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1、第卷第期机械工程学报年月呵面向产品族的设计方法学’朱斌江平宇西北工业大学现代设计与集成制造教育部重点实验室西安西安交通大学机械工程学院西安摘要开展产品族设计是实现大批量定制生产哲理的有效保证,也是对传统设计方法学的扩展与完善。介绍了产品族设计的基本思想和相关概念,对比了传统设计方法学和面向产品族设计的差异,并从产品设计过程中的需求建模、功能原理建模和结构设计建模三个方面阐述了产品族设计建模方法。为企业开展产品族设计提供了方法学指导。关键词大批量定制产品族产品平台中图分类号模块和通用程度不同的不可变异模块而衍生出
2、的产前言品系列,如图所示。细分产品细分产品细分产品产品族设计是随着大批量定制生产,的提出而出现的一种新的产品开发,也是对传统产,技术品设计方法学的扩展与完善。目前己成为很多学者研究的热点卜,】钊围绕产品族设计的基本思想,结合产黔然眺品族设计与传统设计方法学,各设计阶段的特点尸,分别对产品族设计中的需求建一,「「一一一、。堰夔皿皿一恒翘皿厘亚画模功能原理建模和结构设计建模进行阐述’设口计︷一一产平四台金自自自产品族设计概述一一一一一一基本思想晋黔面画画弓“”,」产品族设计的基本思想是开展平台战略它旨在利用通用、成
3、熟的产,、品平台通过匹配功能图产品族的组成色彩和性能等不同的定制模块,以最短的开发周期、。目前,,产品平台对于产品平台还没有一最低的成本向市场提供不同系列的产品以满足不、,。,、个统一权威的定义例如等认为产同顾客群的需求因此通用化模块化和标准化,是产品族设计的核心。品平台是产品族的基础是能够被某一系列产品共享的、可重用的模块集合卡尔等认为产品平台相关概念产。,是能够共享组件设计方案的所有资产品族通常传统的产品族是指在企业,等把产品平台定义为能够共享的通用组件或子系已有产品的基础上根据顾客对产品功能或性能需。,、
4、,统等认为产品平台是关于通用或共享求上的差异进行局部简单的修改或变异经过,口的集、。单元及其接合其中通用或共享单元是一个整理归类后而形成的产品系列这样产生出的产,、、,广义的概念可以是零件部件系统和加工过程品族不符合产品族设计思想不易实现标准化和模。上述对产品平台的定义不完全一致,,、等但是其核块化其导致的结果必然是变异零部件数量增加,、。心是相同的即能够被通用或共享的所有资源都可管理困难成本难以控制且利润降低因此不是所。,。,以视为产品平台因此产品平台是一个广义的概指的产品族所指的产品族是以产品平台为基础,、
5、、念可以包括通用的设计方案共享的零部件或机通过匹配能够满足顾客多样化个性化需求的变异构、不变的设计参数、一致的接口类型和相同的加工过程等。这里所指的产品平台也是一个广义的概教育部优秀青年教师资助计划和机械制造系统工程国家重点实验室西,、。,念不仅可以是通用共享的不可变异模块虽然其部访问学者基金资助项目收到初稿收到修改稿©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net机械工程学
6、报第卷第期,。,是不可变异模块其在产品族中的通用度不相同通用度不一定是属于产品平台而且具有平台参数,和变异参数的变异模块也属于产品平台其组成如图所示。产品族设计建模变异模块。变异模块是实现产品族中多样化细分产品、满足顾客个性需求的组成模块,这种产品族设计是对传统设计方法学的扩展与完。模块的设计参数可分为变异参数和平台参数其善。为此,有必要先阐述一下传统设计方法与产品,中变异参数指与顾客个性需求密切相关的设计参族设计方法学的区别之处。由于模式下的产品数,平台参数指那些相对于顾客需求稳定的设计族设计面向的是多元化的
7、细分市场与个性化的顾。,,参数在产品族结构中变异模块是一个虚节点,而传统设计方法面向的是统客需求一的市场和,,、、如图中的模块其中是它的变异相对稳定的顾客需求,主要是针对单一产品,因。实例此二者在不同的设计阶段所采用的方法、技术是不。不可变异模块不可变异模块是产品族中。、、同的下表从产品设计过程中顾客需求功能原不能实现参数变异的模块,在产品族结构模型中,理求解和结构设计等个方面列举了二者之间的,不可变异模块也可以视为变异模块的特例见第。差异节产。、、、品族结构模型图中的模块都表单一产品设计与产品族设计的差异设计
8、阶段单一产品设计产品族设计准确识别顾客需求,并建立产品准确识别顾客需求、区分顾客需求的差异性,合理划分顾客群体、找出共性化需求与个性化需顾客需求目标规格说明求,为不同顾客群体确定各细分产品的目标规格说明功能结构建立产品功能结构图在各细分产品功能结构图的基础上建立统一的产品族功能结构图,区分通用功能与特殊功能功能分解,找出适当的功能元原理解,并识别原理解中的平台参数与变异参数。尽量以通用
