Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экспертные методы управления технологичностью промышленных изделий. Монография
.pdf
Глава 2. Подбор экспертов для решения задач управления технологичностью
τ
цессов их составления достигается разнесением во времени и различием
способов оценки.
Для оценки качества эксперта используется коэффициент ранговой
корреляции Кендэла, вычисляемый для двух ранжирований по формуле
[68]
pqp
∑∑
t
11
==
=
τ
[]
t
м
м
t
q
)1(
−
pp
c
c
))((sign 2
−−
rrrr
q
,
м
где
предпочтений, полученных при парных сравнениях;
м
r ,
r − t-й и q-й элементы вектор-столбца ранжирования чисел
q
t
c
c
r ,
r − t-й и q-й
q
t
элементы вектор-столбца «присвоенное место», приведённого к стандартной форме нестрогого ранжирования; p − количество оцениваемых
факторов, описывающих некоторое свойство объекта.
Далее оценивается значимость коэффициента по заданному уровню
доверительной вероятности P
согласно известным методикам матема-
0
тической статистики. Эксперты с незначимыми или отрицательными коэффициентами считаются некомпетентными и исключаются из сформированных на первом этапе экспертных групп.
Коэффициент компетентности эксперта, определяемый тестовым
методом на втором этапе для l-го эксперта, вычисляется по формуле
II
k
l
=
∑
j
l
,
d
τ
j
=
1
где τ
− коэффициент ранговой корреляции Кендэла для l-го эксперта; d −
l
количество экспертов, признанных компетентными.
Комплексное качество эксперта, отобранного на двух этапах, определяется по формуле
I
+= .
llкомп
II
kkk 6,04,0
l
Весовые коэффициенты в последнем выражении присвоены с учётом того, что оценка воспроизводимости результата выявляет профессиональную компетентность эксперта по вопросам, имеющим большое
101
Глава 2. Подбор экспертов для решения задач управления технологичностью
значение для последующих экспертных оценок технологичности проектно-производственных объектов.
2.6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Компетентный
эксперт, вынося свое суждение о технологичности
конструкций изделий, даёт оценку с точки зрения интересов предприятия, проектирующего или осваивающего то или иное изделие, и здесь
оценка носит скорее характер прогноза, так как объективность оценок
может быть подтверждена лишь после изготовления опытных образцов
и расчёта себестоимости единицы изделия. При подборе экспертов для
решения задачи прогнозирования и оценки технологичности промышленных изделий значительное место занимает учёт профессионального
опыта и интуиции эксперта. Оценки эксперта должны быть стабильны
во времени и транзитивны.
В главе разработаны следующие рекомендации и модели.
1.
Рекомендовано создавать на предприятии, где проводятся регулярные экспертизы проектов на технологичность, рабочую группу из
числа высококвалифицированных специалистов для решения организационных вопросов и вопросов статистического анализа полученных
экспертных оценок. Состав рабочей группы должен соответствовать
сложности решаемой задачи и состоять из руководителя, консультанта,
программиста и технических работников.
Обычно в практике проведения коллективных экспертиз стремят-
2.
ся к минимизации количества участвующих экспертов для уменьшения
трудоёмкости процедур опроса и обработки результатов. Однако механическое бездумное уменьшение числа экспертов в группе приводит к
уменьшению репрезентативности, снижению точности итоговых оценок.
Предложено оптимизировать количество экспертов, привлекаемых к
оцениванию объектов, используя рекомендации математической статистики о репрезентативности выборки и учитывая данные о дисперсии
результатов прошлых экспертиз.
Разработана модель комплексной оценки качества эксперта, кото-
3.
рая позволяет на основе усовершенствованных методов самооценки,
взаимооценки и тестовой оценки воспроизводимости результатов опроса
экспертов эффективно отбирать из них наиболее опытных.
102
Глава 2. Подбор экспертов для решения задач управления технологичностью
4. Если на предприятии обозначенные задачи решаются периодиче-
ски, то имеет смысл создать банк данных по работоспособной сети экспертов с архивной статистической информацией по каждому из них. Такая информация должна отражать данные об участии в прошлых экспертизах, комплексную оценку качества эксперта, величины отклонений
оценок от средней, оценки воспроизводимости результата и т.д. При
этом немаловажными становятся вопросы стимуляции работы эксперта
в виде разнообразных форм моральной, материальной и профессиональной заинтересованности эксперта в оценках, а также вопросы разработки
и внедрения автоматизированных методов проведения экспертиз в виде
тестов, деловых игр, анкетирования и др.
103
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
Глава 3. ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСПЕРТНЫХ
МЕТОДОВ В УПРАВЛЕНИИ
ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬЮ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ
3.1. ВВЕДЕНИЕ
Управление технологичностью конструкций изделий предусматривает реализацию специальных методических подходов к подготовке и
принятию технических решений при конструировании и освоении в серийном производстве изделия, способствующих экономному использованию материальных, энергетических и трудовых ресурсов при его создании, эксплуатации и обновлении. Решение некоторых задач на ранних
стадиях проектирования в условиях неопределённости, неполноты информации, недостатка времени наиболее эффективно с привлечением
высокопрофессиональных экспертов. Применительно к управлению
технологичностью промышленных изделий экспертные методы можно
активно использовать при решении следующих задач:
-
формирование различных по классам изделий наборов качествен-
ных факторов, влияющих на технологичность изделия;
сравнительная оценка и выбор наилучшего варианта конструкции
-
по критерию технологичности;
прогнозирование технологичности изделия на ранних стадиях про-
-
екта;
-
определение номенклатуры и построение иерархической струк-
турной схемы показателей количественной оценки технологичности;
-
определение коэффициентов весомости частных показателей тех-
нологичности.
Для сопоставления двух или нескольких конструкций между собой,
выявления наилучшего образца изделия или прогнозирования комплексного свойства технологичности возникает необходимость выделения перечня факторов конструкторского, технологического и организационного характера, влияющих на процессы формирования технологичности изделия. В § 3.2 разработан алгоритм, в котором набор качественных факторов, наиболее полно и объективно оценивающих технологичность конструкции изделия, формируется по обобщённому критерию
104
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
информативности. В общем случае этот процесс является двухэтапным:
сначала генерируются все возможные факторы Ω, затем их проверяют
на допустимость по критерию влияния на технологичность изделия.
Экспертным выбором формируется конечное множество факторов
*
Ω ,
ориентированных на типовые конструкции разрабатываемых предприятием изделий и производственно-технологическую базу изготовителя.
Задача сравнительной оценки технических вариантов для осуществления выбора относится к классу многокритериальных задач. Экспертное оценивание вариантов, опирающееся на опыт и интуицию специалистов, становится единственно возможным средством выбора предпочтительного решения. В § 3.3 предлагается осуществлять выбор предпочтительного по технологичности варианта изделия с использованием метода аналитической иерархии.
В § 3.4 рассматриваются вопросы прогнозирования технологичности конструкций на ранних этапах проектирования. Обобщённо можно
выделить следующие причины применения экспертных оценок для прогнозирования технологичности промышленных изделий:
-
необходимость учета влияния на технологичность изделия комплекса разнообразных факторов и создания целостного образа изделия,
экономичного по всем видам затрат;
неполнота, неопределённость и недостоверность информации о
-
проектируемых объектах и производственной среде их изготовления на
ранних этапах разработки промышленного изделия, когда прогнозирование и является наиболее востребованным для сокращения последующих затрат;
-
экономия ресурсов путём замещения дорогостоящих и длительных
процессов моделирования экспертным оцениванием;
недостаточность информации не позволяет точно очертить грани-
-
цы алгоритмизации и оценить допустимые ошибки прогнозирования
технологичности конструкции изделия. При этом экспертные методы
освобождают проектировщика от необходимости идти по пути полного
перебора всех вариантов решений и, тем самым, оптимизируют познавательную деятельность.
Предлагается метод экспертного прогнозирования технологичности,
базирующийся на учёте разногласий экспертов двух профессиональных
групп – технологов (изготовителей) и конструкторов (разработчиков).
Конструкция изделия является достаточно технологичной, если наблюдается положительная корреляция обобщённых ранжирований экспер-
105
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
тов двух групп при заданном уровне доверительной вероятности. Разногласия экспертов выявляют «узкие» места, то есть факторы, отрицательно влияющие на технологичность конструкции и эффективность её дальнейшего освоения и серийного производства.
Количественный метод оценки технологичности конструкций изделий требует наличия специальной системы показателей, методов их расчёта и рекомендуемой области применения. Однако анализ нормативнотехнических документов и публикаций авторов, специализирующихся
на решении вопросов обеспечения технологичности количественными
методами, показывает, что до сих пор нет чётко регламентированного
порядка выбора основных и дополнительных показателей технологичности изделий и этапов их использования. И здесь применение экспертного метода обусловлено многокритериальностью задачи формирования
системы показателей технологичности современных промышленных
изделий, которую в § 3.5 предлагается решать на основе применения
комплексного метода, базирующегося на построении дерева декомпозиции показателей с последующим экспертным выбором и назначением
им весов. Метод позволяет сделать оценку технологичности на этапах
проектирования и производства гибкой, дифференцированной, в большей степени отвечающей функциональной и конструктивнотехнологической специфике изделия с учётом условий его эксплуатации.
Таким образом, с использованием экспертной информации можно
эффективно решать целый ряд проектно-производственных задач по
управлению технологичностью изделий, направленных на минимизацию затрат всех видов ресурсов, осуществление контроля над стоимостью и сроками выполнения проектов.
3.2. АЛГОРИТМ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ
ФАКТОРОВ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ПО КРИТЕРИЮ
ИХ ИНФОРМАТИВНОСТИ
решении вопросов обеспечения технологичности изделий часто
При
возникает необходимость применения методов сравнительной качественной оценки, например, при выборе наиболее предпочтительного по
критерию технологичности варианта конструкции, выделении изделияаналога из многокритериальных альтернатив для использования в каче-
106
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
стве базового эталона. Причём эта задача должна решаться на ранних
этапах проектирования в условиях ограниченности информации, схематичности описания вариантов конструкции, когда наилучший по технологичности вариант может оцениваться лишь на основе практического
опыта и интуиции специалистов. В этом случае структурировать процессы управления технологичностью изделия и качественной оценки
этого свойства, в частности, позволяют предварительно выделенные в
виде исходного множества, а затем оптимизированные по составу качественные факторы, всесторонне характеризующие технологичность конструкции изделия.
При этом необходимо иметь в виду, что это множество факторов
подлежит последующему оцениванию экспертами. Согласно теории
обучения знания экспертов специализируются в зависимости от контекста, в котором они были приобретены, и от ситуации, в которой чаще
всего использовались. Приобретённые знания включаются или «работают», если имеется функциональная смысловая связь между ними и решаемой задачей. При опросе эксперта крайне важно путём смысловой
интерпретации условий задачи, точного подбора оцениваемых факторов
установить связь с существующими знаниями.
Специфические особенности задачи управления технологичностью
изделий и рассмотрение их как объектов, наделённых структурой, предопределяют следующие требования к алгоритму формирования исходного множества качественных факторов технологичности:
-
формирование по частям, иерархически связанным между собой
факторы, влияющие на технологичность схемных решений, деталей,
(
сборочных единиц, всего изделия), что обусловлено иерархической
структурой объекта, обеспечивающей функциональную связь и взаимодействие составных частей;
-
привлечение к формированию множества факторов экспертов с
разными уровнями и областями знаний – конструкторов, технологов,
схемотехников, экономистов, материаловедов, так как технологичность
является сверхинтегрированным свойством изделия и в её формировании участвуют специалисты разных направлений;
ориентация состава факторов на типовые конструкции разрабаты-
-
ваемых предприятием изделий и производственно-технологическую базу изготовителя.
Исследования, проведённые автором для промышленных изделий,
показали, что на технологичность их конструкций оказывают влияние
107
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
N
(
)
i
большое количество разнообразных факторов, среди которых целесообразно выделение следующих подмножеств
функционально-конструкторские факторы (тактико-технические
-
*
[2, 53]:
Ω
t
данные и функциональные параметры, конструкторские и схемотехнические решения, число оригинальных деталей, применяемые материалы,
унификация и стандартизация составных частей, прочностные характеристики и др.);
технологические факторы (способы формообразования, способы
-
покрытий и термообработки деталей; способы сборки в комплексные
изделия, настроечно-регулировочные работы, применяемое оборудование и технологическое оснащение, выбор оптимальных технологических
процессов и др.);
организационно-технические факторы (серийность производства,
-
специализация производства стандартных и унифицированных деталей
и узлов, технический уровень применяемого оборудования и технологической оснастки, организационно-технический уровень вспомогательного производства, квалификация персонала, качественный уровень
управления и др.).
Для формирования окончательного списка факторов, минимального
по количеству, но всесторонне характеризующего технологичность изделия по обобщённому критерию информативности, предлагается алгоритм, позволяющий качественно решить эту задачу с учётом её специфических особенностей, и реализуемый следующей последовательностью шагов [44]:
c
1. Построить некоторое универсальное множество
факторов технологичности
X
, полученных при опросе
i
=Ω
X
1=
всех
i
∪
i
изолирован-
ных экспертов-специалистов предметной области.
2.
Найти матрицу
rR =
,
ij
cj ,1=
,
ni ,1=
, элементы которой при-
нимают следующие значения:
1=
r , если
ij
0=
r в противном случае.
ij
Вычислить вероятность
3.
-й фактор принадлежит iX
108
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
c
W
t
c
r
∑
ij
i
P
==1
j
и сформировать конечное множество
*
Ω , включив в него те факторы,
для которых
PPi>
0
, где
P – некоторая заранее определённая величина
0
вероятности, близкая к единице.
Определить степень согласованности экспертов при помощи ко-
4.
эффициента конкордации
для нестрогого ранжирования. Если
меньше заранее заданного значения
то предложить экспертам ещё
,
W
0
W
один этап повторной экспертизы, ознакомив их с результатами предыдущего этапа, т.е. перейти к шагу 1. Иначе перейти к следующему шагу.
Предъявить конечное множество
5.
ции по трем вышеприведённым подмножествам
*
Ω экспертам для классифика-
*
()
Ω
t
3 ,2 ,1=t
функцио-
нально-конструкторских, технологических и организационнотехнических факторов.
6.
Определить поправочный коэффициент
цу между подмножествами
*
Ω по количеству включённых в них факто-
t
B , учитывающий разни-
t
ров для установления адекватности рангов факторов из различных подмножеств
f
B
=
t
t
,
l
min
где
факторов в минимальном по размерам подмножестве
сти для каждого подмножества
f – количество факторов в
t
7.
Провести экспертные парные сравнения факторов технологично-
-м подмножестве;
*
Ω отдельно, используя вербальную
t
l – количество
min
*
Ω .
t
шкалу относительной важности этих факторов по критерию информативности о технологичности конструкции изделия (табл. 3.1).
Эксперт заполняет матрицу сравнения, по строкам и по столбцам
которого расположены факторы. В позиции пересечения строк и столбцов необходимо поставить соответствующее количественное значение
сравнительной оценки двух качественных факторов. При желании эксперт может использовать и промежуточные уровни предпочтения фактора по критерию информативности о технологичности, например 2, 4,
6.
109
Глава 3. Применение экспертных методов в управлении технологичностью
n
Таблица 3.1
Вербальная шкала относительной важности факторов
Уровень важности факторов по кри-
Соответствующее
терию информативности о
количественное значение
технологичности
Равная важность 1
Умеренное превосходство 3
Сильное превосходство 5
Значительное превосходство 7
Очень большое превосходство 9
Обработать матрицу сравнения. Рассчитать собственные векторы
8.
факторов внутри каждого подмножества по формуле
n
⋅=
aaaBA ...
21
,
iiiti
где
a , 2ia ,…,
1i
остальными;
a
– количественные значения сравнения i-го фактора с
in
– количество качественных факторов в подмножестве.
Определить средний вектор фактора по экспертам, используя
9.
формулу
c
A
∑
A
ij
==1
j
.
c
10.
Коэффициент весомости i-го фактора определить как нормиро-
ванную величину
A
Выбрать из подмножеств
11.
b
=
i
Ω те факторы технологичности, у
n
∑
=
i
*
t
i
. (3.1)
A
i
1
которых коэффициент весомости превышает некоторое пороговое значение
()
весомых по информативности факторов
порог
bb ≥ , сформировать окончательный общий список наиболее
ii
*
Ω .
На промышленном предприятии в ходе реализации процессов
управления технологичностью новых изделий возникает необходимость
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]