轨道交通装备制造业精益生产模式评价

程强，高江，韦江

(1.大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连 116028;2.中国北车集团 大连机车车辆有限公司，辽宁大连116021)*

0 引言

根据中长期铁路网规划，预计2015年铁路总营业里程约为12.5万公里，全国将新建89条城市轨道交通线、总里程为2 300 km，对应的城市轨道车辆需求量将达19870多辆［1］.同时，市场竞争的加剧，铁路民营企业即将引入，铁路市场招投标管理等带来一系列时间、质量、成本和服务(简称TQCS)方面的竞争.为适应我国轨道交通快速发展的需要，轨道交通装备制造型企业必须抓住这次发展机遇，进行全面改革，而轨道交通装备制造业的特点是典型的多品种、小批量，为了达到TQCS方面的标准，企业正积极推行精益生产模式，从产业结构调整、产品优化升级和自主创新能力等方面，使得轨道交通装备制造业满足可持续发展的综合水平.为了使企业在实施过程中，迅速查找不足，明确改进方向，以轨道交通装备制造业为背景，借鉴已有的精益生产水平评价研究成果［2］，借鉴不同领域的绩效评价［3-4］，建立一套相对完整的精益生产模式评价体系.

1 精益生产模式评价体系

构建评价体系是将相互关联、相互制约的多层次、多因素的问题条理化、清晰化，反映了评价目标的主要特征和层次结构，区分各个层次目标和单个目标对系统整体评价的影响程度［5］.影响轨道交通装备制造业的因素很多，通过收集相关资料，广泛调查和深入了解，并结合轨道交通装备制造业目前的实际情况，分析和比较各影响因素之间的关系，对指标进行筛选，设置适度的评价指标数量.经过初步拟定、专家咨询、信息反馈、统计处理和综合归纳等环节，按照系统性原则、一致性原则、独立性原则、科学性原则、可行性原则、可比性原则等［6］，最终确定轨道交通装备制造业精益生产模式评价指标体系如图1所示.

该精益生产模式评价体系的设计满足了先进性和实用性的要求，在实施精益生产的过程中，各个指标满足了精益生产的各个基本要素，并与国际上的先进生产方式以及国际铁路行业标准(IRIS)［7］相接轨.另外，在制定精益生产评价体系时，主要针对轨道交通装备制造型企业在生产中确实存在的弊端和缺陷.

2 精益生产模式评价方法

随着国内外数学理论技术的研究，很多综合评价方法和思想都将引用到综合评价实践中来，并已取得了显著的效果.其中，数据包络分析法能够在大系统中很容易找出其薄弱环节进行改进，但该方法只表明评价单元的相对发展指标，无法表示实际发展水平;灰色理论法一般处理相对高层次的问题，且不受随机因素的干扰，但将给系统分析带来不便;神经网络算法一般用于现场数据比较丰富，并且准确可靠;模糊综合评价法能够全面考虑与被评价事物相关的各个因素，经过模糊变换、运算后，其评价效果与传统评价方法相比，其结果更加准确、更加可靠，但模糊综合评价时对评价集(因素集)权数的选择主观性太强.由于轨道交通装备制造业实施精益生产尚处于发展期，模糊综合评价法相对适合该评价体系，为了弥补该方法的不足，首先利用层次分析法对评价系统的权数进行确定，最后运用基于雷达图的分析法分析企业的现实状况.

图1 轨道交通装备制造业精益生产模式评价指标体系

2.1 利用层次分析法(AHP)进行指标权重设定

(1)构造两两比较判断矩阵

在建立评价系统以后，根据上下层次之间元素的隶属关系，按照1～9比例标度给出相应的分值，如:对n个元素A1，…，An来说，通过两两比较，得到两两比较判断矩阵如式(1):

(2)将判断矩阵正规化，得到所求权重特征向量w及最大特征值λmax如式(2):

将所得到的w经归一化后作为元素A1，…，An在准则下的排序权重.

(3)判断矩阵的一致性检验，首先计算一致性指标 C.I.如式(3):

通过查找，计算一致性比例如式(4):

当C.R.＜0.1时，为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则应对判断矩阵作适当的修正.

(4)分别计算第k－1层次的计算结果C.I.k、R.I.k和 C.R.k－1，则第 k 层次的综合一致性比例指标如式(5):

当C.R.k＜ 0.1时，为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则应对判断矩阵作适当的修正.

采用AHP方法计算图1的各级指标权重如下:一级指标 6 个权值为［0.2057，0.3422，0.1219，0.0753，0.0492，0.2057］;二级指标 17 个权值 为［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］;三级指标 67 个权值为 ［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 模糊综合评价模型

(1)该评价体系划分为三级，一级为评价模块 Ui(i=1，…，6)，权重分配为 Wi(i=1，…，6);二级为评价项目Uij(j=1，…，17)，权重分配为Wij(j=1，…，17);三级为评价指标 Uijk(k=1，…，67)，权重分配为 Wijk(k=1，…，67)，其中每个节点有唯一的父节点;

(2)按定性指标模糊评判集为V=(v1，v2，v3，v4)=(优，良，中，差);

(3)对评价集各个单因素进行评判，形成隶属度矩阵如式(6).

(4)单层次模糊综合评价模型的建立如式(7).

多层次模糊综合评价模型的建立如式(8).

(5)最后根据隶属度最大原则，做出评判结果.

针对某轨道交通装备制造型企业，请10名专家按评价标准进行现场评价，将得到的结果进行分析运算，得到准时化模块模糊综合评价数据如附表.

附表 准时化指标模糊综合评价数据表

根据隶属度最大原则，准时化指标综合评价为中;同理，计算高质量、高柔性、现场改善与持续改善、高素质员工及利润最大化的综合评价分别为:中、中、良、良及中.并根据式(8)计算得到该公司实施精益生产的综合评价为中.

2.3 基于雷达图的分析法

采用雷达图分析企业在精益生产方面的整体水平及指标的优劣势，雷达图的半轴分别代表各个评价指标序列，各个轴线上0～1比率分别代表相应的评价指标水平.在雷达图中，指标在轴线上的比率反映该指标的能力.再将轴线上各指标点用线段连接，指标折线所包围的面积反映该企业在该行业的总体位置.

由附表可知准时化指标的最终分值为0.462 1，同理计算高质量、高柔性、现场改善与持续改善、高素质员工及利润最大化的分值分别为0.563 6、0.464 5、0.382 4、0.481 5、0.470 2，并用直线连接各指标点，形成该企业精益生产水平一级指标的雷达图如图2.可以看出该企业比较重视产品质量，相对在现场改善方面比较薄弱，应该加以重视，而企业在准时化、高柔性、高素质员工与利润最大化方面比较适中，这与企业实际情况相符合.

图2 企业精益生产水平一级指标雷达图

为了明确改进方向，运用雷达图对该企业的现场改善方面继续分析，6S管理(0.480 4)、标准作业(0.402 3)，可知，企业应该重视标准作业的改进.

3 结论

本文针对某轨道交通制造型企业实施精益生产的情况，并结合精益生产及相关理论，建立了一套定性与定量相结合的评价体系，有助于企业管理者科学地把握其实际状况.在此基础上，通过采用层次分析法对轨道交通装备制造业精益生产模式评价体系进行权数设定，使得各指标权重集相对稳定，避免了企业专家在模糊综合评价时，权重集选择的主观性.另外，通过雷达图的分析，验证了轨道交通装备制造业精益生产模式评价体系的合理性.

通过对轨道交通装备制造业精益生产模式评价体系的研究，轨道交通装备制造业集团可以运用该体系找到其在同行业中的位置，通过绘制雷达图了解下属子公司的实际情况，比较其子公司的相对排名;各子公司也可以通过雷达图的绘制，快速找到企业的弊端，加以改进，有利于企业未来的发展.

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