[發(fā)明專利]以客戶需求為導向的產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法

有效

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• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN103473405A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 喬虎;莫蓉;向穎;常智勇;萬能;孫惠斌
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發(fā)明涉及產(chǎn)品任務劃分領域，具體為一種以客戶需求為導向的產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法。

背景技術

模塊化設計方法作為增強企業(yè)快速反應能力，提高產(chǎn)品復雜度的有效手段，在制造業(yè)中得到了廣泛應用。模塊化設計以模塊為基礎，通過對模塊進行組合和修改形成新的產(chǎn)品。由于產(chǎn)品的復雜程度越來越高，組成產(chǎn)品的模塊種類也越來越多。過多的產(chǎn)品模塊不僅不利于管理，而且容易導致任務分配不明確，降低設計效率。在市場經(jīng)濟條件下，客戶的需求決定產(chǎn)品的發(fā)展方向。為了保持模塊化設計方法快速反應客戶需求的能力，降低模塊管理成本，需要對模塊進行規(guī)劃，根據(jù)模塊劃分結(jié)果，指導任務的分解，提高設計效率，降低管理成本。因此，對產(chǎn)品模塊進行規(guī)劃，是產(chǎn)品任務劃分的難點。

一種產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法是根據(jù)模塊的功能關聯(lián)關系和模塊間的幾何相關性，對產(chǎn)品模塊進行劃分。根據(jù)產(chǎn)品的子功能及其相互間的關系，兼顧產(chǎn)品的零部件及其相互之間的依賴關系進行產(chǎn)品模塊規(guī)劃。模塊的功能和幾何關系都屬于產(chǎn)品設計約束。基于模塊的功能和幾何關系對模塊進行劃分，能有效的組織功能模塊，避免或減少模塊間的幾何關聯(lián)，實現(xiàn)產(chǎn)品任務的分解。這種方法的局限性是：僅考慮產(chǎn)品設計約束，忽略了客戶需求等外部因素。模塊規(guī)劃結(jié)果更適用于企業(yè)的成熟產(chǎn)品，當客戶需求發(fā)生變化時，新的需求可能關系到多個任務部門，將增加部門間的協(xié)調(diào)成本，開發(fā)新產(chǎn)品周期延長。

一種產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法是綜合考慮企業(yè)資源，為影響模塊規(guī)劃的各個因素添加權(quán)值，使用智能算法或模糊聚類等優(yōu)化算法對產(chǎn)品模塊進行劃分。首先確定產(chǎn)品模塊劃分相關的各個影響因素，如客戶、供應商、模塊功能、接口關聯(lián)等。根據(jù)各個因素對模塊劃分的影響程度高低為每個影響因素確定權(quán)值，將所有因素綜合考慮，建立模塊劃分目標方程（矩陣）。使用智能算法或模糊聚類等優(yōu)化算法進行求解，得到模塊規(guī)劃結(jié)果。這種方法的局限性是：權(quán)值的確定主要基于生產(chǎn)經(jīng)驗，模塊規(guī)劃結(jié)果容易受到主觀影響。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術問題

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術進行產(chǎn)品模塊規(guī)劃不注重客戶需求，且容易受到主觀影響的不足，提出一種以客戶需求為導向的產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法。

技術方案

本發(fā)明根據(jù)客戶需求和模塊間的對應關系，建立設計依賴矩陣（DDM，Design?Dependency?Matrix）；將模塊關聯(lián)關系分為強關聯(lián)和弱關聯(lián)；基于DDM聚類結(jié)果，結(jié)合模塊間關聯(lián)關系，建立產(chǎn)品模塊設計結(jié)構(gòu)矩陣（DSM，Design?structure?matrix）；在保證客戶需求聚類前提下的對DSM進行聚類，實現(xiàn)考慮客戶需求的產(chǎn)品模塊規(guī)劃。模塊規(guī)劃過程簡單，不受主觀影響，從而有效解決了現(xiàn)有技術中存在的缺陷。

本發(fā)明的技術方案為：

所述一種以客戶需求為導向的產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法，其特征在于：采用以下步驟：

步驟1：根據(jù)客戶需求與模塊的關聯(lián)關系建立客戶需求—模塊DDM矩陣：其中DDM矩陣為一個m行n列的長方陣，DDM矩陣第i行代表第i個客戶需求r_i，DDM矩陣第j列表示第j個模塊c_j，若r_i與c_j存在關聯(lián)關系，則矩陣元素m_ij=1，否則m_ij=0，最終建立DDM矩陣M=[m_ij],(i=1,2…,m;j=1,2…,n)；

步驟2：去除矩陣M中的零值列，生成行列相關的矩陣M_R；將矩陣M_R對角化，生成矩陣M_diag；

步驟3：對M_diag聚類，形成聚類結(jié)果M_C：

步驟3.1：選擇矩陣M_diag進入步驟3.2：

步驟3.2：選擇進入該步驟的矩陣中的下三角矩陣中高度最高的矩形空白區(qū)域進入步驟3.3；

步驟3.3：以進入該步驟的矩形空白區(qū)域右上角頂點為交叉點畫水平線h和垂直線v，將矩陣M_diag劃分為四個象限；

步驟3.4：如果v的右側(cè)區(qū)域有被h截斷的列，則選擇下三角矩陣中高度次之的矩形空白區(qū)域，進入步驟3.3；如果v的右側(cè)區(qū)域不存在被h截斷的列，則將象限2和象限4中的區(qū)域劃分為兩個子類矩陣；

步驟3.5：針對象限4的子類矩陣，循環(huán)執(zhí)行步驟3.2～步驟3.4，直到h和矩陣M_diag下邊界重合；形成聚類結(jié)果M_C；