narůstající konkurence na trzích Cohen (1995) navrhl použít Master HouseQuality pro plánování produktové rozmanitosti Suh (1990) viděl produktovou rozmanitost jako správný výběr konstrukčních parametrů, které splňují různé funkční požadavky Ulrich (1995) zkoumal vztahy mezi produkty architektura a rozmanitost produktů, standardizace komponent, modularita a vývoj produktů Erens (1996) vyvinul rozmanitost produktů v rámci funkčních, technologických a fyzických domén Fujita a Ishii (1997) formulovali strukturu úkolu designu rozmanitosti produktů a Martin a Ishii (1996, 1997, 2002) navrhl DFV (Design for Variety), což je řada metodologií s kvantifikací indexů pro snížení vlivu rozmanitosti produktů na náklady životního cyklu produktu, a tak pomáhá návrhářským týmům vyvinout oddělené architektury produktů Tyto studie vytvořily základ pro řízení produktové varianty. Mnoho výzkumů se však shodlo na tom, že klíčem k efektivnímu navrhování a dodávání více produktů je vývoj dobré produktové architektury (Meyer 1993, Sawhneyadvantages of development architektury produktu je, že umožňuje společnosti nabízet dva nebo více produktů, které jsou vysoce diferencované, ale sdílejí podstatnou část jejich komponenty Kolekce komponent sdílených těmito produkty se nazývá produktová platforma (Ulrich&z Eppinger 2000)
Erens (1996) definoval produktovou platformu jako „koncept architektury kompromitující definice rozhraní a klíčových komponent, oslovující trh a být základem pro odvození různých produktových rodin Robertson a Ulrich (1998) navrhli metodu vyvažování odlišnosti a shody v rámci architektura produktu pomocí identifikace důležitosti různých faktorů vstupujících do tohoto obchodu Fujita a kol., (1998, 1999) využili optimalizační techniky k identifikaci optimální architektury kombinace modulů napříč produkty v rodině letadel Kromě toho Yu a kol. (1998) definovali produktovou řadu architektura založená na potřebách zákazníků pomocí cílové hodnoty vlastností produktu pro výpočet rozdělení pravděpodobnosti Kromě toho Simpson a kol., (1999) použili metodu zkoumání konceptu produktové platformy (PPCEM) k návrhu společné produktové platformy. Tato platforma využívá mřížku segmentace trhu, aby pomohla identifikovat vhodné faktory měřítka platformy, které jsou „škálované“ nebo „roztažené“, aby uspokojily různé požadavky Přestože se většina studií zaměřuje na optimalizaci struktury produktu, některé studie si všimly, že zkoumání fyzického uspořádání a interakce mezi komponentami je klíčem ke stabilní architektuře produktu. Například DSM založený na komponentách( byla použita metoda konstrukční matice návrhu
optimalizovat variantu Návrh produktu na základě interakce komponent graNote: Šedé buňky označují interakce mezi bloky Tabulka 4
Matice výskytu po vhodném přeskupení objednávkyLevelLevel 3impponentConstraint口 ModuleObrázek 4 Hierarchický graf interakce komponent
Výroba budoucnosti: Koncepty, Technologie Vize Tabulka, že design karafy (díl č. 25) je nezbytný pro udržení teploty kávy Proto je karafa přepracována tak, aby splňovala požadavek: stěna by měla být zesílena a použít tepelně izolační materiál, tvarovaná a horní část zúžený, aby se snížily tepelné ztráty K identifikaci vlivu nového designu karafy, Obr
5 (vyjmuto z obr. 4) ukazuje diagram dopadu karafy Na tomto obrázku jsou omezení konstrukce, která karafa exportuje do uzlů dřezu, uvedena níže: (pevné) 8 Talířový modul by měl odpovídat průměru karafy (25, 21): Ohřívač Nádoba na šálky by měla odpovídat průměru těla karafy (změněno) Rukojeť karafy by měla odpovídat oblouku a měla by být vážená (25, 26): Kryt karafy by měl odpovídat průměru okraje karafy a požadovaným tepelným podmínkám (změněnod( 25, 27): Modul filtru by měl odpovídat výšce karafy (změněno) Karafa27} 5-dílná deska Modul horního krytu○ Zdroj varianty provedení Obrázek 5 Diagram výskytu karafy (komponenta 25)
optimalizovat variantu Návrh produktu na základě interakce komponent Omezení grae d(25, 21) je pevné (znázorněno jako tečkovaná čára na obr. 5), a proto jsou části 20, 21 ponechány beze změny. Nicméně omezení d(25, 22), d(25, 24), d(25, 26) a d(25, 27) jsou změněny (znázorněno jako plné čáry na obr. 5) v důsledku nové specifikace karafy, což má za následek, že konstrukce modulu filtru a modulu vybavení karafy má aby byly změněny tak, aby odpovídaly změněným podmínkám Inhe Carafe Outfit Module, komponenty jsou přepracovány tak, aby pasovaly na nový Caafe Nicméně změna designu filtračního modulu se musí týkat nejen karafy, ale také dalších komponent, které omezují filterModule, např. znázorněno na obr. 6
Při přepracování filtračního modulu se tedy omezení z karafy stává zdrojem variantního návrhu (znázorněno jako plná čára na obrázku 6), zatímco ostatní jsou pevná omezení (znázorněná jako tečkované na obrázku 6) uvedená níže:d(11 , 27): Pouzdro by mělo pasovat na základ (28, 30): Držák filtru by měl pasovat na ucpávkový ventil držáku filtru (4, 5): Základ horního krytu by měl pasovat na průměr sedla hubice (3, 30): Filtr Držák by měl odpovídat tvaru hubice Podle těchto omezení se design modulu filtru (díly 27, 5 a 30) změnil z tvaru V na tvar U, aby se vešel do nové karafy desi Dále omezení z modulu filtru isd(5, 1) : Horní kryt by se měl hodit k průměru ráfku držáku košíku Vzhledem k tomu, že specifikace ráfku držáku košíku je pevná, komponenty 1 a 2 nemusejí následně měnit svůj design, Tabulka 5 uvádí položky odvozené od prostorové diferenciace trhu0 Předělaná komponenta Podstavec termosky termokarafy26* Obal termokarafy7 Pouzdro ve tvaru U Podstavec krytu ve tvaru U Tabulka 5 Seznam variant komponent foket 2
Výroba budoucnosti: Koncepce, technologie visionsilter hoackinD+ (rozmanitý design coModule○ Zdroj návrhu varianty Obrázek 6 Vývojový diagram omezení filtračního moduluFáze 2: Návrh pro časovou rozmanitost Tabulka 2 ukazuje, že kritickými komponenty pro realizaci časové rozmanitosti jsou hierarchický graf na Obr. 4, pro tyto tři komponenty, Carae g toHousing (část 27), horní kryt (část 1) a karafa (část 25 se nachází na horní úrovni v hierarchii interakcí Toto uspořádání znamená, že design karafy by měl být řešen jako první, poté by měl následovat design karafy). Bydlení a nakonec kryt Nicméně dopady a náklady spojené s designem karafe jsou poměrně vysoké. Strategií společnosti X je tedy „překonstruovat“ tuto součást; to znamená zlepšit kvalitu současných specifikací schopných zvládnout budoucí požadavky trhu. Karafa je vylepšena pro snadné čištění, nalévání a lze ji mýt v myčce v „aktuální“ i „budoucí“ verzi
V souladu s prioritou designu by se proto rozmanitost produktů měla zaměřit na přepracování pouzdra (část 27) Pro usnadnění použitelnosti má designeam tendenci nahradit pevný kryt vyklápěcím pouzdrem. To mění součást na dvě nové části; jmenovitě výklopné pouzdro filtru a podpěra Výklopné pouzdro filtru se dále rozlišuje buď na tvar U nebo ve tvaru V. Původní konstrukční omezení Housng jsou kladena na dvě nové části (viz obr. 7). tvarovaný Swing-out Housing musí pasovat do karafy; a návrh podpory musí
optimalizovat variantu Design produktu Na základě interakce komponent grafit the Base Variantní design krytu přímo ovlivňuje horní část (část 1), která se pohodlně používá, horní kryt je změněn ze zvedacího na pevný desiNakonec tabulka 6 uvádí seznam variantní design řízený dočasnou tržní diferencí○komponentnírůzný desip Pevné omezení návrhu Zdroj variantního designuObrázek 7 Vývojový diagram omezení nového designunavržený cSwing out filtrový košTabulka 6
Seznam komponent variant pro budoucí trh4 4 Tabulka výsledků 7 uvádí komponenty čtyř produktů odvozených navrženou metodologií Mezi těmito komponentami se většina rozmanitosti vyskytuje v kouscích 2 a 3 prakticky nezměněna, a proto jsou považovány za „platformy“ tato architektura produktu Navíc by konstrukční tým Element, základní modul a modul topné desky měly být standardizovány, aby se snížilo úsilí o přepracování a výrobní spolupráce
Výroba budoucnosti: koncepty, technologie vizeNo
Produkt 1 Produkt 2 Produkt 3 Produkt 4LifiedTop pevné pouzdro ve tvaru cvvvvvvvvvvv ve tvaru pevného pouzdra ve tvaru písmeneV pouzdro ve tvaru V 27 odklopné pouzdro filtru 27 Výpustní potrubí krytu vodní nádržePalící ventilvvvvvvvvvvvvvvvHavvvvtopný článekBasákvlascBankGlavsv skleněná karafevvvvVvvvPohárová banka termokarafyVíko rukojeti skleněné karafehermal karafeVíko skla karafaTabulka 7 Seznam komponent produktové rodiny45 Porovnání stávajících a navrhovaných návrhů Tým inženýrů a manažerů společnosti X odhadl objem prodeje, marketingové, variabilní (surovinové/výrobní ceny) a fixní (strojírenství/vstřikovací forma) pro navrhované návrhy a porovnali tyto odhady s odhady pro produkty navržené nezávisle v tabulce 8 uvádí srovnání
varianta optimalizace Návrh produktu na základě interakce komponent graZisk se vypočítá pomocí následující funkcePi= Si(PRi-vCi)-FCi-MCi, kde Pi, Si, PRi, VCi, FCi, MCi jsou zisk, objem prodeje, cena, variabilní náklady, fixní náklady a marketingové náklady produktu Tabulka 8 ilustruje, že primární rozdíl v nákladech mezi těmito dvěma návrhovými strategiemi spočívá ve fixních nákladech. Navrhované návrhy výrazně snížily fixní náklady na vývoj nových produktů díky sdílení většiny komponent. zisky spojené s nezávisle se vyvíjejícími produkty 2 a 4 jsou minus 73 % a 65 % současného produktu. Proto se zdá být nejlepším rozhodnutím nevyvíjet žádný produkt na trhu 2
Navrhované návrhy však generují celkový zisk o 127 % na trzích ao 541 % na budoucích trzích vyšší než v případě, že by byl jediným produktem uvedeným na trh produkt 1 Výsledek ukazuje potenciální zisky a zisky dostupné pomocí této metodiky Žádný design produktové rodiny Návrh produktové rodiny využívající tuto metodologii aktuálníProdukt 1 produkt 2 produkt 3 produkt 4 produkt 1 produkt 2 produkt 3 produkt80000080Budoucnost= 14Poznámka: VC, FC, MC jsou variabilní, fixní a marketingové náklady, resp.
na matici výskytu Zaoblené obdélníky na obr. 1(f) označují získané shluky, ve kterých informační tok tvoří smyčku0011100000001Úroveň 3(e)Přeuspořádaná matice R(f)Hierarchický interakční graf systému Obrázek 1 e-f Postupný postup Analýza IsM33 Postup analýzy zahrnuje tři hlavní fáze: plánování trhu, QFD a ISM appi2phases
První fáze začíná plánováním produktového trhu, které objasňuje různé požadavky různých trhů. Druhá fáze zahrnuje analýzu QFD, během níž se požadavky na varianty vztahují k fyzickým komponentám se specifickými hodnotami, aby se identifikoval stupeň vztahu, čímž se získá relativní důležitost každé komponenty vůči variace na trhu Nakonec jsou dále zkoumány vnitřní interakce mezi fyzickými komponentami prostřednictvím archikálního grafu Výsledek získaný z QFD je začleněn do hierarchického grafu, aby se identifikovala komponenta, která má být přepracována na vlivné cestě, odvozující nové produkty, které uspokojí mezery na trhu přepracováním konečné kompozice
ent Případová studie Interaction g4 pro variantní design založený na grafu interakce komponent 41 Case background rodina 15litrových automatických překapávacích kávovarů od výrobce elektronických zařízení (společnost X) Devadesát pět procent produktů této společnosti jsou originální designové výrobky (ODM ), a jsou vyváženy hlavně do Ameriky, Evropy a Japonska Společnost Xms, aby poskytovala různé druhy produktů, které současně splňují požadavky každého segmentovaného trhu, a také pro vývoj produktových architektur v hromadném přizpůsobení Komponenty původního produktu jsou uvedeny v tabulce 142 Postup analýzyFáze 1 : Market plTržní plánování se zaměřuje na dva různé trhy (prostorová rozmanitost) se dvěma různými časy uvedení na trh (dočasná rozmanitost), přičemž současně vyvíjí čtyři produkty, jak je znázorněno na Obr.
3 Doba uvedení na trh „aktuálních produktů je plánována po třech měsících, zatímco doba uvedení „budoucích“ produktů je plánována po osmi měsících. Fáze 2: Identifikujte vnější hnací síly variace Aby se zdůraznila diferenciace trhu, matice Qfd uvádí rozdíly spíše požadavků zákazníků než společné požadavky V případě, jak je udržování teploty kávy klíčovým faktorem pro prostorovou diferenciaci trhu, protože počasí na trhu 2 je mnohem chladnější než na trhu 1, tabulka 1 ilustruje vztahy mapování od velmi silných až po silné, běžné, slabá, respektive žádná Tabulka 1 ukazuje, že nejdůležitější složkou pro udržování teploty kávy karafa Kromě toho jsou klíčovými faktory pro dočasnou diferenciaci trhu snadné čištění, pohodlné použití a módní styl Tyto požadavky jsou uvedeny v tabulce 2 spolu s s jejich relativní důležitostí Mezi kritické komponenty pro tyto požadavky patří pouzdro, horní kryt a karafa Výsledky QFD jsou vloženy do návrhu produktu, jak je popsáno v části 4 3
558Manufacturing the Future: Koncepty, Technologie vizepožadavky vztahující se k thefical marketůmPřístup QFDStupeň vlivu komponentu Přístup Ism Návrh DAIDdencepožaduje každou komponentu každou komponentu týkající se stupně každého z trhem řízenýchHierarchický grafObrázek 2 vývojový diagram aProduktu 4Obrázek 3
Marketing kávovaru
optimalizovat variantu Návrh produktu na základě interakce komponent gramponentTabulka 1 QFD matice prostorově rozdílných požadavků3000000000Komfortní až300000000|170001421410s030Tabulka 2 QFD matice časových hierarchických požadavků společnostiFáze 3: Identifikujte tento interakční přístup matice interakcí mateřský diferenční přístup Incidence zkoumáním vztahů mezi každým párem komponent Tabulka 3 uvádí původní matici výskytu Buňky v matici výskytu jsou označeny "1", pokud komponenty v řádcích omezují specifikace komponent ve sloupcích Související omezení návrhu jsou zdokumentována v potom providcomponent j
Například d(4, 5)tes, že základna horního krytu (komponenta 5) by měla odpovídat průměru sedla hubice (komponenta 4) Tato matice dopadu je pak manipulována pomocí procedur IsM znázorněných v části 3 2 Obr. 4 ukazuje hierarchický graf toku omezení návrhu odvozeného prostřednictvím ISM V tomto grafu představují kruhy komponenty, orientované čáry jsou omezení návrhu poskytovaná zdrojovými komponentami a zaoblené
Výroba budoucnosti: Koncepty, Technologie obdélníky vizí označují, že sada vzájemně interaktivních komponent, které jsou integrovány jako modul Tyto moduly a další komponenty jsou dále seskupeny do bloků podle frekvence jejich interakcí Tabulka 4 uvádí matici výskytu po příslušných přeskupení pořadí Jsou vytvořeny čtyři kusy, produktový kus, základní kus C3 a kus karafy C4
Priorita čtyř kousků je určena vzájemným působením mezi kousky Část nan23456812l131451681902123241525272op kryt nádrž na vodu kryt obalovací ventil 16rukojeť karafa držák covfiltru balicí ventil 28]er postup ilustrovaný design výsledky analýzy 3 původní postup analýzy 3 předchozí sekce jsou použity v designu produktu; čtyři produkty byly navrženy současně, aby uspokojily požadavky různých trhů. Postup návrhu je znázorněn v následujícím textu