все по-конкурентни пазари Cohen (1995) предлага използването на Master HouseQuality за планиране на продуктовото разнообразие Suh (1990) разглежда продуктовото разнообразие като правилен подбор на параметри на дизайна, които отговарят на функционалните изисквания на варианта Ulrich (1995) изследва връзките между продукта архитектура и продуктово разнообразие, стандартизация на компоненти, модулност и продуктово развитие Erens (1996) разработи продуктово разнообразие във функционални, технологични и физически области Fujita и Ishii (1997) формулират структурата на задачите за проектиране на продуктово разнообразие, а Martin и Ishii (1996, 1997, 2002) предложи DFV (Дизайн за разнообразие), което е поредица от методологии с количествени индекси за намаляване на влиянието на продуктовото разнообразие върху разходите за жизнения цикъл на продукта и по този начин помага на дизайнерските екипи да разработят отделни продуктови архитектури. Тези проучвания установиха основа за управление на продуктовото разнообразие Въпреки това, много проучвания са се съгласили, че ключът към ефективното проектиране и доставяне на множество продукти е разработването на добра продуктова архитектура (Meyer 1993, Sawhney, предимствата на разработването на продуктова архитектура е, че тя позволява на една компания да предлага два или повече продукта, които са силно диференцирани, но споделят значителна част от техните компоненти Колекцията от компоненти, споделена от тези продукти, се нарича продуктова платформа (Ulrich&z Eppinger 2000)
Еренс (1996) дефинира продуктова платформа като "архитектурна концепция за компромис с дефиниции на интерфейс и ключови компоненти, насочена към пазара и като основа за извличане на различни фамилии продукти Робъртсън и Улрих (1998) предложиха метод за балансиране на отличителността с общото в рамките на продуктова архитектура чрез идентифициране на важността на различни фактори, които влизат в този компромис Fujita et al (1998, 1999) използваха техники за оптимизация, за да идентифицират оптималната архитектура на комбинация от модули между продукти в семейство самолети Освен това Yu et al (1998) дефинира продуктово семейство архитектура, базирана на нуждите на клиента чрез използване на целевата стойност на характеристиките на продукта за изчисляване на вероятностните разпределения Освен това Симпсън и др. (1999) използваха метода за изследване на концепцията на продуктовата платформа (PPCEM), за да проектират обща продуктова платформа. Тази платформа използва мрежата за сегментиране на пазара, за да помогне при идентифицирането на подходящи коефициенти на мащаба на платформата, които са "мащабирани" или "разтегнати", за да задоволят различни изисквания. Въпреки че повечето проучвания се фокусират върху оптимизирането на структурата на продукта, някои учени забелязват, че изследването на физическото разположение и взаимодействието между компонентите е ключът към стабилната продуктова архитектура. Например, базираният на компоненти DSM ( методът на проектната структурна матрица е приложен към
тимизиране на вариант Дизайн на продукта, базиран на взаимодействието на компонентите graNote: Сивите клетки показват взаимодействията между блоковете Таблица 4
Матрица на инциденти след подходящо пренареждане на orderLevelLevel 3imponentConstraint口 ModuleFigure 4 Йерархична графика на взаимодействието на компонентите
Производство на бъдещето: Концепции, Технологии Визии Таблица, че дизайнът на гарафа (част № 25) е от съществено значение за поддържане на температурата на кафето. Следователно гарафата е преработена, за да отговори на изискването: стената трябва да бъде удебелена и да се използва топлоизолационен материал, оформянето и горната част стеснен, за да се намалят загубите на топлина За да се идентифицира влиянието на новия дизайн на гарафата, Фиг
5 (извлечено от Фигура 4) показва диаграмата на падане на гарафата. На тази фигура ограниченията на дизайна на гарафата, експортирани към възлите на мивката, са изброени по-долу: (фиксиран) 8 Модулът на плочата трябва да отговаря на диаметъра на гарафата, базирана на (25, 21): Нагревателят Банката за чаши трябва да пасва на диаметъра на тялото на гарафата (променено) Дръжката на гарафата трябва да пасва на дъгата и тежестта (25, 26): Капакът на гарафата трябва да пасва на диаметъра на ръба на гарафата и исканото термично състояние (променено d( 25, 27): Филтърният модул трябва да пасва на височината на гарафата (променена) Гарафа27}плоча с 5 пръстена Горен капак Модул○ Източник на вариантен дизайн Фигура 5 Диаграма на разпространение на гарафа (компонент 25)
тимизиране на вариант Дизайн на продукта, базиран на взаимодействието на компонентите, ограничението на d(25, 21) е фиксирано (представено като пунктирана линия на Фигура 5) и по този начин части 20, 21 остават непроменени. Въпреки това, ограниченията d(25, 22), d(25, 24), d(25, 26) и d(25, 27) са променени (представени като плътни линии на Фигура 5) поради новата спецификация на гарафата, което води до дизайна на филтърния модул и модула за облекло на гарафата с за да бъдат променени, за да съответстват на променените условия Inhe Carafe Outfit Module, компонентите са преработени, за да паснат на новото Caafe Въпреки това, промяната на дизайна на Filter Module трябва да се отнася не само за гарафа, но също и до други компоненти, които предоставят ограничения на filterModule, като показано на фиг. 6
По този начин при препроектирането на филтърния модул ограничението от гарафата става източник на вариантен дизайн (представен като плътна линия на Фигура 6), докато другите са фиксирани ограничения (представени като точки на Фигура 6), изброени по-долу: d(11 , 27): Корпусът трябва да отговаря на основата (28, 30): Държачът на филтъра трябва да пасва на уплътнителния клапан на държача на филтъра (4, 5): Основата на горния капак трябва да пасва на диаметъра на седалката на чучура (3, 30): Филтърът Държачът трябва да отговаря на формата на чучура. При тези ограничения дизайнът на филтърния модул (части 27, 5 и 30) е променен от V-образен на U-образен, за да пасне на новата гарафа desi Освен това, ограничението от филтърния модул е (5, 1) : Горният капак трябва да пасва на диаметъра на ръба на държача на кошницата. Тъй като спецификацията на ръба на държача на кошницата е фиксирана, компонент 1 и 2 не трябва да променят дизайна си впоследствие, таблица 5 изброява отклоненията, причинени от пространствената пазарна диференциация0 Преработен компонент Банка на чашата на термална дръжка на термокана26* Капак на термокана 7 U-образен корпус U-образен капак Основа Таблица 5 Списък на вариантни компоненти foket 2
Производство на бъдещето: Концепции, Технологии visionsilter hoackinD+(разнообразен дизайн coModule○ Източник на вариантен дизайн Фигура 6 Диаграма на потока на ограниченията на филтърния модулФаза 2: Дизайн за временно разнообразие Таблица 2 показва, че критичните компоненти за реализиране на временно разнообразие са йерархичната графика на Фиг. 4, за тези три компонента Carae g toHousing (част 27), горен капак (част 1) и гарафа (част 25 е горното ниво в йерархията на взаимодействието. Тази подредба означава, че първо трябва да се обърне внимание на дизайна на гарафата, последван от този на Корпусът и накрая, капакът Въпреки това, честотата и разходите, свързани с проектирането на гарафа, са доста високи. Стратегията на компания X следователно е да „прекомерно проектира“ този компонент; тоест да подобри качеството на настоящите спецификации, способни да се справят с бъдещи пазарни искания. Следователно, гарафата е подобрена за лесно почистване, наливане и безопасна за съдомиялна машина както в "настоящите", така и в "бъдещите" версии
Следователно, според приоритета на дизайна, разнообразието от продукти трябва да се съсредоточи върху редизайна на корпуса (част 27). За да се улесни използваемостта, проектантът има тенденция да замени неподвижния корпус с въртящ се корпус. Тази промяна разделя компонента на две нови части; а именно, завъртащият се корпус на филтъра и опората. Завъртащият се филтърен корпус е допълнително диференциран в U-образна или V-образна форма. Оригиналните дизайнерски ограничения на корпуса са поставени съответно върху двете нови части (вижте Фиг. 7) Така формата на въртящия се корпус трябва да пасва на гарафата; и дизайнът на опората трябва
тимизирайте варианта Дизайн на продукта, базиран на взаимодействието на компонентите, графирайте основата. Вариантът на дизайна на корпуса влияе пряко върху горната част (част 1), която е удобна за използване, горният капак се променя от повдигащ се на фиксиран дези Накрая, таблица 6 изброява вариантен дизайн, управляван от временни пазарни диференциации○компонент разнообразен дизайн Фиксирано ограничение на дизайнаO Източник на вариантен дизайн Фигура 7 Диаграма на потока на ограниченията на новия дизайн проектирана cSwing out филтърна кошница Таблица 6
Списък с вариантни компоненти за бъдещ пазар4 4 Таблица с резултати 7 изброява компонентите на четирите продукта, получени чрез предложената методология. Сред тези компоненти по-голямата част от разнообразието се среща в парчета 2 и 3, които остават практически непроменени и следователно се считат за „платформи“ на тази архитектура на продукта Освен това екипът за проектиране Елемент, Базов модул и Модул на нагревателна плоча трябва да бъдат стандартизирани, за да се намалят усилията за редизайн и производствена кооперация
Производство на бъдещето: Концепции, визии за технологии No
Продукт 1 продукт 2 продукт 3 продукт 4Lifiedtop CVVVVVVVVVVV-образна фиксирана жилищна оформена фиксирана жилищна жилищна къщичка 27shafed замахване на жилище 27 вода резервоар за заливни тръбопроводни тръбопровода вентилввввввввввввввв. vvvvvvcup Bank of Thermal Carafehandle капак на стъклен карафермален карафековер на стъкло гарафа Таблица 7 Списък на компонентите на фамилията продукти 45 Сравнение на съществуващи и предложени дизайни Екип от инженери и мениджъри на компания X оцени обема на продажбите, маркетинга, променливите (цени на суровини/производство) и фиксираните (инженерни/формови форми) разходи за предложените дизайни и сравни тези оценки с тези за продукти, проектирани независимо. Таблица 8 изброява сравнението
тимизиран вариант Дизайн на продукта, базиран на взаимодействието на компонентите graПечалбата се изчислява с помощта на следната функцияPi= Si(PRi-vCi)-FCi-MCКъдето Pi, Si, PRi, VCi, FCi, MCi са печалбата, обемът на продажбите, цената, променлива цена, фиксирана цена и маркетингова цена на продукта Таблица 8 илюстрира, че основната разлика в разходите между двете стратегии за проектиране се крие във фиксираната цена. Предложените проекти значително намалиха фиксираните разходи за разработване на нови продукти чрез споделяне на повечето компоненти. Вторият ред отдолу показва, че печалбите, свързани с независимо разработване на продукти 2 и 4, са съответно минус 73% и 65% от текущия продукт. Следователно най-доброто решение изглежда е да не се разработва никакъв продукт на Пазар 2
Въпреки това, предложените дизайни генерират обща печалба 127% nt пазари и 541% на бъдещи пазари по-висока, отколкото ако продукт 1 беше единственият пуснат продукт Резултатът показва потенциалните спестявания и печалби, налични при използване на тази методология. Няма дизайн на фамилия продукти Дизайн на фамилия продукти, използвайки тази методология на currentProduct 1 продукт 2 продукт 3 продукт 4 продукт 1 продукт 2 продукт 3 product80000080Prifuture= 14Забележка: VC, FC, MC са променливите, фиксираните и маркетинговите разходи, съответно T
тимизиране на вариант Продуктов дизайн, базиран на взаимодействие на компоненти, проучване на алтернативни архитектури чрез групиране на високоинтерактивни компоненти и подреждането им на парчета (Pimmler Eppinger 1994, Wei 2001) Освен това, Sosa et al, (2000 ) приложи dSm, за да анализира различните типове взаимодействие между модулни и интегративни системи, а Сахих Камрани (1995) използва матрицата на подобие за интегриране на компоненти в модули. Тези изследвания представляват връзки по отношение на подобието, циклично взаимодействие, а не информационни потоци. Въпреки това, по време на етапа на проектиране на изпълнението, вариантът дизайните на един компонент могат да доведат до множество други компоненти, които също изискват модификация. Йерархичната структура на взаимодействията на компонентите първо трябва да бъде идентифицирана, след което влиянието на разнообразието и последващите промени в дизайна могат да бъдат оценени. тази глава илюстрира две методологии чрез идентифициране3 ProductBased на cor3
1 Рационалност на продуктовия дизайн предполага, че дизайните винаги се завършват чрез итерация Итерацията на дизайна възниква, когато се въведе ново изискване към задачата за проектиране, което води до необходимостта от преработване на свързаните компоненти и води до спецификациите на другите компоненти, които взаимодействат с проектираните компоненти, които имат toange thellcations todeСледователно dm процес decore и така са необходими огромни усилия за проектиране. Този проблем става особено важен при проектирането на продуктови архитектури; продуктите трябва да бъдат проектирани да отговарят на нуждите на различни потребители, ветеринарният лекар също така да споделя възможните разходи Това проучване се опита да реши този проблем чрез моделиране на последователния поток на компоненти с помощта на ISM, интерпретативно структурно моделиране ISM е алгебратична техника за представяне и анализ на системата, въведена за първи път от Warfield (1973 г. ) ISM редуцира сложните системни взаимодействия до логически ориентирана графика. Това проучване прилага и модифицира ISM, за да установи йерархична структура на взаимодействие на компонентите, която може да помогне на дизайнерите да определят общността на компонентите, разнообразието и приоритетите на дизайна
производство на бъдещето: Концепции, Технологии Визии32 съпроцедура на ISMPhase l: Insideratrix конструкция Първо, системата се разлага на набор от компоненти, които образуват квадратна трикса. Процедурата започва с двойки сравнения, за да се установи дали съществува пряко влияние от компонент i (ред) към j(колона) Матрицата на инцидентност A=lail по този начин се дефинира, ако съществува пряко влияние от компонент i към компонент l0Фиг.
1(a) представлява матрицата на инцидентност на примерна система, съдържаща седем компонента. Например, вторият ред на матрицата показва, че компонент 2 влияе пряко на компоненти 1, 5 и 6. Матрицата на достижимост R се изважда от матрицата на инцидентност A, ако булево nмножествен продукт на A+l уникално се свежда до R за всички цели числа n>no, където no е подходящо положително цяло число, I е булева единна матрица и е булев смисъл на добавяне (Warfield, 1995) Матрицата R представлява всички преки и непреки връзки между компонентите Фигура 1(b) представлява матрицата на достижимост R, получена от матрица A, в която запис ri=1, ако компонент j е достижим от i, въпреки че дължината на пътя може да бъде една или повече 000(a) Оригинална матрица на инцидентност A(b) Матрица за достижимост RFigure 1 a-b Поетапна процедура на ISM
тимизиран вариант Продуктов дизайн, базиран на взаимодействие на компоненти Техниката graa за извличане на клъстери е вмъкната в ISM процеса за идентифициране на компоненти, които си влияят един на друг и образуват цикъл (roberts, 1997) Матрицата на достижимост R умножава транспонираната матрица на R, да речем R; по този начин в RR компонентите i и j взаимодействат взаимно, ако ri ri=1 Фигура 1(c) показва изходната матрица, чрез която клъстерите от компоненти могат да бъдат идентифицирани лесно чрез пренареждане на реда на компонентите. Фигура 1(d) разкрива четири клъстера в системата, а именно:1},12635 ,7и{4}0201100000000000000R·R=c3c500(c)Изходна матрица на R
R(d) Извличане на клъстери Фигура 1 c-d, Поетапна процедура на ISMgrap След извличане на клъстери, матрицата на реда на достижимост R се пренарежда (както е показано на Фигура 1(e)), а клъстерите се интегрират и се третират като едно цяло Йерархията след това графиката се получава чрез идентифициране на набор от компоненти в матрицата R, които не могат да достигнат или да бъдат достигнати от други компоненти извън самия набор, премахване на набора от оригиналната матрица R и след това повтаряне на този процес за оставащата матрица до уникален набор от възли, които нямат други възли може да достигне. Например, на фигура 1(e), cI първо се идентифицира като "изход", тъй като не може да достигне до други компоненти; междувременно, (c2, C6) и захванати от други възли. В този пример бяха получени три нива на възли (илюстрирани във Fi(f). След това ориентираните връзки свързват възлите от източника към приемника на една основа
върху матрицата на инцидента. За отбелязване е, че заоблените правоъгълници на Фигура 1(f) показват извлечените клъстери, в които информационният поток образува цикъл0011100000001Ниво 3(e) Пренаредена матрица R( f) График на йерархично взаимодействие на системата Фигура 1 e-f Постепенна процедура на Процедура за анализ на IsM33 Процедурата за анализ включва три основни фази: планиране на пазара, QFD и фази на приложението ISM
Първата фаза започва с планиране на продуктовия пазар, което изяснява различните изисквания на различните пазари. Втората фаза включва анализ на QFD, по време на който изискванията на варианта са свързани с физически компоненти със специфични стойности, за да се идентифицира степента на връзка, като се отчита относителната важност на всеки компонент спрямо пазарни вариации Накрая вътрешните взаимодействия между физическите компоненти се изследват допълнително чрез архивна графика Резултатът, получен от QFD, се включва в йерахичната графика, за да се идентифицира компонентът, който трябва да бъде преработен във влиятелния път, извличайки нови продукти, които задоволяват пазарните ниши чрез препроектиране на ограничен състав
ent Взаимодействие g4 Казус за вариантен дизайн, базиран на графика за взаимодействие на компоненти41 Предистория на случай семейство от 15-литрови автоматични кафемашини с капково от производител на електронни уреди (компания X) Деветдесет и пет процента от продуктите на тази компания са произведени по оригинален дизайн (ODM ), и се изнасят главно в Америка, Европа и Япония Компания Xms за осигуряване на продуктови разновидности, които едновременно да отговарят на изискванията на всеки сегментиран пазар, както и за разработване на продуктови архитектури при масово персонализиране. Компонентите на оригиналния продукт са изброени в Таблица 142 Процедура за анализ Фаза 1 : Пазарен план. Пазарното планиране има за цел два различни пазара (пространствено разнообразие) с две различни времена на стартиране (временно разнообразие), едновременно разработване на четири продукта, както е илюстрирано на фиг.
3 Времето за пускане на пазара на " настоящите продукти е планирано за след три месеца, докато това на "бъдещите" продукти е планирано след осем месеца. Фаза 2: Идентифициране на външните двигатели на вариацията За да се подчертае пазарната диференциация, Qfd матрицата изброява разликите в изискванията на клиентите, а не общи изисквания В случая, как да се поддържа температурата на кафето е ключов двигател за пространствена диференциация на пазара, тъй като времето на пазар 2 е много по-студено от това на пазар 1. Таблица 1 илюстрира f и 0 показват връзките на картографиране, вариращи от много силни, до силни, обикновени, слабо и съответно никакво. Таблица 1 демонстрира, че най-важният компонент за поддържане на температурата на кафето в гарафата. Освен това ключовите двигатели за временната пазарна диференциация са Лесно почистване, Удобен за използване и модерен стил. Тези изисквания са изброени в Таблица 2, заедно с с тяхната относителна важност. Критичните компоненти за тези изисквания включват корпус, горен капак и гарафа. Резултатите от QFD се въвеждат в дизайна на продукта, както е описано в Раздел 4 3
558 Производство на бъдещето: Концепции, Технологии, визии, изисквания, свързани с конкретните пазари Подходът QFD Степента на влияние на компонента Подходът на Ism DAIDencedesign изисква всеки компонент всеки компонент по отношение на степента на всеки от пазарно управляваната йерархична графика Фигура 2 диаграма на потока на продукта 4 Фигура 3
Пазар на кафемашина
тимизиране на вариант Дизайн на продукта, базиран на взаимодействието на компонентите gramponent Таблица 1 QFD матрица на пространствено диференциалните изисквания3000000000Удобен до300000000|170001421410s030Таблица 2 QFD матрица на временните диференциални изисквания Фаза 3: Идентифициране на вътрешните йерархични взаимодействия В този подход, seni или инженерите-проектанти на фирма X изпълняват матрицата на инцидента чрез изследване на връзките между всяка двойка компоненти. Таблица 3 изброява оригиналната матрица на инцидентите. Клетките в матрицата на инциденти са маркирани с "1", ако компонентите в редовете ограничават спецификациите на компонентите в колоните. Свързаните ограничения на дизайна са документирани в предоставения компонент j
Например, d(4, 5) показва, че основата на горния капак (компонент 5) трябва да отговаря на диаметъра на седалката на чучура (компонент 4). След това тази матрица на падане се манипулира чрез процедурите на IsM, илюстрирани в Раздел 3 2 Фиг. 4 показва йерархичната графика на потока на проектните ограничения, получен чрез ISM. В тази графика кръговете представляват компоненти, ориентираните линии са проектни ограничения, предоставени от изходните компоненти, а заоблените
производство на бъдещето: концепции, технологии визии правоъгълници показват, че набор от взаимно интерактивни компоненти, които са интегрирани като модул. Тези модули и други компоненти след това се групират допълнително в части според честотата на техните взаимодействия. Таблица 4 изброява матрицата на случаите след подходящо пренареждане на реда Четири парчета се формиратhe productelyhunk, C3 основно парче и C4 парче гарафа
Предимството на четирите парчета се определя от взаимодействията между частите Част nan23456812l131451681902123241525272op капак на резервоара за канализационна вода капак Опаковъчен клапан 16Дръжка на гарафа Covfilter държач Опаковъчен клапан 28]er държач 30Таблица 3 Оригиналната матрица на падане на компонентите на кафемашината43 Процедура на проектиранеРезултатите на анализа, илюстриран в предишния раздел се прилагат в дизайна на продукта; четири продукта са проектирани едновременно, за да задоволят исканията на различни пазари Процедурата на проектиране е демонстрирана в следното