制造系统运行绩效分析评价方法研究

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1、天津大学硕士学位论文制造系统运行绩效分析评价方法研究ResearchonPerformanceAnalysisandEvaluationMethodofManufacturingSystem学科专业：机械工程作者姓名：郑朝闻指导教师：郭伟教授企业导师：吕元江高工天津大学机械工程学院二零一五年十二月中文摘要我国虽已成为制造业大国，但却面临大而不强的局面。针对现有问题，2013年，中国工程院开展了《制造强国战略研究》这一重大咨询项目，150余位院士与专家经过六个多月的研究，提出了制造强国的四项特征与制造业综合指数指标体系。这项成果为

2、我国制造业的总体发展明确了各阶段的阶段性发展目标与指标，并成为2015年“中国制造2025”制造强国战略的理论基础。然而，如何去衡量制造业的基本组成单元——制造系统的竞争力强弱在现阶段仍是一个亟待解决的问题。本文力图从有效性与可行性出发，针对现有绩效分析评价方法定位不清淅、体系不完善、标准设置不合理的问题，对制造系统运行绩效分析评价方法展开研究，以实现科学合理地分析评价制造系统运行绩效，使制造企业认识到发展过程中取得的成绩以及仍存在的不足，提高制造系统运行水平。（1）通过分析制造系统实际运行流程，明确现有的绩效分析体系存在的不足

3、，从制造系统内部流程与外部业绩两个角度构建了制造系统运行绩效分析指标体系。同时，使用层次分析法（AHP）对制造系统内外部能力进行了关联分析并计算了贡献度矩阵，确定了制造系统各内部能力对于外部能力的相对重要度。（2）借鉴相对绩效评价概念，提出了制造系统运行绩效动态评价标准的建立方法。针对制造系统参考对象运行数据搜集困难与繁琐的特点，研发了基于Python的样本企业制造系统运行数据自动采集器。以机械设备制造业为研究对象，采集了175家国内典型制造企业8050项制造系统运行数据。基于主成分分析法，对采集数据进行了分析，从而建立了制造系

4、统运行绩效动态评价标准，作为制造系统运行绩效评价的基础。（3）基于自适应助推法（Adaboost）与随机森林算法（Randomforest）等机器学习前沿理论，以机械设备制造业制造系统运行绩效动态评价标准为数据基础，建立了制造系统运行绩效等级评判模型。采用数据集中约25%的样本作为预测集，对模型的性能进行研究，验证了方法的有效性与可行性。关键词：制造系统；内部流程；外部业绩；评价标准；机器学习IAbstractAlthoughourcountryhasbecomeabigmanufacturingcountry,butsheis

5、facing"bigbutnotstrong"situation.Inviewoftheexistingproblems,in2013,theChineseAcademyofengineeringcarriedoutamajorconsultingprojectnamed"PowerfulManufacturingCountrystrategyresearch".Afterasix-monthstudy,morethan150academiciansandexpertsproposedfourcharacteristicsoft

6、he"PowerfulManufacturingCountry"andcomprehensiveindexevaluationsystemofmanufacturingindustry.ThisachievementpointsthemilestonesoutforeachstageofthedevelopmentofChina'smanufacturingindustry,andbecomesthetheoreticalbasisofthestrategynamed"China'smanufacturing2025"in201

7、5.However,howtomeasurethecompetitivenessofthebasicunitofthemanufacturingindustry——manufacturingsystemisstillanurgentproblemtobesolvedatpresent.Asthepositionsoftheexistinganalysisandevaluationmethodsisnotclear,thesystemisnotperfect,thestandardsettingisnotreasonable,in

8、thispaper,theperformanceanalysisandevaluationmethodwhichiseffectiveandfeasibleofthemanufacturingsystemisstudied,inordertorealizesci