CN116430813A - 一种基于层次分析的装配过程质量特性控制方法 - Google Patents

一种基于层次分析的装配过程质量特性控制方法 Download PDF

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张文硕
谢斌
张欣宇
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Abstract

发明专利申请涉及一种利用层次分析对装配过程质量特性数据进行评估与控制的方法，该方法通过对装配现场采集的质量特性进行分层建模，并针对模型进行层次分析，确定关键质量特性并制定相应的质量控制方法，解决了装配现场质量特性复杂、控制难度高、成品合格率低的问题，有效地提高了产品装配合格率。

Description

一种基于层次分析的装配过程质量特性控制方法
技术领域
本发明涉及一种利用层次分析对装配过程质量特性数据进行评估与控制的方法，属于机械工业领域。
背景技术
复杂机械产品具有庞杂的零件以及复杂的装配过程，每一步装配均涉及多种零部件，不同装配工序之间多有关联。装配过程质量高低与否体现在每一个装配工序中，但针对所有装配工序提取出的质量特性具有不同源、种类多和数量多等特点。其零部件生产厂及装配厂对产品的所有质量特性均进行重点控制会造成分析数据不精准、生产效率过低、浪费大量人力成本等问题。
因此针对复杂机械产品装配过程，利用层次分析法评估质量特性重要性，寻找关键质量特性，并参考影响其形成的主要影响因素，对关键质量特性进行权重排序，制定装配过程质量特性控制方法。
发明内容
本发明的目的：解决目前复杂机械产品装配过程质量特性不同源、数量多，导致质量特性控制不精准、效率低等问题；提供一种适用范围广、使用较为方便的装配过程质量特性控制方法，改进现有的质量特性控制方式，提高装配过程效率，满足复杂机械产品高合格率的要求。
本发明采用的技术实施方案：一种基于层次分析的装配过程质量特性控制方法，包括：质量特性分层、关键质量特性评估以及关键质量特性控制方案拟定；质量特性分层为根据装配现场总结主要质量问题，根据问题颗粒度及产品结构尺度，将质量特性分为质量目标层、质量指标层及质量特性层；关键质量特性评估是利用层次分析法将质量特性分层模型中的质量特性依据重要性进行排序，确定关键质量特性；关键质量特性控制方案拟定是根据影响质量特性的主要因素，对关键质量特性进行权重计算，确定关键质量特性控制方案。
层次分析法的具体方法为：
1.关键控制特性控制小组对所有质量特性进行分析，并建立有质量目标、质量指标和质量特性组成的具有层次结构的质量特性分层模型。
2.对同一层次的各个因素以所属的上一层次的因素为评价准则进行两两比较，构建两两比较矩阵A，其中重要性尺度aij表示任意两个因素之间的相对重要性，其取值参考表1，且aij＝1，aij·aji＝1(i,j＝1,2,3,…,n)。
Figure BDA0004172747750000021
表1相对重要程度表
Figure BDA0004172747750000022
3.采用和积法求最大特征值λmax及对应的特征向量ω，并进行一致性检验，具体步骤如下：
(1)按列将A规范化：
Figure BDA0004172747750000023
(2)计算
Figure BDA0004172747750000024
Figure BDA0004172747750000025
(3)将
Figure BDA0004172747750000026
规范化：
Figure BDA0004172747750000027
其中，ωi即为特征向量ω的第i个分量。
(4)计算λmax：
Figure BDA0004172747750000028
(5)计算一致性指标CI:
Figure BDA0004172747750000029
(6)查找相应的平均随机一致性指标RI，如表2所示，计算一致性比例：
CR＝CI/RI
一般要求CR≤0.1，即可认为判断矩阵A是满意的，否则需要对判断矩阵进行适当调整。
表2平均随机一致性指标RI
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
RI 0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59
4.计算合成权重，并进行质量特性重要性排序。
层次分析法分别用于提取关键质量特性，以及根据不同影响因素对关键质量特性进行群重要性排序，以确定关键质量特性控制方案。
本发明与现有技术相比的优点在于：通过层次分析法对复杂机械产品装配过程中的质量特性进行权重排序，并结合影响质量特性的主要因素进行分析，确定关键质量特性及其控制方案，提高了装配质量的可靠性。
附图说明
图1为本发明的整体方案图；
图2为本发明的相关算法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
如图1为本发明的整体方案图，首先根据现场实际装配情况，归纳需要控制的质量特性，根据因果图从人员、设备、材料、方法、测量以及环境六角度出发，基于层次分析法确定各质量特性的影响权重，对影响权重进行排序，依照“20/80”原则，确定复杂机械产品装配的关键质量特性，并针对主要影响因素确定质量特性控制方案集。若结果不具备可行性，则对主要影响因素及质量特性进行调整，最终达到目标可行性。
下面结合相关算法流程图，具体介绍本发明的层次分析方法：
如图2，根据确定的由不同尺度属性构成的关键产品质量特性分层模型，针对装配过程中两个因素构建判断矩阵，利用和积法求出判断矩阵的最大特征值及对应的特征向量，根据特征值与特征向量计算一致性指标，并与相应的平均随机一致性指标进行比例换算，直到找出符合一致性比例要求的判断矩阵。根据特征向量计算质量特性的合成权重并对其重要性进行排序。
提供以上实施方法仅仅是为了描述本发明的便捷性与目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。

Claims (3)

1.一种基于层次分析对装配产线质量特性重要性进行排序，并制定相应的质量控制方案的方法，其特征包括：质量特性分层方法、关键质量特性评估方法以及关键质量特性控制方案拟定方法。
2.如权利要求1所述的质量特性分层方法，其主要特征在于：根据实际装配产线的装配问题提取质量特性，根据复杂装配产品的结构尺度建立基于质量目标、质量指标以及质量特性的关键产品质量特性分层模型。
3.如权利要求1所述的关键质量特性评估方法，针对采集的质量特性分层模型，将模型进行层次分解，对同一层次内的诸多因素进行两两比较并确定每个因素相对于上一层目标的影响权重，最终确定质量特性相对于总目标的重要度排序。
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