服裝企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性評價體系研究

服裝企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性評價體系研究

0企業(yè)柔性目的特性近年來，由于原材料和勞動力的價格上漲，服裝企業(yè)的生產(chǎn)成本不斷增加，市場給企業(yè)帶來的不確定性也在增加。靈活是衡量生產(chǎn)系統(tǒng)核心競爭力的重要組成部分。生產(chǎn)系統(tǒng)柔性反映了生產(chǎn)系統(tǒng)應對由外部環(huán)境引起的變化和不穩(wěn)定性的能力,柔性的應用是為了適應不確定性。柔性在企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)主要作用為:有利于不同品種、批量產(chǎn)品的生產(chǎn);系統(tǒng)可以經(jīng)濟快速地轉換生產(chǎn)對象;減少了產(chǎn)品生產(chǎn)前的等待時間;減少庫存,加速資金周轉;提高設備利用率。由于柔性的復雜性,目前仍舊沒有一個較為可行的方法能夠對柔性進行有效的評價。許多學者根據(jù)不同的標準分別從不同方面對柔性進行了度量,但是這些度量方法都存在不同的缺陷并且過于偏重理論的分析,難以用于實際生產(chǎn)過程。1柔性總定量度量Slack在分析柔性的特性基礎上指出柔性具有范圍、時間、費用三方面特性,并首次提出了柔性的三維度量:狀態(tài)范圍維、狀態(tài)轉移費用維和狀態(tài)轉移時間維。其后許多學者關于柔性三維度量研究多為通過三維歸類分析的定性描述,而無可量化的度量指標。因為影響系統(tǒng)柔性因素不僅要從橫向研究,還要進行縱向的比較分析。針對服裝企業(yè)面對實際生產(chǎn)情況如訂單變化、貨期變化、產(chǎn)品種類變化等特點,結合柔性三維特性,通過對服裝企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)不同柔性、不同維度上的衡量指標分析,建立基于層次分析法AHP(analytichierarchyprocess)的生產(chǎn)系統(tǒng)柔性度量模型。2基于ahp的生產(chǎn)系統(tǒng)柔性測量2.1服裝企業(yè)柔性相關數(shù)據(jù)集的分析柔性體現(xiàn)具有三方面要素:反應速度快、生產(chǎn)效率高、適應能力強。適應變化體現(xiàn)了系統(tǒng)的反應速度,能力的大小反應了系統(tǒng)應對變化所付出的成本多少,具體而言,有以下幾方面。時間維,指通過對系統(tǒng)轉換過程作必要的調整以響應系統(tǒng)內外各種可能變化的容易程度,表現(xiàn)在時間上付出代價的大小;范圍維,指生產(chǎn)系統(tǒng)應對轉換的輸出可以在某個范圍內變化的能力,可變范圍越大,柔性越高;費用維,指系統(tǒng)應對變化調整所付出的費用多少。在柔性三維度量基礎上研究加工型服裝企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)基礎級的三種柔性:作業(yè)柔性、機器柔性、貨期柔性,如表1。作業(yè)柔性:制造系統(tǒng)在不增加重要制造設施的前提下制造多種產(chǎn)品的能力,使系統(tǒng)能完成多樣化的生產(chǎn)任務。時間上表現(xiàn)為生產(chǎn)加工時間的多少,即生產(chǎn)加工時間與標準作業(yè)時間比率,范圍上表現(xiàn)為單位時間內生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量即生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率,費用上表現(xiàn)為企業(yè)付出作業(yè)成本占企業(yè)訂單獲利額中的比重。生產(chǎn)系統(tǒng)在標準作業(yè)時間內生產(chǎn)加工時間越多,生產(chǎn)效率越高,付出作業(yè)成本越少,則作業(yè)柔性越高。機器柔性:機器能完成多種加工操作的能力。機器柔性表現(xiàn)在時間上,機器的有效加工時間率;范圍上,機器的利用率;費用上,機器固定成本損耗率。機器有效加工率越高,利用率越高,機器固定損失率越少,則機器柔性越高。貨期柔性:貨期柔性表示生產(chǎn)系統(tǒng)對于縮短交貨期、對交貨期變化要求而進行調整的能力。具體表現(xiàn)在時間上調整交貨期的能力,即用實際交貨時間與貨期時間差值與貨期的比率;范圍上表現(xiàn)為不按期交貨產(chǎn)品數(shù)量占產(chǎn)品總數(shù)的比重;費用上表現(xiàn)為不按期交貨成本損失率即不按期交貨損失費用占盈利總額的比值大小。交貨期偏差率越小,不按期交貨數(shù)量越少,不按期交貨損失費用越低,生產(chǎn)系統(tǒng)貨期柔性越高。2.2觀察指標權重的確定層次分析法AHP,是將決策有關的元素分解成目標、準則、方案等層次,在此基礎之上進行定性和定量分析的決策方法。以企業(yè)制造系統(tǒng)柔性為目標層A,準則層B為柔性表現(xiàn)的三個維度,將作業(yè)柔性、機器柔性、貨期柔性三個柔性因子在三個維度上的表現(xiàn)形式作為準則層C,建立層次結構模型如圖1:利用AHP法確定權重步驟如下:a)構造比較判斷矩陣。采用1～9標度的判斷尺度(如表2),將各指標的比較結果量化采用專家打分法建立生產(chǎn)柔性維度比較矩陣(如表3)。分別建立各維度間比較矩陣如表4～表6。b)計算權重向量。通過層次單排序并對判斷矩陣的一致性進行檢驗。依據(jù)和法求解判斷矩陣的最大特征根λmax及其對應的標準化特征向量。通過層次單排序得到目標層A對于準則層B權重向量ui、準則層B對于準則層C權重向量vij,如表7。c)一致性檢驗。通過隨機一致性比率(CR)檢驗比較判斷矩陣的一致性。若CR<0.1,則比較判斷矩陣具有令人滿意的一致性,各性能指標的權重分布合理。進行一致性檢驗:CΙ=λmax-nn-1CI=λmax?nn?1,通過查自由度指標表8,求得3階矩陣RI=0.52,一致性檢驗結果如表9。由檢驗結果看出,判斷矩陣各項指標權重分布合理。d)層次總排序。計算第三層指標相對于目標層的權重wij,如表10,則:wij=3∑i3∑juivijwij=∑i3∑j3uivij,其中i=1,2,3;j=1,2,3利用層次分析法,求得生產(chǎn)系統(tǒng)各項柔性權重矩陣:Rwij=[0.170.070.020.040.050.010.400.100.13]Rwij=???0.170.070.020.040.050.010.400.100.13???2.3柔性系數(shù)及度量模型的建立柔性最終在系統(tǒng)中反映出來的是能力,柔性的大小體現(xiàn)了能力的強弱,對生產(chǎn)加工為主的服裝企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),柔性的大小可用各柔性在不同維度上反映的生產(chǎn)指標來進行定量分析。根據(jù)以上分析建立柔性能力模型。設生產(chǎn)系統(tǒng)貨期T,生產(chǎn)加工時間Tm,標準作業(yè)時間Ts,批量大小為N,機器總數(shù)量為M,使用數(shù)量m,機器故障率s,機器損失成本Vm,產(chǎn)品成本Vc,獲利V,貨期每偏差一天帶來損失費用(庫存費用和延期交貨費用等)為Vs。產(chǎn)品工藝難度系數(shù)為k,質量系數(shù)為q,質量系數(shù)、工藝系數(shù)是衡量生產(chǎn)系統(tǒng)柔性的參數(shù),反映了生產(chǎn)系統(tǒng)加工產(chǎn)品的質量水平、工藝水平,只有在質量和工藝都有意義的條件下才能對柔性進行衡量。根據(jù)產(chǎn)品的加工情況,對質量、工藝水平進行等級評定。采用專家打分法對質量q(0<q<1)和工藝指標k(0<k<1)進行評價,如表11。設制造系統(tǒng)在維度Bi上的柔性Cj具有的柔性能力為fij,則:f11=Tm/Tsf12=1-sf13=1-(|T-Ts|)/Tf21=1/Tsf22=m/Mf23=(|N/T-N/Ts||T-Ts|)/Nf31=(V-Vc)/Vf32=(V-Vm)/Vf33=(V-|T-Ts|Vs)/V上式中:0≤fij≤1i=1,2,3;j=1,2,3,fij=0說明該項柔性能力為0,即不存在應變能力,故為剛性,fij=1柔性最大。T>Tm,V>Vc,V>Vm,V>Vs建立柔性能力矩陣:r(fij)=[f11f12f13f21f22f23f31f32f33]依據(jù)AHP建立的柔性因素權重的評判,建立生產(chǎn)系統(tǒng)度量模型:F=qk3∑i3∑j(Rwij)(rfij)Τ?0<F<1。由以上模型分析看出,費用維的柔性權重指標大于其他維度,即服裝企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中把費用維度指標作為首要考慮的因素,企業(yè)的一切活動都是以利潤最大化為目標。而范圍維度上權重最小,表明企業(yè)在生產(chǎn)過程中往往忽略了新舊產(chǎn)品轉換所給企業(yè)帶來的損失。柔性是系統(tǒng)的綜合體現(xiàn),只有按照企業(yè)實際生產(chǎn)狀況,提高低柔性維度的柔性,才能實現(xiàn)總體柔性的提高。3柔性能力矩陣已知某服裝企業(yè)生產(chǎn)一批產(chǎn)品的生產(chǎn)情況如表12,根據(jù)專家打分評定產(chǎn)品工藝難度系數(shù)k=0.63,質量系數(shù)q=0.86,該工廠機器數(shù)量M=50臺,實際工作m=45臺,機器故障率s=5%。機器損失固定成本Vm=0.05萬元,延期所付損失費用Vs=0.1萬元/天。則根據(jù)模型計算出該生產(chǎn)系統(tǒng)柔性能力矩陣為:r(fij)=[0.770.950.830.050.900.040.500.950.97]該生產(chǎn)系統(tǒng)柔性F=qk3∑i3∑j(Rwij)(rfij)T=0.69,時間維柔性B1=0.22,范圍維柔性B2=0.05,費用維柔性B3=0.42。由此看出,此企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性能力整體良好,時間和范圍維度柔性較小,說明該企業(yè)過多關注生產(chǎn)柔性的費用方面,而造成生產(chǎn)的不及時、產(chǎn)品轉換較慢等,嚴重影響企業(yè)生產(chǎn)。因此,需加強生產(chǎn)線生產(chǎn)速度、效率以提高該企業(yè)時間、范圍維度柔性,從而提高生產(chǎn)系統(tǒng)整體面對不確定變化的能力。4轉換過程、費用方面的代價對服裝企