考虑企业资源配置的产品模块化规划

为满足客户多样化需求,研究了供应商等外部资源参与企业产品平台规划的问题。首先分析了客户需求、协同供应商与产品结构复杂度、品种、批量等定制化参数之间的关系,介绍了产品定制类型量化评价指标,阐述了定制化类型与产品平台、模块化之间的内在关系。介绍了跨企业产品协同的产品平台开发过程,鉴于客户需求和供应商等企业外部因素,提出了模块化产品平台规划的方法,以及基于模糊聚类分析和复合阈值进行模块划分和方案评价的方法。最后以平面铣床跨企业产品平台设计为例,验证了上述方法的有效性。     

大规模定制环境下供应链实施延迟生产的成本优化模型

为成功实施延迟生产以实现供应链成本的优化,大规模定制环境下供应链各节点企业需要紧密协作.针对一条包括制造商和供应商两个节点企业的供应链.建立了大规模定制环境下供应链实施延迟生产的成本优化模型.以最小化供应链生产成本为目标,研究了供应商对客户订单分离点决策的影响,以及大规模定制环境下供应链实施延迟生产时客户订单分离点的最佳位置,指出决策客户订单分离点时应考虑供应商成本.最后,对该生产成本优化模型进行了仿真.     

面向大规模定制的生产计划研究

激烈的市场竞争要求企业能快速响应客户的个性化产品需求,为单个客户或小批量多品种的市场定制生产产品。大规模定制能以大规模生产的成本和速度,为客户提供个性化设计的产品和服务。从大规模定制生产模式的特点出发,分析模块化制造物料清单(MBOM,Manufacturing Bill of Material)的基本构成。在MBOM模块化的基础上,基于延迟区分(Postponement Differentiation)策略建立大规模定制模式下的双重MPS计划管理模式,针对零部件的通用需求和定制需求分别制定计划,充分保证客户订单交货期,同时也提高了生产过程的柔性。     

基于时变需求的CODP定位对客户订单满足率影响的仿真分析

从客户订单满足率的角度,对大规模定制生产方式中客户订单分离点(CODP)的定位进行了分析。使用CPN Tools工具建立了大规模定制供应链的CPN模型并进行仿真分析。通过仿真,得出了在时变需求的情况下CODP定位点的选取与制造企业客户订单满足率的关系。     

产品定制协同制造资源优化配置

为实现产品定制协同生产模式下各种制造资源的优化选择与配置,提出产品定制协同制造资源优化配置的双层规划求解方案。在对产品定制协同制造资源配置过程进行分析的基础上,给出客户满意度及企业定制经济效益的定义和计算公式,构建了产品定制资源优化配置的双层规划数学模型;提出一种嵌入双层迭代规则的混合遗传算法对产品定制资源优化配置双层规划模型进行求解。以某5MW风机产品客户定制加工订单为例,验证了所提资源优化配置双层规划模型的可行性及其混合遗传算法的有效性。     

大规模定制生产下的全面信息质量管理概述

大规模定制是以大规模生产的成本和速度,为单个客户或批量多品种的市场定制任意数量的产品的一种生产模式。但由于顾客的多样化、个性化的订单的出现,使得大规模定制的信息质量管理更加复杂且艰难。概述了大规模定制下信息管理的必要性,提出全面信息质量管理概念、基本理论和递归公式。     

基于作业成本法的大规模定制多样化成本分析

在大规模定制中,个性化的客户订单所引发的多品种小批量甚至是单件生产,增加了产品多样化成本。为满足客户在订货过程中对产品多样化成本快速估算的需求,以及企业在发展战略规划中对产品多样化成本影响分析的需求,建立了基于作业成本法的多样化成本估算方法,提出了通过作业字典、作业词典和物料清单相结合的方法,对大规模定制产品的多样化成本进行标准化与模块化,进而达到快速估算的目的,并给出影响多样化成本的关键因素分析方法,最后介绍了方法的应用实例。     

基于制造企业订单分离与合并的研究

定制生产是现代制造企业生产的模式,针对企业订单大小、品种多样化、批组化和相似性,对仃单产品进行合理的分化和组合,论述了订单分离与合并的基本理论知识,基于订单产品特点相似性、工艺相似性、销售库存相似性建立了制造企业订单分离与合并的决策模型,对订单分离点进行具体的分析和评价,从而优化订单分离点,决策优化出分离模型.通过对订单相似性进行定性分析和定量计算,合理、有效的决策出"分离点"和"合并点",实现订单的有效分离与合并,快速而有效地反应客户需要、降低企业运作成本、缩短订单提前期.     

大规模定制模式下动力锂电池生产计划策略与算法研究

在对大规模定制模式下的动力锂电池组生产工艺过程及生产组织方式分析的基础上,基于客户订单分离点CODP,建立了MTS与ATO混合的大规模定制模式下主生产计划、车间生产计划和生产线作业计划三层结构计划体系模型.基于该三层结构计划体系模型,利用生产比倒数法对产品装配投产顺序进行优化,实现最终产品混流生产线装配投产均衡化.并进...     

客户需求驱动的模块化产品配置设计

现代企业面临着用有限的生产成本为客户提供多品种、高质量产品的压力,合理地实施面向大规模定制的模块化产品配置设计方法是解决问题的关键。在模块化产品设计的基础上,以提高定制产品的性能与客户需求相关度最大为目标,建立了相应的优化数学模型;利用模拟退火算法得到了产品的性能和成本之间的平衡点--最优的变量配置方案:最后以波轮式洗衣机为验证实例,仿真结果及系统实现表明了提出方法的合理性和有效性,解决了ATO生产模式下的模块组合优化问题,为面向大规模定制的模块化产品配置设计理论提供了另一种实用工程数值计算方法。     

基于模糊聚类的产品模块化形成过程分析

阐述了大规模定制与产品模块化设计相结合的可能性,考虑了全生命周期中影响零件交互关系,以及产品模块形成的一系列因素.应用模糊聚类算法,分析了模块的有序聚类形成过程.结合典型特例表明,本文所提出的方法对产品模块化的形成具有较强的适用性和有效性,为面向大规模定制的模块化敏捷生产模式提供了另一种数值分析和评价手段.     

Managing modularity in product family design with functional modeling

Recent market transition from mass production to mass customization forces manufacturers to develop product families with a common platform to increase design variety, shorten time-to-market, and reduce production costs. This paper presents a new functional modeling approach to support identification of both shared and individual behavioral modules across a family of products for module-based product family design. After separate functional modeling of each product variant, the individual functional models are merged into a single, coherent, and unified family functional model to determine all the shared and individual behavioral modules. The modularity in the family functional model is further explicitly identified using a behavioral modularity matrix of product variants versus behavior. The proposed approach provides a fast method for generating new concept variants during the conceptual design of a family of products. The rationale of managing modularity in product family design with functional modeling is manifested using a modular design example of a family of automatic assembly devices.     

大规模定制与变化性研究

为有效地实施大规模定制生产,研究了变化性与多样性的关系模型,提出了产品结构变化性和制造结构变化性的内涵.基于产品族模型,从种类、使用数量、重用次数和产品产量四个因素出发,构建了衡量产品族变化性的指数体系,包括零件指数和制造工序指数.通过对指数体系进行参数化分析,得到与大规模定制基本原理相一致的结论,证明了变化性指数体系的有效性.采用这个指数体系,可以对产品族结构设计进行评价和管理,支持面向大规模定制的产品开发设计过程.     

Mass Customization: Metrics and Modularity

Mass customization as a competitive strategy is getting progressively increasing attention in business and academic arenas due to its high potential to provide sustained strategic advantage in a unique fashion. It is well documented that a manufacturing company competes with others in its industry on five dimensions: Price, quality, flexibility, delivery, and service. According to the existing literature, mass customization provides significant strategic advantage in two of these dimensions—price and customization. We, however, argue that when properly implemented, the cellular manufacturing structure associated with the appropriate implementation of mass customization strategy, provides additional competitive value in quality and delivery. Furthermore by virtue of the customer co-design as an integral aspect of mass customization, customer satisfaction also improves under this strategy. Mass customization strategy, therefore, provides competitive advantage in all five competitive dimensions simultaneously—a truly unique strategic accomplishment. We also propose, in this paper, new metrics for mass customization strategy that measure the “mass” as well as the “customization” aspects of this strategy. Finally, we describe in the clearest terms the modus operandi of modularity in product design and the role it plays in bringing about high levels of customization on one hand and economies of scale at component level, on the other. We conclude with remarks that underscore the need for conducting research in the areas at the interface of mass customization and supply chain management.     

大批量定制产品仿生建模基础

大批量定制是2l世纪制造业一种重要的模式，产品建模是其核心技术之一。以仿生为背景围绕大批量定制产品建模，首先分析了产品重用策略，然后论述了模块化原理及其构件表示，在阐述基于事物特性描述的标准构件信息表达基础上，说明了产品基因建模的概念、特点和划分准则。     

大批量定制原理

阐述大批量定制的外部多样化与内部多样化策略。对大批量定制的相似性原理、重用性原理、全局性原理进行研究,给出相似性的不同形式,论述相似性与重用性的关系,分析相似性与重用性的形成以及全局性改进过程,建立大批量定制总成本的原理模型。通过与完全定制生产、大批量生产的比较研究,提出基于相似性、重用性和全局性的大批量定制平均成本原理。阐述定制价值、定制成本、临界定制点、外部定制点和内部定制点的概念,在此基础上提出大批量定制的定制点原理。     

生长型产品族设计平台

分析了面向大批量定制要求和开展产品族设计的研究现状,提出了用生长型设计自动化技术开展产品族设计研究,以解决产品族设计中共性与个性之间、模块化与创新之间的矛盾,从而提高定制的灵活性。介绍了生长型产品族设计平台及其主要功能:需求分解与可操作标准化、按需创成结构、标准化广义定位模式运用、现有零件资源匹配等。通过设计过程实例说明了生长型产品族设计平台的应用潜力。     

基于公理设计的产品平台设计方法

产品平台设计是实现大规模定制生产的关键技术,以产品平台为核心,通过添加、删除或修改个性化模块满足不同客户需求对产品的要求。应用公理设计的功能独立性分析框架,从客户需求出发同时进行功能－物理结构间的“之字形”映射变换,建立相对独立的功能等级结构树;通过分析完整设计矩阵明确功能之间的影响关系,将存在影响的功能结构组成模块并根据功能结构和客户需求的实现关系确定产品功能平台;在保证功能独立的前提下,以设计参数的物理集成和分离原则为依据,建立通用的产品平台物理结构。以合作企业的蝶阀产品为实例,建立其通用的产品平台,实现快速响应市场的设计开发。     

大规模定制模式下绿色设计产品信息模型研究

为实现大规模定制模式下的绿色设计,基于产品配置技术,结合绿色产品设计方法,提出了绿色产品族的概念,并详细分析了其内部的继承关系.通过绿色产品族的三元组表述,建立了绿色产品族到零部件族的映射关系,抽象表述了基于继承的绿色产品族.在此基础上,给出了大规模定制模式下的绿色产品信息模型,详细分析了该信息模型对大规模定制模式下绿色设计的支持过程.最后,通过电冰箱产品的绿色设计进行了该信息模型的实例验证.     

面向大规模定制的制造系统关键技术

根据大规模定制生产对制造系统动态响应的要求，研究了大规模定制制造系统的模块化、结构形式以及控制结构等方面的关键技术。讨论了虚拟工厂技术在大规模定制制造系统规划中的应用，并给出了一个汽车装配线的虚拟工厂框架。