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[摘 要]随着我国经济的飞速发展，我国的汽车产销量连续八年蝉联全球第一。2016年汽车产销量均超2800万辆，占全球市场的25%左右。但随着市场的逐渐饱和，汽车制造企业的竞争也越来越激烈，实现低成本高质量的生产方式是优秀汽车企业的必经之路。装配作为生产的最后环节，是最接近顾客的环节。当产品由于装配而导致质量问题时，其它生产环节的加工价值也将浪费，装配通常是缺陷成本最高的环节。机械装配由于其作业复杂一般由人操作完成，很难被机器取代，而人的复杂性和难预测性给产品的制造成本和质量带来很多的不可控因素。
[关键词]机械装配；系统建设；复杂性
中图分类号：R3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0222-01
根据价值流理论，装配是企业所有增值活动中的最后一个环节，同时装配车间也集中了工厂其余车间加工后的最终产物，当装配环节由于操作不当导致零部件坏损时，浪费的不仅有装配车间的产能，而且还包括其余车间赋予在零部件上的增值活动。研究装配过程中导致质量缺陷的机理，提出改善建议，从而提高装配质量对企业有重要意义。
1 装配复杂性概念
产品的装配是将若干个零件结合成部件或将若干个零件和部件结合成产品的操作过程。零件的质量、形状、尺寸、材料、装配工艺等固有特性是影响装配难度的主要因素，从而影响装配的复杂性。在装配过程中，产品种类、零件之间的关系、零件与安装面的关系和零件与工具之间的关系虽能与装配的难度关系不大，但是由于其对操作者的认知过程可靠性产生影响，从而影响装配的质量，所以这些也是影响装配复杂性的重要因素。 装配的复杂性是描述装配系统各种状态和所需资源的信息量，他与零件数量、零件关系、工装夹具、装配工艺、和装配调整等装配过程属性有关。采用信息熵理论对装配复杂性进行度量，揭示装配过程中的各因素内在联系，对于提高产品装配质量和可靠性具有重要意义。
2机械装配的基本操作的复杂性
2.1操作复杂
装配可以分为手工装配、自动装配和机器人装配三种形式。随着客户个性化需求不断加大，产品种类变多，产品更新周期变短，产品批量变小，这使得企业的生产过程尤其是装配环节要有很高的柔性，手工装配以其低投入高柔性的特点被很多机械制造企业所接收。但手工装配不可测、不可控因素多和可靠性低等缺点也影响着企业的生产效率。因此，深入研究手工装配过程，提出提高手工装配工位任务的可靠性的方法，具有理论和实际意义。机械装配工位任务的作业是由一系列的装配基本操作构成的，在零件的获取阶段作业包含抓取和搬运基本操作，在零件的装配阶段作业包含定位、紧固、压配、调整、固定、夹紧、密封和填充基本操作。此过程类似于模特法把作业分解为不同的基本动作，在不同实际应用中，基本动作的特征大致不变。
2.2复杂性的度量
静态复杂性。静态复杂性与产品的结构和工艺过程有关，不存在时间依赖性。其量化可以通过测量一些系统的参数来确定，如工作站的数目、零件、自动化程度等。从信息熵的角度看，静态复杂度是描述装配系统在静止状态下各装配资源根据装配方案所预期拥有的状态需要的信息量。
动态复杂性。动态复杂性包括不确定的信息和物料流以及资源状态的变化等，具有时间依赖性。在定量化的时候需要考虑时间、系统状态等方面，如任务的偏差、不确定性等。装配系统的动态复杂性是描述装配系统在运行过程中各装配资源的实际状态所需要的信息量。
由于人的行为过程的复杂性与难预测性，操作工人作为装配的执行者，对装配质量具有重大影响，但是以往的研究很少把人当成装配资源进行复杂性的度量。本文将以人的行为特征及规律入手，结合人的认知过程的复杂性对机械装配的复杂性进行量化研究。
3机械装配工位任务的复杂性度量
对于装配工位任务的复杂性度量，很多研究者都是以工位为最小单元进行研究的，这种方法对于工位任务的具体操作过程和涉及到的对象考虑的不是很全面，存在一定的局限性。
装配工位任务的静态复杂性包含三种复杂性：工位任务的动作过程复杂性、工位任务的感知过程复杂性、工位任务的信息处理过程复杂性。工位任务的动作过程复杂性为构成该工位任务的所有基本操作的动作过程复杂性的和。工位任务的感知过程复杂性为构成该工位任务的所有基本操作涉及的信息变量的复杂性。工位任务的信息处理过程复杂性与工位任务包含的各信息处理过程的数量和基本操作的难度有关。装配工位任务的动态复杂性由两种复杂性构成：工位任务的动作状态复杂性和工位任务的信息处理状态复杂性。工位任务的动作状态复杂性是与构成其的基本操作的时间有关的，每个基本操作的作业时间是该工位所处的一个状态，随着基本操作的改变，工位状态也发生改变。工位任务的信息处理状态复杂性是由于工人在信息处理阶段中，随着处理模式的转换带来的复杂性。每个基本操作都对应着不同的信息处理过程，操作的改变带来信息处理过程的转变。
静态复杂性中的任务的动作过程复杂性会对工人的操作过程可靠性产生影响，任务的感知过程复杂性和任务的信息处理过程复杂性会对工人的认知过程可靠性产生影响。动态复杂性中的任务动作状态复杂性会对工人的操作过程可靠性产生影响，任务的信息处理状态复杂性会对工人的认知过程可靠性产生影响。工位任务的动作过程复杂性和工位任务的动作状态复杂性对工人的操作过程产生影响，带来的人因失误为：磕碰、装配过松或过紧等。工位任务的感知过程复杂性、工位任务的信息处理过程复杂性和工位任务的信息处理状态复杂性对工人的认知过程产生影响，带来的人因失误为：遗漏、选取错误、方法错误等。
4复杂性模型分析
对构成机械装配工位任务的基本操作进行分析，建立装配基本操作的行为过程模型。基于行为过程模型，将基本操作的复杂性定义为三个复杂性指标：基本操作的感知复杂性、基本操作的信息处理复杂性和基本操作的动作过程复杂性。基本操作的感知复杂性与操作所涉及的零件信息、工具信息和场地信息有关。基本操作的信息处理复杂性与操作的行为过程类型和操作的难易程度有关。基本操作的动作过程复杂性考虑了操作的难度系数和操作涉及的零件、工具和夹具数量，度量模型在广义复杂性的基础上建立。基于基本操作的复杂性，建立装配工位任务的复杂性的度量体系，将装配工位任务的复杂性定义为五个复杂性指标：工位任务的动作状态复杂性、工位任务的动作过程复杂性、工位任务的感知过程复杂性、工位任务的信息处理过程复杂性和工位任务的信息处理状态复杂性。工位任务的动作状态复杂性为基本操作的改变引起的工位状态改变带来的复杂性。工位任务的动作过程复杂性是工人在具体进行装配操作的过程中的复杂性。工位任务的感知过程复杂性为构成该工位任务的所有基本操作的信息变量复杂性的和。工位任务的信息处理过程复杂性由组成工位任务的基本操作的信息处理复杂性构成。工位任务的信息处理状态复杂性与组成其的基本操作对应的信息处理过程的时间和构成关系有关。
总之，本文以机械装配的基本操作为最小研究单元，建立机械装配基本操作的行为过程模型，根据该模型，定义了基本操作的复杂性，并建立了相应的量化体系。基于基本操作的复杂性，构建装配工位任务的复杂性，对装配工位任务的复杂性进行度量，从而提出了机械装配工位复杂性分析的框架模型。
参考文献
[1]郭艳辉，魏冬梅，张丹丹.机械装配工艺及关键技术分析[J].科技展望，2016，26（11）：55.
[2]才革.现代化机械装配工艺的问题分析[J].科技创新导报，2015，12（34）：78-79.
[3]徐偉昆.论机械装配零件序号与明细的标准化[J].科技与企业，2015（07）：186.
[关键词]机械装配；系统建设；复杂性
中图分类号：R3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0222-01
根据价值流理论，装配是企业所有增值活动中的最后一个环节，同时装配车间也集中了工厂其余车间加工后的最终产物，当装配环节由于操作不当导致零部件坏损时，浪费的不仅有装配车间的产能，而且还包括其余车间赋予在零部件上的增值活动。研究装配过程中导致质量缺陷的机理，提出改善建议，从而提高装配质量对企业有重要意义。
1 装配复杂性概念
产品的装配是将若干个零件结合成部件或将若干个零件和部件结合成产品的操作过程。零件的质量、形状、尺寸、材料、装配工艺等固有特性是影响装配难度的主要因素，从而影响装配的复杂性。在装配过程中，产品种类、零件之间的关系、零件与安装面的关系和零件与工具之间的关系虽能与装配的难度关系不大，但是由于其对操作者的认知过程可靠性产生影响，从而影响装配的质量，所以这些也是影响装配复杂性的重要因素。 装配的复杂性是描述装配系统各种状态和所需资源的信息量，他与零件数量、零件关系、工装夹具、装配工艺、和装配调整等装配过程属性有关。采用信息熵理论对装配复杂性进行度量，揭示装配过程中的各因素内在联系，对于提高产品装配质量和可靠性具有重要意义。
2机械装配的基本操作的复杂性
2.1操作复杂
装配可以分为手工装配、自动装配和机器人装配三种形式。随着客户个性化需求不断加大，产品种类变多，产品更新周期变短，产品批量变小，这使得企业的生产过程尤其是装配环节要有很高的柔性，手工装配以其低投入高柔性的特点被很多机械制造企业所接收。但手工装配不可测、不可控因素多和可靠性低等缺点也影响着企业的生产效率。因此，深入研究手工装配过程，提出提高手工装配工位任务的可靠性的方法，具有理论和实际意义。机械装配工位任务的作业是由一系列的装配基本操作构成的，在零件的获取阶段作业包含抓取和搬运基本操作，在零件的装配阶段作业包含定位、紧固、压配、调整、固定、夹紧、密封和填充基本操作。此过程类似于模特法把作业分解为不同的基本动作，在不同实际应用中，基本动作的特征大致不变。
2.2复杂性的度量
静态复杂性。静态复杂性与产品的结构和工艺过程有关，不存在时间依赖性。其量化可以通过测量一些系统的参数来确定，如工作站的数目、零件、自动化程度等。从信息熵的角度看，静态复杂度是描述装配系统在静止状态下各装配资源根据装配方案所预期拥有的状态需要的信息量。
动态复杂性。动态复杂性包括不确定的信息和物料流以及资源状态的变化等，具有时间依赖性。在定量化的时候需要考虑时间、系统状态等方面，如任务的偏差、不确定性等。装配系统的动态复杂性是描述装配系统在运行过程中各装配资源的实际状态所需要的信息量。
由于人的行为过程的复杂性与难预测性，操作工人作为装配的执行者，对装配质量具有重大影响，但是以往的研究很少把人当成装配资源进行复杂性的度量。本文将以人的行为特征及规律入手，结合人的认知过程的复杂性对机械装配的复杂性进行量化研究。
3机械装配工位任务的复杂性度量
对于装配工位任务的复杂性度量，很多研究者都是以工位为最小单元进行研究的，这种方法对于工位任务的具体操作过程和涉及到的对象考虑的不是很全面，存在一定的局限性。
装配工位任务的静态复杂性包含三种复杂性：工位任务的动作过程复杂性、工位任务的感知过程复杂性、工位任务的信息处理过程复杂性。工位任务的动作过程复杂性为构成该工位任务的所有基本操作的动作过程复杂性的和。工位任务的感知过程复杂性为构成该工位任务的所有基本操作涉及的信息变量的复杂性。工位任务的信息处理过程复杂性与工位任务包含的各信息处理过程的数量和基本操作的难度有关。装配工位任务的动态复杂性由两种复杂性构成：工位任务的动作状态复杂性和工位任务的信息处理状态复杂性。工位任务的动作状态复杂性是与构成其的基本操作的时间有关的，每个基本操作的作业时间是该工位所处的一个状态，随着基本操作的改变，工位状态也发生改变。工位任务的信息处理状态复杂性是由于工人在信息处理阶段中，随着处理模式的转换带来的复杂性。每个基本操作都对应着不同的信息处理过程，操作的改变带来信息处理过程的转变。
静态复杂性中的任务的动作过程复杂性会对工人的操作过程可靠性产生影响，任务的感知过程复杂性和任务的信息处理过程复杂性会对工人的认知过程可靠性产生影响。动态复杂性中的任务动作状态复杂性会对工人的操作过程可靠性产生影响，任务的信息处理状态复杂性会对工人的认知过程可靠性产生影响。工位任务的动作过程复杂性和工位任务的动作状态复杂性对工人的操作过程产生影响，带来的人因失误为：磕碰、装配过松或过紧等。工位任务的感知过程复杂性、工位任务的信息处理过程复杂性和工位任务的信息处理状态复杂性对工人的认知过程产生影响，带来的人因失误为：遗漏、选取错误、方法错误等。
4复杂性模型分析
对构成机械装配工位任务的基本操作进行分析，建立装配基本操作的行为过程模型。基于行为过程模型，将基本操作的复杂性定义为三个复杂性指标：基本操作的感知复杂性、基本操作的信息处理复杂性和基本操作的动作过程复杂性。基本操作的感知复杂性与操作所涉及的零件信息、工具信息和场地信息有关。基本操作的信息处理复杂性与操作的行为过程类型和操作的难易程度有关。基本操作的动作过程复杂性考虑了操作的难度系数和操作涉及的零件、工具和夹具数量，度量模型在广义复杂性的基础上建立。基于基本操作的复杂性，建立装配工位任务的复杂性的度量体系，将装配工位任务的复杂性定义为五个复杂性指标：工位任务的动作状态复杂性、工位任务的动作过程复杂性、工位任务的感知过程复杂性、工位任务的信息处理过程复杂性和工位任务的信息处理状态复杂性。工位任务的动作状态复杂性为基本操作的改变引起的工位状态改变带来的复杂性。工位任务的动作过程复杂性是工人在具体进行装配操作的过程中的复杂性。工位任务的感知过程复杂性为构成该工位任务的所有基本操作的信息变量复杂性的和。工位任务的信息处理过程复杂性由组成工位任务的基本操作的信息处理复杂性构成。工位任务的信息处理状态复杂性与组成其的基本操作对应的信息处理过程的时间和构成关系有关。
总之，本文以机械装配的基本操作为最小研究单元，建立机械装配基本操作的行为过程模型，根据该模型，定义了基本操作的复杂性，并建立了相应的量化体系。基于基本操作的复杂性，构建装配工位任务的复杂性，对装配工位任务的复杂性进行度量，从而提出了机械装配工位复杂性分析的框架模型。
参考文献
[1]郭艳辉，魏冬梅，张丹丹.机械装配工艺及关键技术分析[J].科技展望，2016，26（11）：55.
[2]才革.现代化机械装配工艺的问题分析[J].科技创新导报，2015，12（34）：78-79.
[3]徐偉昆.论机械装配零件序号与明细的标准化[J].科技与企业，2015（07）：186.