產品族的模塊配置及方案評價方法研究

肖欽蘭 吳 嬌 朱光勇

（六盤水師范學院，貴州 六盤水 553004）

0 引言

多變的客戶需求導致產品的多樣化、個性化，企業為了不斷滿足不同的細分市場需求，就不得不生產越來越多種類的產品，進而開始實施模塊化的產品族策略，產品族對應的模塊種類繁多，不同的模塊具有不同的功能屬性和外觀屬性，配置組成不同功能、不同結構特征的產品方案，本文從不同細分市場的需求出發，研究產品族中的模塊配置的方法過程，根據不同細分客戶的不同需求選擇相應的模塊進行匹配。此外，為了確保企業配置出來的產品都符合客戶的需求，需要在產品生產制造之前對配置好的產品方案進行評價篩選。

1 產品族的模塊配置設計

圖1 產品族模塊化的配置流程

產品族的模塊配置設計是指在產品族的模塊庫中以需求信息為輸入條件，選擇符合一定客戶群或單個客戶（細分市場）的產品模塊，并對這些模塊進行組合配置，最終輸出的過程。本文研究的產品族的模塊配置方法也是一種設計方法，這種方法根據不同的需求信息選擇不同的模塊化零部件，從而快速生成相應的新產品類型[1]。如圖1，產品族的模塊配置設計是一種快速設計方法，在MC 生產環境下，根據不同的客戶需求對模塊庫的模塊實行配置組裝，通過對不同功能或不同性能的模塊組合方案的可行性進行評價，從而可以快速地生成響應不同客戶需求的定制化產品類型，其配置流程描述如下：

1.1 確定客戶需求

將劃分好的不同細分市場的需求進行編號，建立客戶需求的集合。

1.2 需求變量的轉化

通過需求和功能的映射關系，將需求信息轉化為具體的模塊特征屬性值，設模塊庫集合TPF={t11p11f11，t12p12f12，…，tijpijfmn}(i,j,m,n=1，2,…)。其中Tij代表模塊庫中的第i 種、第j 種基礎模塊的組合，Pij代表模塊庫中的定制模塊i 和j 的模塊組合，Fij代表某一個模塊配置方案添加了個別附件模塊（非定制模塊）。

1.3 提取匹配的模塊

在模塊庫中搜索是否有滿足該設計要求的模塊種類。若有完全匹配的模塊就提取出來，則進行第五步。

1.4 模塊的修改和重建

若模塊庫中沒有搜索到完全滿足相應設計要求的模塊，則篩選出跟設計需求最接近的模塊，根據客戶需求對提取出來的模塊進行適當修改，以供下一步配置。

1.5 模塊組合

將提取出來的滿足相應細分市場的客戶需求的基礎模塊和定制模塊，在適當的條件下添加一定的非定制模塊，增加客戶滿意度，通過不同的接口將選擇好的模塊進行聯接組合，完成配置組裝，形成初步的配置方案以供下一步評價。

1.6 配置方案評價

對生成的配置方案進行篩選評判，對評價結果劃分成不同的等級，選取相應的等級評價結果儲備在產品族的方案庫中，并對其劃分為不同細分市場的高端、中端、低端產品方案[2]。

2 客戶滿意度計算

配置出來的產品方案是否完全符合最初設計的客戶需求，通過計算產品與需求的相似度來反映產品滿足客戶需求的程度即可。若兩個定義有相同的字符，則這兩個定義就是相似的，在需求映射的本體中，即需求本身Cont 與產品族的產品方案的映射表達形式如下：

Map:Cont→Pont，如果Sim（Coni，Ponj）＞S，Map（Coni）→Ponj，其中Sim的計算公式為：

圖2 客戶滿意度評價體系結構圖

Sim(Coni,Ponj)∈[0，1]。0 表示兩個定義完全沒關聯；1 表示兩個定義完全相同。基于產品方案或產品實例計算的相似度有關的三個概率：P(Coni,Ponj)、P(Coni,Ponj)、P(Coni,Ponj)。

α 代表相似度的閥值，即α∈[0，1]，根據企業自身的產品要求強度設定α 取值，當企業要求的客戶滿意度較高時，α 的取值相應的就大[3]。

3 評價體系建立

3.1 評價指標確定本文根據產品族的模塊化設計流程和客戶需求的基本內容，客戶滿意度評價指標可以從以下幾個大小指標進行評價：需求屬性、經濟性、響應能力、資源屬性、能源屬性等[4]，如圖2。

3.2 評價方法

（1）構造評價層次結構模型：以不同屬性的評價指標為依據，對評價指標的結構層次進行劃分，以電取暖爐這一類產品為例，其劃分結果如圖3 所示[5]。

圖3 產品配置方案的綜合評價體系

（2）確定相對重要度：對結果層次進行劃分后，可以看出上下層的隸屬關系，即下層指標之間的相對重要程度是相對于上層指標的比較結果。例如，設為上層指標，那么Pm的下層就含有Q1，Q2，…，Qn等子指標，即子指標Qi和Qj之間的相對重要程度都是相對于上層指Pm 而言。

（3）綜合重要程度計算：明確上下層指標之間的相對重要程度之后進行綜合重要程度計算。設Pi 為上層指標，Q1,Q2,…,Qn為下層指標，那么相對于下層指標Q1,Q2,…,Qn而言，Pi的綜合重要程度可以表示為：

式中Wi—指標Pi的綜合重要度；Pi—指標Ai的相對重要度；Qj——指標Qj的相對重要度；

（4）確定隸屬度：利用指派法確定下層指標之間的隸屬度。這里需要說明的是，指派法計算出來的隸屬度是近似值，要結合實際情況對隸屬度的最后取值進行調整。

（5）綜合評價：將每個指標的隸屬度與綜合重要程度進行乘積的線性求和，得到的結果就是每個指標的綜合評價。這里μP(xi)代表每個評價指標的隸屬度，公式3 就是相應的綜合評價指標。

據此對產品的配置方案進行結果擇優排序，將不同的得分結果劃分到不同的產品方案類型中，并入庫存儲[6]。

4 產品方案評價

對不同的配置方案用十分制進行評價，將評價結果等級在3 以下的產品進行淘汰或改進，得分在3～5 的方案劃分為產品族的低端系列產品中，得分在5～7 的方案劃分為產品族的中端系列產品中，得分在7～9 的方案劃分為產品族的高端系列產品中。將劃分結果儲備在產品方案庫中，在今后出現同樣的或相似的需求時就可以對應提取相應的產品方案[7]。

5 結論

以滿足不同客戶群的需求為設計目標，本文提出了產品族的模塊配置及方案評價方法。將配置方案與客戶需求進行比較，通過計算客戶對產品的滿意度來衡量產品與客戶需求的符合程度；利用模糊層次分析法對配置出來的不同方案進行線性加權評價，提供評價計算，將不同的評分結果劃分到不同等級的產品類型中去，即線性加權評分高的產品越符合相應細分市場的高端需求類型中，從而建立產品族模塊化設計的評價體系。

［1］許志力.基于模塊化產品族的產品配置研究[D].天津工業大學，2006，12-32.

［2］朱凌云.面向大規模定制產品設計的客戶需求處理關鍵技術研究[D].合肥工業大學，2008，16-35，93-107.

［3］郁舒蘭.基于大規模定時的櫥柜產品族設計技術研究[D].南京林業大學，2012，1-14，76-82.

［4］郭星.基于模塊化的產品族快速配置設計技術的研究與實現[D].中北大學，2012，23-48.

［5］壽旺潔.機械產品族規劃設計技術研究[J].中國新技術現產品，2010，114.

［6］郁舒蘭.基于大規模定時的櫥柜產品族設計技術研究[D].南京林業大學，2012，1-14，76-82.

［7］肖欽蘭，楊勤，彭敏.面向產品族的模塊化設計方法與研究[J].現代機械，2014，2，49-52.