考慮生命周期影響因子的確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法
【專利摘要】為了解決現(xiàn)有確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法中只考慮產(chǎn)品性能或僅根據(jù)經(jīng)驗的不足，本發(fā)明提供考慮產(chǎn)品生命周期影響因子的確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法，首先，確定產(chǎn)品生命周期的設計、模具、裝配、制造、管理、服務、性能七項影響因子下設計變量對于產(chǎn)品平臺參數(shù)的隸屬度；接著，確定各影響因子對于載體模塊隸屬于產(chǎn)品平臺參數(shù)的權重向量；最后，通過目標隸屬度計算確定產(chǎn)品平臺參數(shù)。
【專利說明】 考慮生命周期影響因子的確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法，具體涉及到一種針對可模塊化的裝配型產(chǎn)品的參數(shù)共享型的確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法。
【背景技術】
[0002]產(chǎn)品平臺作為當前被廣泛認可的面向大批量定制的產(chǎn)品開發(fā)有效策略之一，受到了國內外研究學者、企業(yè)的高度重視，該策略對于保證企業(yè)持續(xù)競爭優(yōu)勢、可持續(xù)發(fā)展、提高綜合競爭與創(chuàng)新能力有著重要的應用價值。
[0003]參數(shù)共享型的產(chǎn)品平臺是當前該領域的熱點之一，該類產(chǎn)品平臺是一組通用模塊、平臺參數(shù)、定制參數(shù)的集合體，其中通用模塊不僅包括不同的功能模塊，同時還包括同種功能模塊的不同結構變體(即模塊系列)，平臺參數(shù)是產(chǎn)品平臺參數(shù)的簡稱，包括參數(shù)的組成及其參數(shù)值，平臺參數(shù)在由產(chǎn)品平臺派生得到的產(chǎn)品族中的參數(shù)值相同，定制參數(shù)包括參數(shù)的組成以及部分已經(jīng)定制(即企業(yè)現(xiàn)有的產(chǎn)品系列)的參數(shù)值，定制參數(shù)在通過產(chǎn)品平臺派生得到的產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的取值不同?；趨?shù)共享的產(chǎn)品平臺的好處在于其充分結合了范圍經(jīng)濟性和批量經(jīng)濟性，具體而言，用戶的個性化需求首先通過通用模塊的組合配置嘗試滿足，如果不能滿足時，則通過調整定制參數(shù)并與產(chǎn)品平臺參數(shù)進行結合從而使其需求得到滿足。產(chǎn)品平臺中的通用模塊可采用批量化的方式生產(chǎn)，可通過批量化降低成本，這體現(xiàn)了批量經(jīng)濟性；而定制參數(shù)的調整可滿足更多客戶的個性化需求，這體現(xiàn)了范圍經(jīng)濟性。正是由于所具有的上述優(yōu)越性，該類產(chǎn)品平臺在面向大批量定制的產(chǎn)品設計策略中得到了越來越多的應用，當前主要集中在家電、汽車、計算機、飛機等行業(yè)，例如，美國福特公司通過使用基于產(chǎn)品平臺的設計方法取代傳統(tǒng)的一次性設計，極大地降低了其V-8系列發(fā)動機的設計、生產(chǎn)成本，日本索尼公司利用三個面向產(chǎn)品族的產(chǎn)品平臺開發(fā)了上百種Walkman系列立體聲音響產(chǎn)品，惠普公司采用產(chǎn)品平臺設計方法對其打印機進行了設計，荷蘭飛利浦公司利用產(chǎn)品平臺設計思想規(guī)劃交互式機頂盒并在數(shù)字電視網(wǎng)絡中得到廣泛應用，能滿足不同用戶的個性化需求，新一代波音737有600/700/800/900型4種機型間具有98%的機械零部件通用性和100%的發(fā)動機通用性，其他的應用如電動工具、豆?jié){機、果汁機和攪拌機族，等等。
[0004]參數(shù)共享型的產(chǎn)品平臺設計主要考慮解決三個方面的問題:(I)確定產(chǎn)品平臺參數(shù)與定制參數(shù)由哪些設計變量構成；(2)確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的取值；(3)確定實例產(chǎn)品的定制參數(shù)的取值。Simpson (美國，2004)、Messac (美國，2002)等提出 了一種 PPCEM (ProductPlatform Concept Exploration Method)方法用于該類產(chǎn)品平臺的開發(fā)。該方法首先根據(jù)市場細分網(wǎng)格確定產(chǎn)品族中產(chǎn)品數(shù)量及各種規(guī)格；然后確定各種平臺參數(shù)、定制參數(shù)的構成；接下來采用物理規(guī)劃方法確定平臺參數(shù)值；最后通過改變定制參數(shù)值實現(xiàn)對產(chǎn)品族中各個產(chǎn)品變體的設計，但該方法根據(jù)經(jīng)驗確定產(chǎn)品平臺參數(shù)。Nayak(美國，2002 )等對PPCEM方法進行了擴展，提出了 VBPDM 方法(Variation-Based Platform Design Methodology)。與 PPCEM 不同之處在于，VBPDM 引入 compromise DSP (Decision Support Problem)方法用于確定哪些設計變量作為平臺參數(shù)，哪些作為定制參數(shù)，以使平臺通用性最高同時最好地滿足每一種產(chǎn)品變體的性能要求。江平宇(西安交通大學，2003)等引入回歸分析得到產(chǎn)品設計過程中設計變量與性能指標之間的不確定關系，從而確定產(chǎn)品平臺參數(shù)。鎮(zhèn)璐(上海交通大學，2006)等提出一種基于進化的產(chǎn)品平臺參數(shù)規(guī)劃方法，該法在滿足多樣化客戶需求的前提下，盡可能提高產(chǎn)品族中設計變量的共性，從而確定最好的產(chǎn)品平臺參數(shù)及其最優(yōu)值、個性參數(shù)及其變化范圍，但該方法對于如何確定哪些設計變量作為產(chǎn)品平臺參數(shù)沒有提供策略。當前這些方法重點關注產(chǎn)品平臺參數(shù)與定制參數(shù)的優(yōu)化取值，部分方法關注如何合理的選取設計變量構成產(chǎn)品平臺參數(shù)也主要是考慮產(chǎn)品性能的影響，對產(chǎn)品生命周期的其他階段如設計、制造(加工、工藝、模具)因素考慮不夠全面。
[0005]針對當前確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法中只考慮產(chǎn)品性能或僅根據(jù)經(jīng)驗的不足，本發(fā)明提出一種考慮產(chǎn)品生命周期七項影響因子的確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決現(xiàn)有確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法中只考慮產(chǎn)品性能或僅根據(jù)經(jīng)驗的不足，本發(fā)明提供一種考慮產(chǎn)品生命周期七項影響因子的確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法，首先，確定產(chǎn)品生命周期的設計、模具、裝配、制造、管理、服務、性能七項影響因子下設計變量對于產(chǎn)品平臺參數(shù)的隸屬度；接著，確定各影響因子對于載體模塊隸屬于產(chǎn)品平臺參數(shù)的權重向量；最后，通過目標隸屬度計算確定產(chǎn)品平臺參數(shù)。
[0007]本發(fā)明的技術方案包括以下幾個步驟:
[0008]步驟1、確定產(chǎn)品生命周期的設計、模具、裝配、制造、管理、服務、性能七項影響因子下設計變量對于產(chǎn)品平臺參數(shù)的隸屬度；
[0009]產(chǎn)品設計變量既可能屬于產(chǎn)品平臺參數(shù)，也可能屬于定制參數(shù)。在產(chǎn)品生命周期的設計、模具、裝配、制造、管理、服務、性能七項因子的影響下，設計變量隸屬于產(chǎn)品平臺參數(shù)的程度不同，稱之為隸屬度。令X1表示產(chǎn)品平臺參數(shù)集，X2表示定制參數(shù)集，則X =X1 U X2= IxiIi=I, 2，…，n}，n表示設計變量的數(shù)量。另一方面，設計變量的載體通常為模塊，因此整個產(chǎn)品的模塊集M=?！?=1，2，一，(1}，(1表示模塊數(shù)量。通過如下步驟可分別計算這些不同影響因子下關于產(chǎn)品平臺參數(shù)的隸屬度:
[0010]步驟1.1:設計因子I115在產(chǎn)品定制活動中，由于X1為平臺參數(shù)，與X1相關的載體模塊不需作修改；x2為定制參數(shù)，因此X2的載體模塊需要進行全新設計、非參數(shù)化的變型設計或參數(shù)化的變型設計。載體模塊越復雜則設計難度越大，其設計周期也將更長，由此產(chǎn)生的設計費用也將更高，而事實上總是希望生成新產(chǎn)品時所發(fā)生的設計費用最少。因此，希望X1盡可能包含設計復雜度高的載體模塊，X2盡可能包含設計復雜度低的載體模塊，即設計復雜度越高的載體模塊，其歸屬于平臺參數(shù)的隸屬度越大，反之越小。由產(chǎn)品開發(fā)小組給出各載體模塊的相對設計復雜度，設為1(1=1，2，一，0，令Imax=Max(Ii)表示最大的相對
設計復雜度，其對應的載體模塊為Mimax，隸屬度為Aimax11'，則其余的載體模塊對于產(chǎn)品平臺


F.參數(shù)的隸屬度為
【權利要求】
1.考慮生命周期影響因子的確定產(chǎn)品平臺參數(shù)的方法，本發(fā)明的技術方案包括以下幾個步驟: 步驟1、確定產(chǎn)品生命周期的設計、模具、裝配、制造、管理、服務、性能七項影響因子下設計變量對于產(chǎn)品平臺參數(shù)的隸屬度； 產(chǎn)品設計變量既可能屬于產(chǎn)品平臺參數(shù)，也可能屬于定制參數(shù)。在產(chǎn)品生命周期的設計、模具、裝配、制造、管理、服務、性能七項因子的影響下，設計變量隸屬于產(chǎn)品平臺參數(shù)的程度不同，稱之為隸屬度。令X1表示產(chǎn)品平臺參數(shù)集，X2表示定制參數(shù)集，則X =X1 U X2= IxiIi=I, 2，…，n}，n表示設計變量的數(shù)量。另一方面，設計變量的載體通常為模塊，因此整個產(chǎn)品的模塊集M=?！?=1，2，一，(1}，(1表示模塊數(shù)量。通過如下步驟可分別計算這些不同影響因子下關于產(chǎn)品平臺參數(shù)的隸屬度: 步驟1.1:設計因子1:。在產(chǎn)品定制活動中，由于X1為平臺參數(shù)，與X1相關的載體模塊不需作修改；X2為定制參數(shù)，因此X2的載體模塊需要進行全新設計、非參數(shù)化的變型設計或參數(shù)化的變型設計。載體模塊越復雜則設計難度越大，其設計周期也將更長，由此產(chǎn)生的設計費用也將更高，而事實上總是希望生成新產(chǎn)品時所發(fā)生的設計費用最少。因此，希望&盡可能包含設計復雜度高的載體模塊，X2盡可能包含設計復雜度低的載體模塊，即設計復雜度越高的載體模塊，其歸屬于平臺參數(shù)的隸屬度越大，反之越小。由產(chǎn)品開發(fā)小組給出各載體模塊的相對設計復雜度，設為1(1=1，2，一，0，令Imax=Max(Ii)表示最大的相對設計復雜度，其對應的載體模塊為M,_，隸屬度為，則其余的載體模塊對于產(chǎn)品平臺參數(shù)的隸屬度為/
【文檔編號】G06Q10/06GK103679334SQ201310477526
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】高飛, 梅凱城, 陸佳煒, 張元鳴, 盧書芳, 肖剛 申請人:浙江工業(yè)大學