CN107862158A - 一种基于iahp的阀门装配质量综合分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泵阀产品装配质量领域，具体涉及一种基于IAHP的阀门装配质量综合分析方法，基于IAHP分析方法，通过计算判断矩阵的最大特征值和对应的特征向量，得到各指标的权重。IAHP的多级分层结构体系，将影响阀门装配质量的多状态变量转换为单状态变量进行评估，实现对阀门装配质量的定量评估。且指标可以随阀门型号的变化而相应变化，具有动态调整性，适用范围广。

Description

一种基于IAHP的阀门装配质量综合分析方法

技术领域

本发明涉及泵阀产品装配质量领域，具体涉及一种基于IAHP的阀门装配质量综合分析方法。

背景技术

阀门是石油化工装置中量大面广的重要压力管道元件，它具有截断、调节、倒流、防止逆流、稳压、分流或溢流、泄压等功能；阀门也是管路中最复杂的原件，它一般由多个零部件装配而成，结构复杂、技术含量较高。产品装配质量(Product Assembly Quality)是指经一系列装配工序所得到的产品的功能性和可用性，它有装配过程决定，而设计过程和制造过程通过影响装配过程而显著影响产品的装配质量。由于阀门装配质量涉及多种因素，阀门装配质量的评价需要考虑运用多指标评估的改进分层分析法(IAHP)。

阀门装配质量主要是应用阀门企业实际装配质量特性进行描述。由于影响阀门装配质量因素较多，各影响因素之间关系复杂复杂，且某些因素间相互制约、相互影响，不能简单地使用定性或定量的单一方法进行评价。因此，必须建立一整套评价体系，且指标可以随阀门型号的变化而相应变化，具有动态调整性。目前对于分析泵阀产品装配质量这块的研究，暂无报道。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种基于IAHP的阀门装配质量综合分析方法。

本发明所采取的技术方案如下：一种基于IAHP的阀门装配质量综合分析方法，包括以下步骤：

1)建立阀门装配影响因素层次结构模型图，将影响球阀装配质量的影响因素列出并形成层次结构模型图；

2)在结构模型基础上建立阀门装配影响因素比较矩阵S_ij

首先通过专家评分，对每组因素采取两两比较其相对重要性，采用三标度法，得出相应的比较矩阵S_ij，

其中，S_ij表示第i因素与第j因素相对比的重要度，其中i,j＝1,2,…,n，

3)计算阀门装配影响因素的重要性排序指数r_i：

其中，取r_max＝max{r_i}，r_min＝min{r_i}；

4)根据装配影响因素的重要性排序指数构造相应的判断矩阵C_ij:

对每组因素构造判断矩阵，其元素c_ij遵循以下算子：

其中c_ij表示判断矩阵中的判断因子

其中k_m是最大排序指数和最小排序指数的比值，

5)求上述判断矩阵C_ij的传递矩阵P_ij，传递矩阵元素：

p_ij表示传递矩阵P_ij中的元素

p_ij＝log c_ij(i,j＝1,2,…,n) (4)；

6)求传递矩阵P_ij的最优传递矩阵M_ij。最优传递矩阵的元素：

7)求判断矩阵C_ij的拟优一致矩阵S′。拟优一致矩阵的元素：

8)求S′的特征向量

首先计算S′每一行元素的几何平均数ω'_i(i＝1,2,…,n)，然后对向量ω′＝(ω'₁,ω'₂,…,ω'_n)^T做归一化处理，得每个元素相对于其上层的权重ω＝(ω₁,ω₂,…,ω_n)^T；

9)总权重计算

利用单层次的权重计算指标层相对于目标层的权重，以原则层相对于目标层的权重为a，该原则层下的指标层的权重分别为ω＝(ω₁,ω₂,…,ω_n)^T，则在目标层中这些指标的权重为aω_i(i＝1,2,…,n)。

步骤一中，影响球阀装配质量的影响因素包括装配件标准度、装配精度、装配工序，其中，影响装配件标准度的影响因素包括加工精度不够、材料使用不当、加工操作不当，影响装配精度的因素包括加工精度不够、填料老化、材料使用不当、加工操作不当、配合工差不当，影响装配工序的因素包括填料方法错误、材料使用不当、加工操作不当、配合工差不当。

本发明的有益效果如下：阀门是管路流体输送系统中控制流体方向、压力的控制部件，在国家机械装备中有着举足轻重的地位。它一般由多个零部件装配而成，结构复杂、技术含量较高。随着企业产品水平及用户要求的不断提高，阀门的工作可靠性、加工精度、工作性能等质量要求也越来越高。因此，对阀门装配质量进行科学、正确的评估分析有着重要的意义。为了更好地实现对阀门装配质量的定量综合评估，采用定性和定量相结合的多指标评估方法。IAHP的多级分层结构体系，将影响阀门装配质量的多状态变量转换为单状态变量进行评估，实现对阀门装配质量的定量评估。且指标可以随阀门型号的变化而相应变化，具有动态调整性，适用范围广。

附图说明

图1为某型号球阀的装配影响因素层次结构模型图。

图2为某型号球阀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例，可以更好地说明本发明。

具体综合分析阀门装配质量的步骤如下：

1)建立阀门装配影响因素层次结构模型图，将影响球阀装配质量的影响因素列出并形成层次结构模型图；

2)在结构模型基础上建立阀门装配影响因素比较矩阵S_ij

首先通过专家评分和/或对资深装配工人进行问券调查，对每组因素采取两两比较其相对重要性，采用三标度法，得出相应的比较矩阵S_ij，

其中，S_ij表示第i因素与第j因素相对比的重要度，其中i,j＝1,2,…,n，

3)计算阀门装配影响因素的重要性排序指数r_i：

其中，取r_max＝max{r_i}，r_min＝min{r_i}；

4)根据装配影响因素的重要性排序指数构造相应的判断矩阵C_ij:

对每组因素构造判断矩阵，其元素c_ij遵循以下算子：

其中c_ij表示判断矩阵中的判断因子

其中k_m是最大排序指数和最小排序指数的比值，

5)求上述判断矩阵C_ij的传递矩阵P_ij，传递矩阵元素：

p_ij表示传递矩阵P_ij中的元素

p_ij＝log c_ij(i,j＝1,2,…,n) (4)；

6)求传递矩阵P_ij的最优传递矩阵M_ij。最优传递矩阵的元素：

7)求判断矩阵C_ij的拟优一致矩阵s′。拟优一致矩阵的元素：

8)求s′的特征向量

首先计算s′每一行元素的几何平均数ω'_i(i＝1,2,…,n)，然后对向量ω′＝(ω'₁,ω'₂,…,ω'_n)^T做归一化处理，得每个元素相对于其上层的权重ω＝(ω₁,ω₂,…,ω_n)^T；

9)总权重计算

利用单层次的权重计算指标层相对于目标层的权重。例如：若某一原则层相对于目标层的权重为a，该原则层下的指标层的权重分别为ω＝(ω₁,ω₂,…,ω_n)^T，则在目标层中这些指标的权重为aω_i(i＝1,2,…,n)。

根据上述具体分析步骤，对某球阀装配质量的影响因素进行综合分析，

分析结果

1)如图1所示，建立阀门装配影响因素层次结构模型图，该步与层次分析法相同，将影响目标的指标按照一定层次列出；

2)在用IAHP法研究各种因素对球阀装配质量的影响程度，根据专家评价等方法对各项指标进行相应评价，影响球阀装配质量的影响因素为装配件标准度，装配精度，装配工序等三个因素，按照上述公式，建立判断矩阵C_Z：

3)同理影响装配件标准的影响因素为加工精度不够，材料使用不当，加工操作不当等，影响装配精度的因素有加工精度不够，填料老化，材料使用不当，加工操作不当，配合工差不当等因素，影响装配工序的因素为填料方法错误，材料使用不当，加工操作不当，配合工差不当等。建立判断矩阵

4)根据上述公式，计算各项指标的权重，具体结果如下表：

指标	权重	指标	权重	指标	权重
						S1	0.008	D1	0.1101	D5	0.3939
S2	0.500	D2	0.0129	D6	0.0100
						S3	0.4920	D3	0.0738	D7	0.0203
		D4	0.3790

由权重排序结果可知材料使用不当和加工操作不当是影响球阀装配质量的主要因素。这该结论与实际情况相符合。

以上所述仅为本发明的一种实施例，并非用来限制本发明的保护范围；本发明的保护范围由权利要求书中的权利要求限定，并且凡是依发明所作的等效变化与修改，都在本发明专利的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于IAHP的阀门装配质量综合分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立阀门装配影响因素层次结构模型图，将影响球阀装配质量的影响因素列出并形成层次结构模型图；

2)在结构模型基础上建立阀门装配影响因素比较矩阵S_ij：

首先通过专家评分进行问券调查，对每组因素采取两两比较其相对重要性，采用三标度法，得出相应的比较矩阵S_ij，

其中，S_ij表示第i因素与第j因素相对比的重要度，其中i,j＝1,2,…,n，

3)计算阀门装配影响因素的重要性排序指数r_i：

其中，取r_max＝max{r_i}，r_min＝min{r_i}；

4)根据装配影响因素的重要性排序指数构造相应的判断矩阵C_ij:

对每组因素构造判断矩阵，其元素c_ij遵循以下算子：

其中c_ij表示判断矩阵中的判断因子，

其中k_m是最大排序指数和最小排序指数的比值，

5)求上述判断矩阵C_ij的传递矩阵P_ij，传递矩阵元素：

p_ij表示传递矩阵P_ij中的元素，

p_ij＝log c_ij(i,j＝1,2,…,n) (4)；

6)求传递矩阵P_ij的最优传递矩阵M_ij，最优传递矩阵的元素：

7)求判断矩阵C_ij的拟优一致矩阵S′，拟优一致矩阵的元素：

8)求S′的特征向量：

首先计算S′每一行元素的几何平均数ω'_i(i＝1,2,…,n)，然后对向量ω′＝(ω'₁,ω'₂,…,ω'_n)^T做归一化处理，得每个元素相对于其上层的权重ω＝(ω₁,ω₂,…,ω_n)^T；

9)总权重计算：

利用单层次的权重计算指标层相对于目标层的权重，以原则层相对于目标层的权重为a，该原则层下的指标层的权重分别为ω＝(ω₁,ω₂,…,ω_n)^T，则在目标层中这些指标的权重为aω_i(i＝1,2,…,n)。

2.根据权利要求1所述的基于IAHP的阀门装配质量综合分析方法，其特征在于：步骤一中，影响球阀装配质量的影响因素包括装配件标准度、装配精度、装配工序，其中，影响装配件标准度的影响因素包括加工精度不够、材料使用不当、加工操作不当，影响装配精度的因素包括加工精度不够、填料老化、材料使用不当、加工操作不当、配合工差不当，影响装配工序的因素包括填料方法错误、材料使用不当、加工操作不当、配合工差不当。