經(jīng)濟(jì)FMEA模型在覆土滾筒生產(chǎn)質(zhì)量缺陷識(shí)別中的應(yīng)用

侯曉曉+趙永滿++胡斌

摘要：覆土滾筒半軸同軸度影響覆膜播種機(jī)的鋪膜平整性、覆土道一致性和滾筒滾動(dòng)平穩(wěn)性，識(shí)別半軸同軸度超差的關(guān)鍵來(lái)源是改善覆土性能的首要任務(wù)。在傳統(tǒng)缺陷模式及影響分析（failure mode & effect analysis，F(xiàn)MEA）法的基礎(chǔ)上提出新的風(fēng)險(xiǎn)因子——經(jīng)濟(jì)度（economy，E），制定其評(píng)價(jià)等級(jí)，并采用模糊置信結(jié)構(gòu)和灰色關(guān)聯(lián)投影法對(duì)潛在缺陷來(lái)源（焊接變形、螺栓緊固變形、翻邊圈圓度超差、調(diào)節(jié)圈圓度超差、中間固定圈圓度超差和中間固定圈總成同軸度超差）的風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)價(jià)信息進(jìn)行處理，從質(zhì)量和成本2個(gè)方面綜合評(píng)估缺陷風(fēng)險(xiǎn)，得到焊接變形是造成覆土滾筒左右半軸同軸度超差的關(guān)鍵來(lái)源，研究結(jié)果對(duì)我國(guó)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量改進(jìn)有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：覆土滾筒；半軸同軸度超差；經(jīng)濟(jì)FMEA；模糊證據(jù)推理；灰色關(guān)聯(lián)投影

中圖分類號(hào)： S220 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）05-0207-04

地膜覆蓋栽培技術(shù)在干旱和半干旱地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，覆膜播種機(jī)的覆土部件——覆土滾筒用于膜上種孔覆土，滾筒表面從地膜上滾動(dòng)過(guò)去時(shí)將覆土圓盤導(dǎo)入滾筒的土壤覆壓在地膜上，確保地膜不被風(fēng)吹起。左右半軸是覆土滾筒的重力支點(diǎn)和回轉(zhuǎn)中心，兩者的同軸度直接影響覆土機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和覆土道的整齊性，因此識(shí)別半軸同軸度超差關(guān)鍵缺陷來(lái)源對(duì)提高覆土性能具有重要意義。

FMEA法通過(guò)評(píng)價(jià)缺陷來(lái)源的嚴(yán)重度、發(fā)生度、檢測(cè)度得到風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先指數(shù)，繼而識(shí)別缺陷關(guān)鍵原因，廣泛應(yīng)用于食品、環(huán)境、醫(yī)療、汽車等行業(yè)[1-4]。傳統(tǒng)FMEA法雖應(yīng)用廣泛，但存在諸多問(wèn)題：（1）無(wú)法準(zhǔn)確表達(dá)風(fēng)險(xiǎn)因子信息的多樣不確定性；（2）專家打分主觀性強(qiáng)；（3）忽略因子對(duì)缺陷的相對(duì)權(quán)重；（4）忽略成本風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)以上問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)FMEA法作了改進(jìn)。在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面，部分學(xué)者將模糊置信結(jié)構(gòu)、D數(shù)理論、證據(jù)推理理論、灰色關(guān)聯(lián)理論等技術(shù)應(yīng)用到FMEA模型中，同時(shí)考慮專家權(quán)重和風(fēng)險(xiǎn)因子相對(duì)權(quán)重，實(shí)現(xiàn)了大量不準(zhǔn)確信息的量化和潛在缺陷風(fēng)險(xiǎn)排名優(yōu)化[1-9]。在成本風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面，Gilchrist以缺陷數(shù)目和平均缺陷成本為因子，提出基于預(yù)期成本模型，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用[10]。Ben-Daya等對(duì)Gilchrist提出的模型[10]進(jìn)行修正[11]。Rhee等提出以工時(shí)成本、材料成本和機(jī)會(huì)成本衡量風(fēng)險(xiǎn)，并制定改善措施[12-13]。

以上研究未綜合考慮缺陷質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和成本風(fēng)險(xiǎn)。本研究提出基于質(zhì)量和成本的經(jīng)濟(jì)FMEA法，該方法將項(xiàng)目生命周期內(nèi)的產(chǎn)出與投入比定義為經(jīng)濟(jì)度E，作為第4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子，并以覆土滾筒為研究對(duì)象，采用模糊置信結(jié)構(gòu)和灰色關(guān)聯(lián)投影法對(duì)其潛在質(zhì)量缺陷（焊接變形、螺栓緊固變形、翻邊圈圓度超差、調(diào)節(jié)圈圓度超差、中間固定圈圓度超差和中間固定圈總成同軸度超差）的風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)價(jià)信息進(jìn)行處理，識(shí)別半軸同軸度超差的關(guān)鍵缺陷來(lái)源。

1經(jīng)濟(jì)度及其評(píng)價(jià)等級(jí)

1.1經(jīng)濟(jì)度E

定義經(jīng)濟(jì)度E為產(chǎn)品生命周期內(nèi)的最終產(chǎn)出與所投生產(chǎn)要素總成本的比值。投入成本包括建設(shè)期投入總成本和生產(chǎn)期投入總成本，則經(jīng)濟(jì)度公式為：

[JZ（]E=[SX（]O1I0+I[SX）]。[JZ）][JY]（1）

式中：I0為建設(shè)期生產(chǎn)要素投入總成本；I為生產(chǎn)期要素投入總成本；

3結(jié)論

基于過(guò)程質(zhì)量和成本2個(gè)方面風(fēng)險(xiǎn)考慮，繼S、O和D之后引入E，提出了包含4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子的經(jīng)濟(jì)FMEA法。利用該方法，根據(jù)覆土滾筒同軸度超差歷史數(shù)據(jù)和專家打分，通過(guò)計(jì)算焊接變形、螺栓緊固變形、[JP2]翻邊圈圓度超差、調(diào)節(jié)圈圓度超差、中間固定圈圓度超差和中間固定圈總成同軸度超差等6個(gè)缺陷的RPN值，科學(xué)準(zhǔn)確地識(shí)別危害最大的缺陷，即焊接變形嚴(yán)重。與傳統(tǒng)模型相比，該模型具有以下特點(diǎn)：（1）采用模糊置信結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確表達(dá)半軸同軸度超差來(lái)源評(píng)價(jià)信息的不確定性、不完整性和多樣性；（2）考慮各缺陷的風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)重；（3）利用各缺陷風(fēng)險(xiǎn)分別在風(fēng)險(xiǎn)最大方案和風(fēng)險(xiǎn)最小方案上的關(guān)聯(lián)投影值對(duì)缺陷進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先排序；（4）以S、O、D和E為風(fēng)險(xiǎn)因子，綜合考慮質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和成本風(fēng)險(xiǎn)；（5）將E作為風(fēng)險(xiǎn)因子，為資金周轉(zhuǎn)較難的中小型企業(yè)的質(zhì)量控制提供參考。[JP]

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