大规模定制下基于实例的产品族配置实现关键技术研究

发布时间：2020-09-26 18:48

　　 随着科学技术的不断进步和市场竞争的日益加剧,客户对产品的需求变得更加个性化,传统的大规模生产模式不再满足制造企业的需求,新的生产模式——大规模定制取而代之成为目前的主流生产模式。产品配置作为大规模定制的重要组成部分,是实现满足客户需求的产品快速定制的核心技术与关键使能手段。本文针对大规模定制模式下的产品配置系统进行了分析研究,对产品族配置系统中非结构化客户需求的转换技术、基于客户需求的配置评价方法以及产品族结构建模和配置求解进行了深入研究,具体内容在以下几方面: ①实现非结构化客户需求的结构化分解和映射。分析了客户需求在产品配置中的重要性,将客户需求分解为结构化需求与非结构化需求并分析它们之间的区别与特点。分析了客户需求获取存在的困难以及获取的方法。建立了非结构化需求到结构化需求的转换机制,构建了非结构化客户需求与产品配置参数表之间的映射关系,提出了基于灰色粗糙模型的客户需求转换方法实现对客户需求信息的分析与转换,并运用实例进行论证。 ②构建基于客户需求权重约束的配置评价方法。为避免产品配置可行配置方案多解性,减少不必要的数据处理,提高配置效率,建立了基于客户需求权重约束的产品配置评价机制,检索与客户需求最为接近的相似产品实例。通过客户需求指标与产品特性指标的映射关系,并根据客户需求各项指标的重要度分析,建立权重约束的评价指标模型。采用基于可拓分类的评价方法实现相似实例的检索,为后续基于实例的产品配置求解提供了产品实例依据。通过实例验证了该评价模型的合理性以及评价方案的可行性。 ③构建产品配置中的数据资源库,并实现基于实例的配置的求解。构建了包括产品族信息库、模块资源库和配置约束规则库的数据资源库,并说明其在产品族配置中的作用。构建模块资源库,为配置提供基本数据资源;构建产品族信息库,建立模块与零部件的上下级关系,保证配置的可行性,提高配置效率;构建配置约束规则库,建立配置中模块间的约束关系,确保了配置的有效性。最后提出了基于实例的多维关联规则的产品配置求解方法,通过数据资源库的支持,对相似实例进行模块的替换或修改,生成满足客户需求的产品,实现配置求解,并运用实例进行论证。 ④在快速响应客户的产品开发平台上,根据以上理论与关键技术的研究设计并实现了面向客户需求的产品配置过程。以配置某汽车制造企业的自卸汽车产品为实例,证明了本文中所研究内容的正确性与可行性。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TH186
【部分图文】：

图 1.3 某系列复印机产品的模块组成Fig. 1.3 Module structure of a series of duplicators产品的系列化和构成产品结构的零部件模块化使得大规模定制模式下的产品开发和生产模式由面向单一产品转变为面向产品族。产品族（Product family）是一组定位在相互关联的市场范围并共享通用技术的产品，利用有限的开发、制造与服务资源充分发展产品的多样性，它是在产品平台基础上高效开发的一系列派生产品[114]。其中，产品平台（Product platform）是一个由多个可共享的子系统、接口和制造过程组成的集合，并且该集合能有效地开发和生产一系列派生产品的服务平台。产品族中的产品是针对同一细分市场和客户群需求的产品，这样的产品具有结构相似的特点，能够运用通用结构进行描述，产品族结构中同一节点的零部件具有相似的功能和相同的接口。将产品族中的单个产品称为产品实例，产品实例之间存在着一定的差异性，通过产品实例的参数化结构表示反映出来，不同的参数取值对应不同的产品实例并且针对的客户需求有所不同。因此，产品族中的每个产品都是满足同一细分市场领域中一部分消费者对产品的特殊需求。

图 1.4 论文的组织结构 Structure of chapters for t产品配置方案评价的为目标的可拓评价模指标的映射，提出运客户提供满意的配置和基于实例的多维关信息库和配置约束规16

图 2.1 产品设计中的客户需求处理流程Fig. 2.1 Flowchart of customer demand process in product design① 客户需求群体。对产品而言，这里的“客户”可能个人、也可能是群体。因此，获取客户需求信息是指获取同一细分市场下个别客户的需求或客户群体的需求。② 客户需求信息的整理分类。客户需求的整理分类主要是将需求信息按照客户对产品的需求描述分为结构化需求和非结构化需求的过程。结构化需求信息能够被设计人员采用直接指导产品设计开发的参数化的特性指标，直接生成产品的配置参数指标；非结构化需求因直接被设计人员采用指导产品设计开发，需要进行量化和转换后再生成配置参数指标。③ 客户需求转换。客户需求转换技术就是针对非结构化的客户需求而进行的转换。对客户需求信息的转换是进一步分解和量化处理所获取的需求信息，使之成为能够指导企业进行产品设计和生产的配置参数指标。非结构化客户需求转换

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本文编号：2827350