服務型制造下產品服務系統的設計

陳菊紅，焦興甲，郭福利

（西安理工大學 經濟與管理學院，西安 710048）

0 引言

服務型制造是在服務逐漸成為整個經濟的價值核心、傳統制造業面臨可持續發展危機的背景下出現的先進制造模式[1]。在服務型制造模式下，制造與服務融合發展,在產品模式上體現為產品和服務在全生命周期內的緊密整合，企業向顧客提供 “產品+服務”的整體解決方案，即產品服務系統（PSS）。PSS能夠提升企業的價值鏈，提高企業的競爭力，并帶來顯著的環境效益，對消費者，企業，社會，資源和環境都有重要意義[2]。實現產品向PSS轉變首先要解決PSS的設計問題，一些學者對此進行了研究。Handbook[3]給出了PSS的設計方法和工具。Manzini[4]認為PSS可以優化資源，并論述了由此引發的企業可持續PSS設計。Evans等[5]對10家食品企業的PSS設計案例進行了研究，并指出只有合作伙伴參與到PSS的設計過程企業才能獲得可持續性收益。

但是,目前對PSS設計特點與過程的研究卻很少[6]。為了有效指導PSS設計活動，有必要對PSS的設計特點和設計過程進行分析和研究。

1 PSS概述

產品服務系統（PSS）是一個有競爭力的，由產品、服務、基礎設施和支持網絡組成的系統，這個系統能夠有效滿足顧客的需求并具有比傳統商業模式更少的生態危害[7]，目的是實現經濟、生態和社會的可持續發展[8]。按產品和服務在PSS中所占的比重大小可將PSS分為產品導向型、使用導向型和結果導向型[9],如圖1所示。

(1)產品導向 PSS(Product-oriented PSS，PPSS):企業以傳統方式銷售產品，將產品所有權轉讓給顧客，同時為客戶提供多種可供選擇的服務。比如顧客購買洗衣機并獲得維修服務。

(2)使用導向型 PSS（Use-oriented PSS，UPSS）：企業將產品在一定時期內的使用權及相關支持服務出售給顧客，但不轉讓產品的所有權。比如顧客通過租賃洗衣機來獲得干凈衣物的功能。

(3)結果導向型PSS(Result-oriented PSS，RPSS)：企業直接向顧客提供功能，顧客既不擁有產品也不直接使用產品，而是通過購買產品和服務的功能直接獲得效用。比如顧客直接購買洗衣功能來獲得干凈的衣物。

圖1 產品服務系統的分類[9]

2 PSS設計過程中的新特點及其與傳統產品設計的比較

PSS是服務型制造模式中的新型產品模式，具有很多不同于傳統物理產品及無形服務的新特征，它以可持續發展為目的，為顧客提供價值而不是所有權，并通過產品與服務的有機整合達到PSS的多元化。同時，服務型制造在宏觀和微觀上都對產品屬性提出了新的要求：宏觀上，服務型制造要求產品低能耗、低污染、高附加值以及高資源利用率，促進環境友好型、資源節約型社會的建設；微觀上，服務型制造要求企業調整經營理念，從以產品為中心轉向以顧客為中心，從產品導向轉向服務導向。這些要求和變化都對PSS自身的設計過程產生深刻的變革，使PSS的設計目標、概念設計、詳細設計、組織形式和知識依賴都不同于傳統設計過程，設計主體只有清楚的認識到兩者的不同，才能正確的指導PSS設計活動。為此，有必要對兩者在這幾個方面的不同進行比較。

表1 PSS設計和傳統產品設計的比較

服務型制造下PSS設計在設計目標、概念設計、詳細設計、組織形式和對知識的依賴等方面都不同于傳統產品設計，見表 1。

3 基于3D循環的PSS設計過程模型

對傳統產品設計過程的研究相對比較成熟，不論一個產品的設計是復雜還是簡單，其設計過程都可以劃分為三個階段：提出任務→概念設計→詳細設計，這方面已有許多論述[15]。但是如上文所述，在服務型制造下PSS設計的理念發生了變化，設計過程的內容和任務也不同于傳統產品設計，這使得傳統產品設計過程理論不能適應指導PSS的設計過程。

另一方面，PSS設計是由價值驅動的。PSS的核心思想是消費者的需求并不是產品本身，而是產品所能提供的功能，并通過購買這種功能獲得價值，Morelli[16]也指出PSS設計應該基于價值的視角,Maxwell通過對59家企業的研究發現，成功實現可持續收益顯著增長的企業都把全面考慮最終用戶的價值和功能需求作為其成功的決定因素。價值的思想貫穿于PSS設計的全過程，是PSS設計的主要驅動力。功能需求的確定，PSS方案的設計，知識的獲取和組織網絡的設計都要以價值為驅動，所以對PSS設計過程的劃分應該基于價值。

為了更好的描述PSS的設計過程，本文在傳統產品設計過程理論的基礎上，從價值的視角出發，將PSS的設計過程劃分為定義價值（Define value）、設計價值(Design value)和傳遞價值 (Deliver value)三個階段。同時，PSS設計過程是一個循環迭代的過程，定義價值、設計價值和實現價值（3D）是三個相互關聯的環節，這三個環節貫穿于PSS設計始終，不斷循環往復，形成完整的PSS設計過程,如圖2所示。

圖2 PSS設計過程的3D循環模型

第一階段定義價值。這個價值包括經濟價值、生態價值和社會價值三個部分。經濟價值應該由顧客的功能需求 （包括相關需求）確定，而不是某個特殊的產品。同時PSS的目的是實現經濟、生態和社會可持續發展。可持續發展、節能減排和提高整個社會的生活質量等體現生態和社會價值的指標要作為一種約束整合到PSS所能滿足的功能需求中，并將功能需求轉化為PSS設計中要設計的功能；第二階段設計價值。價值的設計是以功能為起點的，通過功能分析、服務創新，考慮所有能提供所需功能的產品和服務，以及產品和服務在整個生命周期內各個階段的相互影響，各種可能的組合形式，并通過功能整合獲得可行的PSS解。在此基礎上對各可行方案進行全生命周期的可持續性評價，同時考慮技術、資源的可獲得性，優選和確認最優PSS方案；第三階段傳遞價值，在前兩階段的基礎上，確定、選擇并管理參與價值傳遞的合作伙伴網絡。首先對最優PSS方案中的有形產品和無形服務進行詳細設計，確定結構、工藝、所需要采購的原材料、零部件及相關服務設施，在此基礎上綜合考慮合作企業能力、經營管理狀況、企業信譽等因素，對合作企業進行優化選擇，構建和管理價值傳遞網絡，確保PSS設計的最終實現。

4 結語與展望

服務型制造是服務與制造相融合的先進制造模式，使傳統制造產品向PSS轉變。服務型制造對PSS設計的產生了深刻影響，使其在設計目標、理念、設計過程的內容和任務等方面都不同于傳統產品設計。目前PSS設計還沒有統一的標準和準則，在全球制造轉向服務型制造的背景下，作為新型的產品模式，PSS的成功設計急需理論上的支持和指導。本文PSS設計的特點進行了總結，并從設計目標、概念設計、詳細設計、組織形式和知識依賴等方面對PSS設計與傳統產品設計進行詳細比較，在此基礎上從價值的視角出發，提出PSS設計過程是一個由定義價值、設計價值、傳遞價值三個相互關聯的階段組成的循環迭代過程。本文從理論上探討了PSS的設計過程模型，但如何實現PSS設計中物質流和服務流的耦合，并開發PSS的設計方法與工具是進一步的研究方向。

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