【正文】 w1= =w2= =w3= =w4= =w5= = （3）計算判斷矩陣 A—C 的最大特征值：= =?max1??5)(iiPW（4）計算一致性指標：01.= = =?查表得：n=5 時隨機指標 .=。則計算得隨機一致性指標得：.= = =＜ 即 A—C 判斷矩陣符合一致性指標檢驗要求。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度，并計算權(quán)重，填入表格。同上述方法，進行一致性檢驗。=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度，并計算權(quán)重，填入表格。同上述方法，進行一致性檢驗。= ，. =, .= ＜；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度，并計算權(quán)重，填入表格。同上述方法，進行一致性檢驗。 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度，并計算權(quán)重，填入表格。同上述方法，進行一致性檢驗。 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上面我們得到的是一組元素對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于目標的排序權(quán)重，從而進行方案選擇。總排序權(quán)重要自上而下地將單準則下的權(quán)重進行合成。設(shè)上一層次（A 層）包含 A1,…,Am 共 m 個因素，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 Bi與 Aj無關(guān)聯(lián)時，B ij=0） ?，F(xiàn)求 B 層中各因素關(guān)于總目標的權(quán)重，即求 B 層各因素的層次總排序權(quán)重 h1,…，hn，計算按下表所示方式進行，i=1,…,n。 （）??mjjiifh1對層次總排序也需作一致性檢驗，檢驗仍象層次總排序那樣由高層到低層逐層進行。這是因為雖然各層次均已經(jīng)過層次單排序的一致性檢驗，各成對比較判斷矩陣都29 / 77已具有較為滿意的一致性。但當綜合考察時，各層次的非一致性仍有可能積累起來，引起最終分析結(jié)果較嚴重的非一致性。設(shè) B 層中與 Aj 相關(guān)的因素的成對比較判斷矩陣在單排序中經(jīng)一致性檢驗，求得單排序一致性指標為 .（j） ， （j=1,…,m） ，相應的平均隨機一致性指標為 .（j）（.（j） 、.（j）已在層次單排序時求得） ，則 B 層總排序隨機一致性比例為 （）??mjjjjfIRC1).(..當 .≤ 時，認為層次總排序結(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計算結(jié)果表明，為了優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，對耀華機械廠來說，所列方案要素需要優(yōu)先優(yōu)化的次序為：P 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原料采購優(yōu)化，權(quán)值為 ； P 6員工工資改善，權(quán)值為 。30 / 77 運用排列圖找出關(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)化這五項就可31 / 775 生產(chǎn)系統(tǒng)的多目標優(yōu)化 方法研究對生產(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、管理事務進行優(yōu)化。再進行設(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。耀華機械廠以高效率、高質(zhì)量，贏得著行業(yè)競爭和企業(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、布置和路徑和工作環(huán)境為優(yōu)先方案進行優(yōu)化。加熱 下料 加熱 汽錘 擴孔機 整形機 退火毛坯車內(nèi)徑端面車外徑端面磨削端面打標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)徑滾道消除應力回火精研滾道磨外徑檢驗入庫鋼材圖 軸承生產(chǎn)簡介圖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)為研究對象，在著手對某一工作系統(tǒng)進行詳細調(diào)查研究和改進之前，對生產(chǎn)系統(tǒng)全過程所進行的概略分析，以便對生產(chǎn)系統(tǒng)進行簡略、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)量檢驗修磨外徑檢驗外觀質(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 改進前軸承套圈磨加工工藝過程33 / 77問題分析:由于外圈進入裝配前, 要進行 100%外觀質(zhì) 量、超精溝道質(zhì)量、公稱外徑尺寸檢驗, 而此工藝 過程工件溝道超精后,僅能檢驗溝道超精質(zhì)量 (此 時,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 檢驗以上多項,工件需要再轉(zhuǎn)修磨外徑工序 (冷卻 水冷卻、水劑) ,即此檢驗工序延長了周期,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 油會帶入到修磨外徑工序的機床冷卻水中,即出 現(xiàn)水中混油現(xiàn)象 ,這會影響到外圓無心機床水質(zhì) 和冷卻、清洗效果,甚至影響到機床潤滑質(zhì)量。 修磨外徑時,高壓大流量冷卻水和砂輪屑的 沖擊,對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：外圈溝道磨削 (水劑)后,轉(zhuǎn)修磨外徑工序 (水 劑)去除磨溝時工件支承造成的支承劃痕,再轉(zhuǎn)溝 道超精工序 (油劑) ,轉(zhuǎn)零件終檢檢驗工序可同時 檢驗工件外觀質(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連續(xù)地檢驗溝道超 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)驗證,溝道超精機床陶瓷支承在支外徑磨 外溝時,不會對工件外徑產(chǎn)生支承劃痕。內(nèi)圈采用球軸承溝道超精機 ( 3MZ316) ,因支 內(nèi)孔超精內(nèi)溝道,所以在內(nèi)圈擋邊車加工時增加 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 改進后軸承套圈磨加工工藝過程評價：通過多次工藝過程和使用設(shè)備的改進, 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。縮短了生產(chǎn)、檢驗及工序周轉(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]是對產(chǎn)品和零件整個制造過程的詳細分析，特別適用于對搬運、儲存、等待等隱藏成本浪費的分析。滾動軸承套圈的車削加工流程如下：統(tǒng)計內(nèi)容 次數(shù) 距離/m 時間/min加工○ 11 38檢查□ 11 15搬運→ 8 115 12等待 D 0 0工作名稱：編號 ： 方法：現(xiàn)行研究者： 日期：審核者： 日期：存儲▽ 1 5工序系列工作說明 距 離/m 時間/min加工 檢查 搬運 等待 存儲（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 改進前滾動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。在實際工作中常稱之為：1 個不忘、4 大原則、5 個方面、5W1H 技術(shù)。（1）1 個不忘—不忘動作經(jīng)濟原則： 動作經(jīng)濟原則是指通過對人體動作能力的研究，創(chuàng)立一系列最能有效地發(fā)揮人的動作能力的科學原則，達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 ： 實際工作中，采用“ECRS”四大原則進行改善時，首先考慮取消該工序，不能取消而又必要的工序，在考慮進行合并﹑ 重排和簡化，ECRS [3][4]是通過提問技術(shù)，對現(xiàn)行方案進行嚴格考核與分析，建立新方法時所用的四項原則：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、動作與操作。 37 / 772）合并（Com