗(yàn)。

5.1對(duì)準(zhǔn)則層矩陣進(jìn)行權(quán)重分析

層次總排序，總排序是指每一個(gè)判斷矩陣各因素針對(duì)目標(biāo)層（最上層）的相對(duì)權(quán)重。這一權(quán)重的計(jì)算采用從上而下的方法，逐層合成。

從上表的計(jì)算結(jié)果可知，方案3綜合分析與評(píng)定中占有一定優(yōu)勢(shì)，應(yīng)予優(yōu)先考慮。

6結(jié)論

經(jīng)過以上的AHP模型分析，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、安全性、質(zhì)量性、快捷性四方面進(jìn)行綜合考慮，方案三“焊涂總并線”的方案優(yōu)于其他方案。此驗(yàn)證方案及過程在汽車行業(yè)內(nèi)同類并線項(xiàng)目中具有一定程度的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙煥臣：層次分析法——一種簡(jiǎn)易的新決策方法[M].北京：科學(xué)出版社，1986

[2] 蘇春編著.制造系統(tǒng)建模與仿真.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[3] 鄧子瓊，李小寧.柔性制造系統(tǒng)的建模與仿真[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1993.