顧客需求驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、可持續(xù)生產(chǎn)與消費(fèi)、以顧客為中心的商業(yè)模式和產(chǎn)品日趨同質(zhì)化等因素，促使制造企業(yè)從單一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到整體解決方案(包含產(chǎn)品與服務(wù))的設(shè)計(jì)生產(chǎn)。產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)(Product service systems，PSS)，正是適應(yīng)制造企業(yè)這一戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移而提出的一個(gè)新理念(面向制造業(yè)的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)也稱作工業(yè)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng))。產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的是當(dāng)前制造領(lǐng)域的發(fā)展前沿，方案設(shè)計(jì)作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，致力于建立顧客滿意的產(chǎn)品服務(wù)組合形成的整體解決方案

2、。
　　 在產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，顧客立足于所要完成的工程，從施工環(huán)境和工程任務(wù)角度對(duì)需求進(jìn)行描述。該設(shè)計(jì)方式具有設(shè)計(jì)對(duì)象的異質(zhì)性(包括設(shè)計(jì)對(duì)象的異質(zhì)性、組合性和匹配性)和設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜性(包括設(shè)計(jì)過(guò)程的交互性、方案求解的多樣性和決策的混合性)等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和技術(shù)方法難以有效解決這一復(fù)雜課題。以顧客需求為驅(qū)動(dòng)，圍繞顧客需求向產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征有效傳遞與分配和產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案生成兩個(gè)科學(xué)問(wèn)題，將水平定向鉆機(jī)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)

3、作為設(shè)計(jì)對(duì)象，提出了基于需求域、功能域和方案域的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)框架，著重研究顧客需求傳遞與分配、方案配置和方案決策三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，以輔助設(shè)計(jì)師完成產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)顧客滿意的整體解決方案，并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。全文主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究：
　　 (1)分析了產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)的定義與分類，以及現(xiàn)有的研究體系和技術(shù)方法。在總結(jié)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，歸納了產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)及其科學(xué)問(wèn)題。闡述了顧客需求驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品

4、服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)技術(shù)研究的主要內(nèi)容及其創(chuàng)新點(diǎn)，回顧和總結(jié)了產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)方法的研究進(jìn)展。
　　 (2)在分析與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)區(qū)別的基礎(chǔ)上，拓展了公理化設(shè)計(jì)域的內(nèi)涵，建立了需求域、功能域和方案域的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)框架，分別以交互圖和任務(wù)模型、交互圖和功能結(jié)構(gòu)模型、以及網(wǎng)絡(luò)圖表達(dá)。建立了產(chǎn)品與服務(wù)的集成機(jī)制和產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案配置模型，分析了配置模型和配置過(guò)程對(duì)設(shè)計(jì)變化的適應(yīng)機(jī)制，并給出了產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)

5、。全文以維修服務(wù)作為服務(wù)的典型代表開(kāi)展相關(guān)研究。
　　 (3)研究了基于多模式映射的顧客需求向產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征的傳遞與分配問(wèn)題。當(dāng)前制造企業(yè)多處于從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變階段，新設(shè)計(jì)方式下的數(shù)據(jù)積累少，難以利用智能學(xué)習(xí)方法來(lái)構(gòu)建相應(yīng)的映射空間。因此建立并行結(jié)構(gòu)質(zhì)量屋，實(shí)現(xiàn)顧客需求到產(chǎn)品方案特征和服務(wù)方案特征的傳遞與分配?；谧钚《司嚯x的非線性優(yōu)化算法融合質(zhì)量屋構(gòu)建時(shí)的多樣化決策信息，并以正負(fù)關(guān)聯(lián)規(guī)則來(lái)輔助產(chǎn)品服務(wù)

6、系統(tǒng)質(zhì)量屋的客觀化分析。充分利用制造企業(yè)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)下已積累的產(chǎn)品與服務(wù)數(shù)據(jù)，提出了基于GA-BPNN-GA混合學(xué)習(xí)與優(yōu)化的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征優(yōu)化模型。在考慮服務(wù)對(duì)產(chǎn)品依賴的基礎(chǔ)上，分別構(gòu)建產(chǎn)品和服務(wù)成本學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，以任務(wù)偏好、成本和技術(shù)約束以及產(chǎn)品特征和服務(wù)特征的匹配關(guān)系來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征。
　　 (4)提出了產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案的交互式配置設(shè)計(jì)技術(shù)。首先給出了產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案的交互式配置流程；基于相容性分析，提出了服務(wù)模塊方

7、案到服務(wù)過(guò)程方案的合成方法；并利用最小二乘支持向量機(jī)進(jìn)行服務(wù)方案定位分析，作為服務(wù)與產(chǎn)品選擇和匹配評(píng)估的基準(zhǔn)。其次，風(fēng)險(xiǎn)度是產(chǎn)品與維修服務(wù)交互的關(guān)鍵信息，因此提出了基于不確定性方法的風(fēng)險(xiǎn)度計(jì)算和不完全排序模型。量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)間的數(shù)值補(bǔ)償，以提高風(fēng)險(xiǎn)度計(jì)算的可靠性。最后，采用增量式變精度粗糙集方法挖掘產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)配置規(guī)則以保障配置模型的有效性和更新性。
　　 (5)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案決策具有混合性的特點(diǎn)，決策對(duì)象中產(chǎn)品與服務(wù)混合，

8、決策指標(biāo)中定性定量指標(biāo)混合，決策信息中設(shè)計(jì)信息與評(píng)價(jià)信息混合。首先采用擴(kuò)展服務(wù)藍(lán)圖建立產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案的表現(xiàn)模型，以評(píng)估服務(wù)與產(chǎn)品的整體匹配性。其次將已有設(shè)計(jì)信息與評(píng)價(jià)信息相混合作為產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案決策的整體信息，以保障決策結(jié)果的一致性和可靠性。最后提出多算法混合的決策模型實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案在定性定量指標(biāo)下的評(píng)價(jià)，并基于Kano模型改進(jìn)逼近理想解法來(lái)優(yōu)選產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案。
　　 本研究為產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)建立了新的設(shè)計(jì)體系和