产品族的模块配置及方案评价方法研究

肖钦兰　吴　娇　朱光勇

（六盘水师范学院，贵州 六盘水 553004）

【摘　要】个性化、多样化的市场需求促使产品的类型是多种多样，越来越多的企业实施了模块化的产品族战略，产品族包括种类繁多的产品。为了提高产品的客户满意度，需要建立一个产品的模块配置和评价体系，在这个体系里，客户需求主导着模块的配置和产品方案的评价，从产品族的模块配置和方案评价两大问题出发进行研究探讨。配置和评价过程表明，该方法可靠有效，可供企业参考。

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关键词 产品族；需求；模块配置；方案评价

※基金项目：六盘水师范学院科研计划项目（LPSSY201407)；贵州省第二批国家级采矿工程专业综合改革试点项目（黔教高发[2013]446号）；贵州省科学技术基金项目（黔科合J字LKLS[2013]03号）。

作者简介：肖钦兰（1989—），女，汉族，贵州六盘水人，六盘水师范学院，助教，从事机械设计及理论、现代设计方法研究。

0　引言

多变的客户需求导致产品的多样化、个性化，企业为了不断满足不同的细分市场需求，就不得不生产越来越多种类的产品，进而开始实施模块化的产品族策略，产品族对应的模块种类繁多，不同的模块具有不同的功能属性和外观属性，配置组成不同功能、不同结构特征的产品方案，本文从不同细分市场的需求出发，研究产品族中的模块配置的方法过程，根据不同细分客户的不同需求选择相应的模块进行匹配。此外，为了确保企业配置出来的产品都符合客户的需求，需要在产品生产制造之前对配置好的产品方案进行评价筛选。

1　产品族的模块配置设计

产品族的模块配置设计是指在产品族的模块库中以需求信息为输入条件，选择符合一定客户群或单个客户（细分市场）的产品模块，并对这些模块进行组合配置，最终输出的过程。本文研究的产品族的模块配置方法也是一种设计方法，这种方法根据不同的需求信息选择不同的模块化零部件，从而快速生成相应的新产品类型[1]。

如图1，产品族的模块配置设计是一种快速设计方法，在MC生产环境下，根据不同的客户需求对模块库的模块实行配置组装，通过对不同功能或不同性能的模块组合方案的可行性进行评价，从而可以快速地生成响应不同客户需求的定制化产品类型，其配置流程描述如下：

1.1　确定客户需求

将划分好的不同细分市场的需求进行编号，建立客户需求的集合。

1.2　需求变量的转化

通过需求和功能的映射关系，将需求信息转化为具体的模块特征属性值，设模块库集合TPF={t11p11f11，t12p12f12，…，tijpijfmn}(i,j,m,n=1,2,…)。其中Tij代表模块库中的第i种、第j种基础模块的组合，Pij代表模块库中的定制模块i和j的模块组合，Fij代表某一个模块配置方案添加了个别附件模块（非定制模块）。

1.3　提取匹配的模块

在模块库中搜索是否有满足该设计要求的模块种类。若有完全匹配的模块就提取出来，则进行第五步。

1.4　模块的修改和重建

若模块库中没有搜索到完全满足相应设计要求的模块，则筛选出跟设计需求最接近的模块，根据客户需求对提取出来的模块进行适当修改，以供下一步配置。

1.5　模块组合

将提取出来的满足相应细分市场的客户需求的基础模块和定制模块，在适当的条件下添加一定的非定制模块，增加客户满意度，通过不同的接口将选择好的模块进行联接组合，完成配置组装，形成初步的配置方案以供下一步评价。

1.6　配置方案评价

对生成的配置方案进行筛选评判，对评价结果划分成不同的等级，选取相应的等级评价结果储备在产品族的方案库中，并对其划分为不同细分市场的高端、中端、低端产品方案[2]。

2 客户满意度计算

配置出来的产品方案是否完全符合最初设计的客户需求，通过计算产品与需求的相似度来反映产品满足客户需求的程度即可。若两个定义有相同的字符，则这两个定义就是相似的，在需求映射的本体中，即需求本身Cont与产品族的产品方案的映射表达形式如下：

Map:Cont→Pont，如果Sim（Coni，Ponj）＞S，Map（Coni）→Ponj，其中Sim的计算公式为：

Sim(Coni,Ponj)∈[0,1]。0表示两个定义完全没关联；1表示两个定义完全相同。基于产品方案或产品实例计算的相似度有关的三个概率：P(Coni,Ponj)、P(Coni,Ponj)、P(Coni,Ponj)。

α代表相似度的阀值，即α∈[0,1]，根据企业自身的产品要求强度设定α取值，当企业要求的客户满意度较高时，α的取值相应的就大[3]。

3　评价体系建立

3.1　评价指标确定本文根据产品族的模块化设计流程和客户需求的基本内容，客户满意度评价指标可以从以下几个大小指标进行评价：需求属性、经济性、响应能力、资源属性、能源属性等[4]，如图2。

3.2　评价方法

（1）构造评价层次结构模型：以不同属性的评价指标为依据，对评价指标的结构层次进行划分，以电取暖炉这一类产品为例，其划分结果如图3所示[5]。

（2）确定相对重要度：对结果层次进行划分后，可以看出上下层的隶属关系，即下层指标之间的相对重要程度是相对于上层指标的比较结果。例如，设为上层指标，那么Pm的下层就含有Q1，Q2，…，Qn等子指标，即子指标Qi和Qj之间的相对重要程度都是相对于上层指Pm而言。

（3）综合重要程度计算：明确上下层指标之间的相对重要程度之后进行综合重要程度计算。设Pi为上层指标，Q1,Q2,…,Qn为下层指标，那么相对于下层指标Q1,Q2,…,Qn而言，Pi的综合重要程度可以表示为：

（2）

式中Wi—指标Pi的综合重要度；Pi—指标Ai的相对重要度；Qj——指标Qj的相对重要度；

（4）确定隶属度：利用指派法确定下层指标之间的隶属度。这里需要说明的是，指派法计算出来的隶属度是近似值，要结合实际情况对隶属度的最后取值进行调整。

（5）综合评价：将每个指标的隶属度与综合重要程度进行乘积的线性求和，得到的结果就是每个指标的综合评价。这里μP(xi)代表每个评价指标的隶属度，公式3就是相应的综合评价指标。

（3）

据此对产品的配置方案进行结果择优排序，将不同的得分结果划分到不同的产品方案类型中，并入库存储[6]。

4　产品方案评价

对不同的配置方案用十分制进行评价，将评价结果等级在3以下的产品进行淘汰或改进，得分在3~5的方案划分为产品族的低端系列产品中，得分在5~7的方案划分为产品族的中端系列产品中，得分在7~9的方案划分为产品族的高端系列产品中。将划分结果储备在产品方案库中，在今后出现同样的或相似的需求时就可以对应提取相应的产品方案[7]。

5　结论

以满足不同客户群的需求为设计目标，本文提出了产品族的模块配置及方案评价方法。将配置方案与客户需求进行比较，通过计算客户对产品的满意度来衡量产品与客户需求的符合程度；利用模糊层次分析法对配置出来的不同方案进行线性加权评价，提供评价计算，将不同的评分结果划分到不同等级的产品类型中去，即线性加权评分高的产品越符合相应细分市场的高端需求类型中，从而建立产品族模块化设计的评价体系。

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参考文献

［1］许志力.基于模块化产品族的产品配置研究[D].天津工业大学,2006,12-32.

［2］朱凌云.面向大规模定制产品设计的客户需求处理关键技术研究[D].合肥工业大学,2008,16-35,93-107.

［3］郁舒兰.基于大规模定时的橱柜产品族设计技术研究[D].南京林业大学,2012,1-14,76-82.

［4］郭星.基于模块化的产品族快速配置设计技术的研究与实现[D].中北大学,2012,23-48.

［5］寿旺洁.机械产品族规划设计技术研究[J].中国新技术现产品,2010,114.

［6］郁舒兰.基于大规模定时的橱柜产品族设计技术研究[D].南京林业大学,2012,1-14,76-82.

［7］肖钦兰,杨勤,彭敏.面向产品族的模块化设计方法与研究[J].现代机械,2014,2,49-52.

［责任编辑：刘展］