【正文】 w1= =w2= =w3= =w4= =w5= = （3）計(jì)算判斷矩陣 A—C 的最大特征值：= =?max1??5)(iiPW（4）計(jì)算一致性指標(biāo)：01.= = =?查表得：n=5 時(shí)隨機(jī)指標(biāo) .=。則計(jì)算得隨機(jī)一致性指標(biāo)得：.= = =＜ 即 A—C 判斷矩陣符合一致性指標(biāo)檢驗(yàn)要求。27 / 77表 判斷矩陣 C1 PC1 P1 P2 P3 P4 P6 P7 wP1 1 1/3 1/3 1/3 1/2 1/2 P2 3 1 1 1 3/2 3/2 P3 3 1 1 1 3/2 3/2 P4 3 1 1 1 3/2 3/2 P6 2 2/3 2/3 2/3 1 1 P7 2 2/3 2/3 2/3 1 1 用上述相同的方法可得到兩兩因素的比較標(biāo)度，并計(jì)算權(quán)重，填入表格。同上述方法，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。=0，. = 0, = 0 .=0＜?可見判斷矩陣具有滿意的一致性。表 判斷矩陣 C2PC2 P4 P3 P8 wP4 1 3 3/7 P3 1/3 1 1/7 P8 7/3 7 1 用上述相同的方法可得到兩兩因素的比較標(biāo)度，并計(jì)算權(quán)重，填入表格。同上述方法，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。= ，. =, .= ＜；max?可見判斷矩陣具有滿意的一致性。 表 判斷矩陣 C5 PC3 P2 P3 P4 P5 P7 wP2 1 5/7 5/3 5 5/2 P3 7/5 1 7/3 7 7/2 P4 3/5 3/7 1 3 3/2 P5 1/5 1/7 1/3 1 1/2 P7 2/5 2/7 2/3 2 1 28 / 77用上述相同的方法可得到兩兩因素的比較標(biāo)度，并計(jì)算權(quán)重，填入表格。同上述方法，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。 max?=4，. =0, .= 0 ＜.可見判斷矩陣具有滿意的一致性。表 判斷矩陣 C4 PC4 P1 P5 P7 WP1 1 1/2 1/5 P5 2 1 2/5 P7 5 5/2 1 用上述相同的方法可得到兩兩因素的比較標(biāo)度，并計(jì)算權(quán)重，填入表格。同上述方法，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。 max?=3，. =0, .= 0 ＜.可見判斷矩陣具有滿意的一致性。 層次總排序及一致性檢驗(yàn)上面我們得到的是一組元素對(duì)其上一層中某元素的權(quán)重向量。我們最終要得到各元素，特別是最低層中各方案對(duì)于目標(biāo)的排序權(quán)重，從而進(jìn)行方案選擇。總排序權(quán)重要自上而下地將單準(zhǔn)則下的權(quán)重進(jìn)行合成。設(shè)上一層次（A 層）包含 A1,…,Am 共 m 個(gè)因素，它們的層次總排序權(quán)重分別為f1,…,fm。又設(shè)其后的下一層次（B 層）包含 n 個(gè)因素 B1,…,Bn，它們關(guān)于 Aj的層次單排序權(quán)重分別為 h11,…,h1j（當(dāng) Bi與 Aj無關(guān)聯(lián)時(shí)，B ij=0） ?，F(xiàn)求 B 層中各因素關(guān)于總目標(biāo)的權(quán)重，即求 B 層各因素的層次總排序權(quán)重 h1,…，hn，計(jì)算按下表所示方式進(jìn)行，i=1,…,n。 （）??mjjiifh1對(duì)層次總排序也需作一致性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)仍象層次總排序那樣由高層到低層逐層進(jìn)行。這是因?yàn)殡m然各層次均已經(jīng)過層次單排序的一致性檢驗(yàn)，各成對(duì)比較判斷矩陣都29 / 77已具有較為滿意的一致性。但當(dāng)綜合考察時(shí)，各層次的非一致性仍有可能積累起來，引起最終分析結(jié)果較嚴(yán)重的非一致性。設(shè) B 層中與 Aj 相關(guān)的因素的成對(duì)比較判斷矩陣在單排序中經(jīng)一致性檢驗(yàn)，求得單排序一致性指標(biāo)為 .（j） ， （j=1,…,m） ，相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)為 .（j）（.（j） 、.（j）已在層次單排序時(shí)求得） ，則 B 層總排序隨機(jī)一致性比例為 （）??mjjjjfIRC1).(..當(dāng) .≤ 時(shí)，認(rèn)為層次總排序結(jié)果具有較滿意的一致性并接受該分析結(jié)果。表 層次總排序C1 C2 C3 C4層次 C層次 P 方案 P 總排序值方案排序P1 0 0 8P2 0 0 4P3 0 0 1P4 0 5P5 0 6P6 0 0 0 9P7 0 2P8 0 0 0 7P9 3計(jì)算結(jié)果表明，為了優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)耀華機(jī)械廠來說，所列方案要素需要優(yōu)先優(yōu)化的次序?yàn)椋篜 3工藝流程優(yōu)化，權(quán)值為 ；P 7設(shè)備性能優(yōu)化，權(quán)值為 ；P 9工作環(huán)境改善，權(quán)值為 ；P 2管理事務(wù)優(yōu)化，權(quán)值為 ；P 4布置和路徑優(yōu)化，權(quán)值為 ；P 5員工素質(zhì)提高，權(quán)值為 ；P 8消防設(shè)施優(yōu)化，權(quán)值為；P 1原料采購(gòu)優(yōu)化，權(quán)值為 ； P 6員工工資改善，權(quán)值為 。30 / 77 運(yùn)用排列圖找出關(guān)鍵因素排列圖也成為帕雷特圖，即著名的 20/80 原則。往往 80%的問題是有 20 的因素引起的。下面根據(jù)層次分析發(fā)得出的方案排序，運(yùn)用排列圖找出關(guān)鍵因素。0 . 10 . 2P 3P 7 P 9P 2P 4P 5P 8P 10 . 1 8 30 . 1 7 70 . 1 6 70 . 1 3 60 . 1 4 50 . 0 6 70 . 0 5 20 . 0 3 8關(guān)鍵的因素權(quán)重和為 0 . 8 0 80 . 0 3 5P 6 各個(gè)因素權(quán)重排列圖通過排列圖可以看出，P 3工藝流程優(yōu)化、P 7設(shè)備性能優(yōu)化、P 9工作環(huán)境改善、P 2管理事務(wù)優(yōu)化 P4布置和路徑優(yōu)化權(quán)重相加總和為 所以這五項(xiàng)為關(guān)鍵因素，由于資源有限，所以在后面的優(yōu)化過程中優(yōu)先優(yōu)化或者只優(yōu)化這五項(xiàng)就可31 / 775 生產(chǎn)系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化 方法研究對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化 根據(jù)系統(tǒng)分析得出優(yōu)化方案，本文用方法研究對(duì)工藝流程即產(chǎn)品工藝程序和流程程序、布置和路徑、管理事務(wù)進(jìn)行優(yōu)化。再進(jìn)行設(shè)備性能優(yōu)化和工作環(huán)境改善。軸承套圈的加工是要耀華機(jī)械廠的主要產(chǎn)品之一，耀華每年完成大量的各種軸承套圈生產(chǎn)訂單，主要是一些大的軸承廠商的外包業(yè)務(wù)。耀華機(jī)械廠以高效率、高質(zhì)量，贏得著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)形象。 軸承套圈的主要生產(chǎn)過程包括鍛造加工、車削加工、熱處理和磨加工。根據(jù)用層次分析法對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的分析，優(yōu)化此企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)分別以工藝流程、管理事務(wù)、布置和路徑和工作環(huán)境為優(yōu)先方案進(jìn)行優(yōu)化。加熱 下料 加熱 汽錘 擴(kuò)孔機(jī) 整形機(jī) 退火毛坯車內(nèi)徑端面車外徑端面磨削端面打標(biāo)記倒角滾道密封槽半成品淬火 清洗 回火 二次回火淬火后半成品磨端面磨內(nèi)徑滾道消除應(yīng)力回火精研滾道磨外徑檢驗(yàn)入庫(kù)鋼材圖 軸承生產(chǎn)簡(jiǎn)介圖32 / 77 軸承套圈磨加工工藝程序的分析與優(yōu)化工藝程序分析 [12]是指以生產(chǎn)系統(tǒng)或工作系統(tǒng)為研究對(duì)象，在著手對(duì)某一工作系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查研究和改進(jìn)之前，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)全過程所進(jìn)行的概略分析，以便對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)略、全面和一般性的了解，從宏觀上發(fā)現(xiàn)問題，為后面的流程程序分析、布置和經(jīng)路分析作準(zhǔn)備。深溝球軸承套圈的磨加工流程如下：123456811234567 1728磨兩端面磨內(nèi)圈擋邊支內(nèi)溝道磨內(nèi)溝道退磁 、 清洗支內(nèi)溝道磨內(nèi)孔退磁 、 清洗支內(nèi)孔超精內(nèi)溝道終檢清洗磨兩端面磨外徑支外徑磨外溝道退磁 、 清洗支外徑超精外溝道外圈溝道超精質(zhì)量檢驗(yàn)修磨外徑檢驗(yàn)外觀質(zhì)量 、 公稱尺寸清洗淬火后半成品淬火后半成品油劑油劑深溝球軸承內(nèi)圈磨加工工藝過程 深溝球軸承外圈磨加工工藝過程 改進(jìn)前軸承套圈磨加工工藝過程33 / 77問題分析:由于外圈進(jìn)入裝配前, 要進(jìn)行 100%外觀質(zhì) 量、超精溝道質(zhì)量、公稱外徑尺寸檢驗(yàn), 而此工藝 過程工件溝道超精后,僅能檢驗(yàn)溝道超精質(zhì)量 (此 時(shí),超精溝道返工品可返回超精工序) ,產(chǎn)品外徑 還沒有加工到最終公稱尺寸,不能在此工序同時(shí) 檢驗(yàn)以上多項(xiàng),工件需要再轉(zhuǎn)修磨外徑工序 (冷卻 水冷卻、水劑) ,即此檢驗(yàn)工序延長(zhǎng)了周期,且多一 次工件周轉(zhuǎn)。 外圈溝道超精后,工件溝道及表面殘存超精 油會(huì)帶入到修磨外徑工序的機(jī)床冷卻水中,即出 現(xiàn)水中混油現(xiàn)象 ,這會(huì)影響到外圓無心機(jī)床水質(zhì) 和冷卻、清洗效果,甚至影響到機(jī)床潤(rùn)滑質(zhì)量。 修磨外徑時(shí),高壓大流量冷卻水和砂輪屑的 沖擊,對(duì)溝道超精表面粗糙度 ( R a 0. 05 mm 以下) 質(zhì)量產(chǎn)生破壞,殘存工件溝道內(nèi)的冷卻水及砂輪 屑,又被帶入到裝配工序前的零件清洗油箱 (主要 是清洗煤油)中,影響了清洗質(zhì)量,破壞了清洗油 質(zhì)量,即產(chǎn)生油中混水現(xiàn)象。工藝改進(jìn)：外圈溝道磨削 (水劑)后,轉(zhuǎn)修磨外徑工序 (水 劑)去除磨溝時(shí)工件支承造成的支承劃痕,再轉(zhuǎn)溝 道超精工序 (油劑) ,轉(zhuǎn)零件終檢檢驗(yàn)工序可同時(shí) 檢驗(yàn)工件外觀質(zhì)量、外徑尺寸偏差和溝道超精質(zhì) 量,合格品轉(zhuǎn)裝配前零件清洗 (油劑) ,可以看出: (1) 在制品工序周轉(zhuǎn)過程中不再產(chǎn)生水中混 油、油中混水現(xiàn)象,保證了冷卻劑、清洗劑質(zhì)量,延 長(zhǎng)了使用周期。 (2) 外圈溝道超精后,合格的溝道表面質(zhì)量不 會(huì)被磨削液中砂輪屑沖擊而破壞,可直接轉(zhuǎn)入下 工序,保證了超精質(zhì)量。 (3) 零件終檢工序可同時(shí)連續(xù)地檢驗(yàn)溝道超 精質(zhì)量和公稱尺寸、外觀質(zhì)量,減少了工件周轉(zhuǎn)次 數(shù),減少了工件磕碰傷,縮短了在制品周轉(zhuǎn)周期。 經(jīng)驗(yàn)證,溝道超精機(jī)床陶瓷支承在支外徑磨 外溝時(shí),不會(huì)對(duì)工件外徑產(chǎn)生支承劃痕。內(nèi)圈采用球軸承溝道超精機(jī) ( 3MZ316) ,因支 內(nèi)孔超精內(nèi)溝道,所以在內(nèi)圈擋邊車加工時(shí)增加 軟磨工序 ,以控制擋邊表面外觀質(zhì)量和尺寸分散 度,要求采用光亮淬火熱處理工藝和光飾工件,能 滿足密封和外觀質(zhì)量要求,故減少了磨內(nèi)圈擋邊 工序。改進(jìn)后深溝球軸承套圈的磨加工流程如下：34 / 771234567112345617磨兩端面支內(nèi)溝道磨內(nèi)溝道退磁 、 清洗支內(nèi)溝道磨內(nèi)孔退磁 、 清洗支內(nèi)孔超精內(nèi)溝道終檢清洗磨兩端面磨外徑支外徑磨外溝道退磁 、 清洗支外徑超精外溝道修磨外徑清洗終檢油劑 油劑淬火后半成品淬火后半成品深溝球軸承內(nèi)圈磨加工工藝過程 深溝球軸承外圈磨加工工藝過程 改進(jìn)后軸承套圈磨加工工藝過程評(píng)價(jià)：通過多次工藝過程和使用設(shè)備的改進(jìn), 保證 了溝道超精質(zhì)量,提高了產(chǎn)品外觀質(zhì)量和尺寸精 度?？s短了生產(chǎn)、檢驗(yàn)及工序周轉(zhuǎn)周期 , 減少了在 制品周轉(zhuǎn)次數(shù)。避免了多次水 (磨削液) 、油 (清洗 油、超精油)交叉相混現(xiàn)象。 在節(jié)約清洗成本的情 況下,既35 / 77提高工效,又創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 軸承套圈車加工流程程序的分析與優(yōu)化流程程序分析 [13][14]是對(duì)產(chǎn)品和零件整個(gè)制造過程的詳細(xì)分析，特別適用于對(duì)搬運(yùn)、儲(chǔ)存、等待等隱藏成本浪費(fèi)的分析。滾動(dòng)軸承套圈的車削加工流程如下：統(tǒng)計(jì)內(nèi)容 次數(shù) 距離/m 時(shí)間/min加工○ 11 38檢查□ 11 15搬運(yùn)→ 8 115 12等待 D 0 0工作名稱：編號(hào) ： 方法：現(xiàn)行研究者： 日期：審核者： 日期：存儲(chǔ)▽ 1 5工序系列工作說明 距 離/m 時(shí)間/min加工 檢查 搬運(yùn) 等待 存儲(chǔ)（粗車內(nèi)孔） 2 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽（粗車外圓） 2 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽5 搬往下一工序 20 2 ○ □ → D ▽（磨端面） 5 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽ 20 2 ○ □ → D ▽（精車外圓） 5 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽（精車內(nèi)孔） 5 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽ 10 1 ○ □ → D ▽36 / 77 1 ● □ → D ▽ 10 1 ○ □ → D ▽ R 角 2 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽ R 角 2 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽ 5 1 ○ □ → D ▽ 6 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽ 5 1 ○ □ → D ▽ 4 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽ 4 ● □ → D ▽ 1 ○ ■ → D ▽ 25 2 ○ □ → D ▽ 5 ○ ■ → D ▽ 20 2 ○ □ → D ▽ 5 ○ □ → D ▼圖 改進(jìn)前滾動(dòng)軸承套圈的車削加工流程根據(jù)流程程序圖，采用“5W1H” 、 “4 大原則”的分析方法。在實(shí)際工作中常稱之為：1 個(gè)不忘、4 大原則、5 個(gè)方面、5W1H 技術(shù)。（1）1 個(gè)不忘—不忘動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則： 動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則是指通過對(duì)人體動(dòng)作能力的研究，創(chuàng)立一系列最能有效地發(fā)揮人的動(dòng)作能力的科學(xué)原則，達(dá)到減輕操作者的疲勞程度，提高效率的目的。（2）4 大原則—即“ECRS”四大原則 ： 實(shí)際工作中，采用“ECRS”四大原則進(jìn)行改善時(shí)，首先考慮取消該工序，不能取消而又必要的工序，在考慮進(jìn)行合并﹑ 重排和簡(jiǎn)化，ECRS [3][4]是通過提問技術(shù)，對(duì)現(xiàn)行方案進(jìn)行嚴(yán)格考核與分析，建立新方法時(shí)所用的四項(xiàng)原則：1）取消(Eliminate)。在經(jīng)過“完成了什么、是否有必要及為什么”等問題的提問后，取消不必要的工序、動(dòng)作與操作。 37 / 772）合并（Com