基于成本的产品保证与模块化关联研究

摘要

在市场竞争激烈的今天，产品模块化是制造商以合理的成本为客户提供定制、满足不同消费需求的重要手段。所谓模块化，是将产品元件组合在不同的模块之中，这些模块能够单独设计、制造和采购，制造商可根据需要确定模块的备选元件、变更模块参数，进而开发出性能存在差异的多种产品方案供客户选择。
　　 衡量模块化的效果，需要考虑产品生命周期内的多种因素，其中也应该包含产品保证的绩效和成本。产品保证指的是制造商与消费者之间的协议，它规定了制造商在其售出的产品性能低于用户期望的时候需要履行的义务。产品保证是产品质量和可靠性的重要量度，已被纳入设计阶段的考量范畴。然而，当前还没有模块化技术与产品保证之间关联的相关研究。
　　 本文首先根据来自93家制造业企业的调查数据，从实证的角度发现：模块化对于制造商的保证活动及其应该产生的保证绩效会产生一定的影响，因此证明模块化与产品保证关联研究的必要性。
　　 本文针对模块化的产品结构，提出了面向不同客户需求的多样化产品保证方案制定方法。该方法使用马尔可夫方法预测模块化产品组成元件的可靠性，再根据产品结果计算保证成本，并基于保证成本和销售价格确定相应的保证方案。
　　 另一方面，本文将保证绩效和成本作为产品模块化分析的指标因素。在模块化分析的两个步骤：模块构成和产品配置当中，产品保证的相关因素成为优化函数的目标。同时，本文分别使用了粒子群算法和模糊多目标优化算法方法，处理模块构成中的大规模计算问题以及产品配置中由预测保证绩效和成本等因素引起的不确定性问题。
　　 在产品保证与模块化关联研究的基础上，本文提出了基于图形和矩阵将两者进行集成的方法。产品保证成本预测所依赖的产品功能失效概率，可以通过故障树最小割集向产品技术模型的映射，在模块化配置中进行分析和计算，从而实现了保证分析与模块化结构的集成。