基于層次分析法的機(jī)械設(shè)備維修決策探討

竇云飛

摘 要：在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備一體化和自動(dòng)化控制的發(fā)展過程中，為了確保機(jī)械設(shè)備能夠安全生產(chǎn)，對(duì)其維修方式也提出了不同的要求。將層次分析法應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的維修決策中，能夠選擇出最優(yōu)的維修方式。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備；維修方式；層次分析法；維修決策

中圖分類號(hào)：TH17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.103

當(dāng)前，產(chǎn)品同質(zhì)化使企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中心向服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)階段偏移，而對(duì)產(chǎn)品維修服務(wù)的研究主要是為了建立完整的設(shè)備維修體系和運(yùn)作模式。針對(duì)大多數(shù)機(jī)械設(shè)備故障后維修的維修方式，在機(jī)械設(shè)備維修重要性和層次分析法的基本原理的基礎(chǔ)上，從機(jī)械設(shè)備維修的主要策略入手，探討了層次分析法在機(jī)械設(shè)備維修決策中的應(yīng)用。

1 機(jī)械設(shè)備維修的重要性

在機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行和使用過程中，不可避免的會(huì)發(fā)生一些故障，進(jìn)而影響生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行和生產(chǎn)效率，直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。

2 層次分析法的基本原理

層析分析法是20世紀(jì)70年代美國(guó)學(xué)者Satty所提出的一種定性和定量的分析方法，它實(shí)現(xiàn)了定性定量分析的系統(tǒng)化和層次化，并采用有序的階梯層次結(jié)構(gòu)表示復(fù)雜的問題，隨后在對(duì)比、分析不同種方式的確定要素的基礎(chǔ)上，權(quán)衡了各自的重要性，最終在科學(xué)判斷的基礎(chǔ)上進(jìn)行了決策處理。

3 機(jī)械設(shè)備維修的主要策略

通常來講，維修策略主要是從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)來規(guī)定機(jī)械設(shè)備的維修方式和維修程度，而不同的維修策略會(huì)對(duì)維修工作的任務(wù)量和維修費(fèi)用產(chǎn)生直接的影響。目前采用的機(jī)械設(shè)備維修策略主要包括事后維修、定期檢修和狀態(tài)檢修3種。

3.1 事后維修

事后維修主要是指在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障后進(jìn)行的維修處理工作，或者因?yàn)樵O(shè)備突發(fā)故障問題而進(jìn)行的非計(jì)劃性維修處理。對(duì)于這種維修策略，雖然它能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備部件的節(jié)約，但是，從本質(zhì)上講，這種方式屬于非計(jì)劃性維修，并且會(huì)產(chǎn)生較多的剩余維修。

3.2 定期維修

定期維修更多的是對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行周期性維修的一種方式，它主要是在設(shè)備磨損規(guī)律的基礎(chǔ)上確定維修的類別、時(shí)間和工作量。但是，這種方法具有較多的局限性，它主要適用于維修人員已經(jīng)有效掌握磨損規(guī)律的機(jī)械設(shè)備中，并且采取這種方式還會(huì)相應(yīng)地產(chǎn)生維修不足或維修剩余。

3.3 狀態(tài)維修

狀態(tài)維修是在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)上，采用設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行檢修，在機(jī)械設(shè)備故障發(fā)生前提前處理故障問題，從而降低故障發(fā)生的概率，有效地解決了定期維修和事后維修中存在的各種問題。

4 層次分析法的應(yīng)用

4.1 建立判斷矩陣

對(duì)于層次分析法，其核心內(nèi)容就是在針對(duì)決策目標(biāo)的基礎(chǔ)上建立起相應(yīng)的層次評(píng)價(jià)模型。該模型主要包含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層。隨后根據(jù)不同因素的重要性作出對(duì)應(yīng)層次結(jié)構(gòu)模型的判斷數(shù)，并建立起判斷矩陣。在判斷矩陣中，其主要表示的是上層次因素在本層次中相關(guān)因素中的重要性，比如，A層次中的因素AK和下一層次中的因素B1…Bk有聯(lián)系，其A-B的判斷矩陣表述如下：

AK B1 B2 … BK

B1 b11 b12 … b1k

B2 b21 b22 … b2k

… … … … …

Bk bk1 bk2 … Bkk

對(duì)于任何判斷矩陣，其都應(yīng)滿足下列關(guān)系：

Bij=1，bij= （i，j=1，2，…，n）. （1）

4.2 層次排列和一致性檢驗(yàn)

從上述判斷矩陣表分析來看，可以計(jì)算與本層次有聯(lián)系的上層次因素重要性次序權(quán)值，換言之，就是計(jì)算判斷矩陣的特征根和特征向量問題。對(duì)于矩陣A，其主要應(yīng)滿足下列條件，即：

AW=λmax. （2）

式（2）中：λmax為A的最大特征根；W為正規(guī)化的特征向量，W={w1，w2，…wn}，wi為相應(yīng)因素單排序的權(quán)值。

通常情況下，處于對(duì)客觀事物存在一定復(fù)雜性的考慮，需要檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性。其主要指標(biāo)CI的表述如下：

CI= . （3）

另一方面，判斷矩陣的一致性中又存在著隨機(jī)性，所以，需要引入平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI.該指標(biāo)數(shù)據(jù)的取值主要是與判斷矩陣的維數(shù)有關(guān)，1～10階矩陣的RI取值范圍如表1所示。

表1 1～10階矩陣的RI取值范圍表

階數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

RI 0.00 0.00 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49

4.3 建立維修決策模型

機(jī)械設(shè)備維修決策模型的建立應(yīng)在與產(chǎn)品相關(guān)售后服務(wù)流程相結(jié)合的基礎(chǔ)上進(jìn)行。對(duì)于機(jī)械設(shè)備的維修方式，主要有返廠維修和現(xiàn)場(chǎng)維修2種。雖然返廠維修能夠確保設(shè)備維修質(zhì)量和維修人員的工作效率，但是，在大多數(shù)情況下，受現(xiàn)實(shí)條件的限制，返廠維修有較大的難度。對(duì)于維修決策的確定，主要應(yīng)分析設(shè)備故障的重要性、用戶正常需求和返廠維修對(duì)用戶造成的影響等內(nèi)容。在此過程中，維修決策的確定應(yīng)遵循以下3點(diǎn)原則：①設(shè)備類型；②銷售利潤(rùn)；③機(jī)械設(shè)備維修效果。

參考文獻(xiàn)

[1]王凌.維修決策模型和方法的理論與應(yīng)用研究[D].杭州：杭州浙江大學(xué)，2007.

〔編輯：白潔〕