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浙江工业大学硕士学位论文 基于个性化w e b 定制的功能驱动产品配置管理系统的研究 摘要 本文在介绍和分析了国内外基于w e b 的个性化产品定制及产品配置管 理的发展和应用情况的基础上，结合现代信息技术的发展，提出了一种基 于个性化w e b 定制的功能驱动产品配置管理系统的体系框架，对其中的关 键理念功能驱动的产品配置管理思想进行了深入的研究和探讨并建立 了系统模型，然后以温州东华服装设备有限公司的干洗机系列产品为应用 对象设计和开发了原型系统，最后对基于个性化w e b 定制的功能驱动产品 配置管理系统的应用和发展前景进行了有意义的展望。 本文主要进行了以下方面的研究： 1 、介绍和分析了基于w e b 的个性化产品定制及产品配置管理的理论背 景，在此基础上提出了一种基于个性化w e b 定制的功能驱动产品配置管理 系统的体系框架结构，该结构具有分布性、集成性和可扩展性等特点； 2 、探讨了产品配置管理理念，在产品的功能分析的基础上提出了功 能驱动的产品配置管理思想并建立了系统模型； 3 、对配置管理系统中的产品配置过程进行了数学描述，对定制产品 相似实例的提取算法进行了研究； 4 、以温州东华服装设备有限公司的干洗机系列产品为应用对象，设 计和开发了原型系统。 基于个性化w e b 定制的功能驱动产品配置管理系统是实现个性化定制 的一个基于网络的整体解决方案的重要组成部分，是满足个性化定制和网络化 营销的重要途径和技术手段之一，它将客户定制产品与企业的生产相联系， 具有较大的理论和应用意义。 关键词：w e b ，个性化定制，功能驱动，产品配置管理系统 堑坚三些奎兰堕主堂垡丝塞一 r e s e a r c ho ft h ef u n c t i o n d r i v e np r o d u c tc o n f i g u r a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m b a s e do nc u s t o m i z a t i o no fw e b a b s t r a c t a f t e rt h ei n t r o d u c t i o na n d a n a l y s i s o ft h e d e v e l o p m e n t o fw e b b a s e d c u s t o m i z a t i o na n d p r o d u c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t a th o m ea n d a b r o a d ，an e w k i n d o ff r a m e w o r ko ff u n c t i o n - d r i v e np r o d u c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do n c u s t o m i z a t i o no f w e bi sb u i l ta c c o r d i n gt ot h ed e v e l o p m e n to f t h em o d e mi n f o m a a t i o n t e c h n o l o g y a ne m p h a s i s i se m p h a s i z e do nt h es t u d yo nt h et h o u g h to f f u n c t i o n d r i v e n p r o d u c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t a n dt h es y s t e mm o d e li sb u i l t ，t h e nt a k et h es e r i e s d r y c l e a n i n g m a c h i n e so fw e n z h o ud o n g h u aa p p a r e le q u i p m e n tc o ，l t da sa n a p p l i e do b j e c tt oi m p l e m e n tt h i s k i n do fa r c h e t y p a ls y s t e m i nt h ee n d ，t h ea u t h o r m a k e sa s i g n i f i c a n te x p e c t a t i o n t ot h ef u m r eo fi t sa p p l i c a t i o na n d d e v e l o p m e n t t h e s ei t e m sa r es t u d i e di nt h i sp 印e r ： 1 b u i l d i n gaf r a m e w o r ko ff u n c t i o n d r i v e np r o d u c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e mb a s e do nc u s t o m i z a t i o n o fw e ba n dm a k i n gad e t a i l e da n a l y s i sa n dr e s e a r c ho i l t h e s y s t e mc h a r a c t e r i s t i c s a n df u n c t i o n sb a s e do nt h ea c a d e m i cb a c k g r o u n do nw e b b a s e d c u s t o m i z a t i o na n dp r o d u c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t 2 h a v i n gas t u d yo np r o d u c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ti d e ai nt h es y s t e ma n db r i n g i n g f o r w a r daf u n c t i o n d r i v e np r o d u c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n tt h o u g h tb a s e do nt h ea n a l y s i so f f u n c t i o n si np r o d u c ta n db u i l d i n gt h es y s t e mm o d e l 3 d e s c r i b i n gt h ep r o b l e m so f t h ep r o c e s so f p r o d u c tc o n f i g u r a t i o na n dh a v i n ga s t u 曲o nf u z z yo p t i m u ms e l e c t i o no fs i m i l a ri n s t a n c ei na l g o r i t h m 4 t a k i n g t h es e r i e s d r y c l e a n i n g m a c h i n e so fw e n z h o u d o n g h u aa p p a r e l e q u i p m e n tc o ，l t d a sa r l a p p l i e do b j e c t t o d e s i g n a n d d e v e l o p t h e a r c h e t y p a l s y s t e m 一 浙江工业大学硕士学位论文 a sai m p o r t a n tp a r to ft h eh o l i s t i cr e s o l v e n tb a s e do nw e bi n c a r r y i n go u t c u s t o m i z a t i o n ，t h es y s t e mi sa l s o 、am e t h o dt o s a t i s f y n e t w o r km a n u f a c t u r ea n d c u s t o m i z a t i o ni t s a p p l i c a t i o n i sa s i g n i f i c a n t t r i a lt oc o n t a c tc u s t o m i z a t i o nw i t h p r o d u c t i o na n dh a sm u c h s o c i a la n d a p p l i e ds i g n i f i c a n c e k e y w o r d s ：w e b ；h i g h i n d i v i d u a l ， f u n c t i o n ，d r i v e n p r o d u c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m 浙江工业大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论 当前随着信息技术的飞速发展和全球经济一体化进程的深入，正在同益改变 企、l k 之间竞争的方式，传统模式以广：品为竞争基础，企业更多的是关心企业内部 运作效率的提高，并以此增强企业的竞争力。但是随着竞争的闩益激烈，以产品 为中心的竞争优势正在逐步失去，此时，以客户为中心，倾听客户呼声和需求， 对不断变化的客户期望迅速做出反应的能力成为了企业成功的关键。以产品为竞 争旗础的传统模式正逐渐被以客户为中心的新兴模式所取代【l l 。传统企业在运作 过程中，面别的是一个群体市场，大部分企! l e 基于企业自身利益的本位主义交易 观念，只是简单地根据市场上的大众需求，来经营自己的产品。企业一旦发现产 品滞销，首先考虑的是如何用促销手段，而忽略了从消费者的个性需求巾寻找突 破。但资料表明，越来越多的消费者在选择商品时，将能否满足个性需求当作首 要前提，那种仪仪适应大众人群的产品竟有近八成无人问津1 2 】! 全球经济一体化 使商品能够在全世界范围内自由流动，卖方市场的膨胀使消费者对商品的选择有 了极大余地，“个性化”和“多元化”的价值观念及消费需求，促使消费者在选 择商品时将个性化需求提到了前所未有的高度。 综上所述，当前市场环境的变化体现了两个重要的管理趋势的转变：首先是 企业从以产品为中心的模式向以客户为中心的模式的转变。其次是企业生产管理 的视角从“内视型”向“外视型”转换。此时，能够满足多样化的市场需求并且 快速的响应市场的变化，己成为制造企业提高竞争力的主要手段。而传统的建立 于批量生产、价格竞争、精细分工的基础之上的，以区域性经济环境为主导、以 面向产品为特征的大规模制造的生产模式己越来越不适应市场的需求。企业迫切 需要建立一种市场需求驱动的、具有快速响应机制的基于网络的生产制造模式。 而利用先进的互联网技术和信息技术通过i n t e r n e t 进行客户化定制的生产模 式，能以较高的生产效率，快速的向客户提供个性化的产品，很好地迎合了客户 化的市场需求，因此取得了迅猛的发展，正从技术前沿演变为一种必然的趋势。 浙江工业大学硕士学位论文 1 2 个性化定制综述 1 2 1 个性化定制的产生 制造业的生产组织形式往往受科技发展情况和历史条件的制约，并随着社会 的进步升i 断地发生变化，同时也是从低级到高级的一个进化过程。随着当前科技 水平的不断进步，社会财富的不断积累，多品种、小批量、个性化的产品需求是 全球市场发展的一个趋势。 图l 一1 反映了不同的社会发展时期内的产品制造方式【3 】0 产 n n 制 造 方 式 自然经济社会j 业社会信息社会社会发展 图t t 产品制造方式的演变 自从2 0 世纪初h e n r yf o r d 创建了以流水线为标志的大批量产品制造生产模 式，大规模生产模式在过去的儿t 年一直是制造业的主导生产模式。这种生产模 式由于实现了规模生产使得相似产品的成本大幅度降低，使得产品迅速普及，但 其也不可避免的存在一定的甚至是大量的成品库存【4 】。大规模生产模式的特点 是：新产品在大规模生产方式下制造，形成成本低、质量一致、面向统一大市场 和稳定需求的标准产品，产品生命周期长，新产品开发周期也较长等。 随着信息技术的发展，大规模的传统生产模式受到市场的巨大冲击，主要体 现在：市场由统一走向多元化，企业要想继续在市场上立于不败之地，就必须不 断地细分市场，从而使得大规模生产的赖以生存的稳定市场受到破坏。过去的买 方市场变为卖方市场；市场变得不可预测：产品生命周期缩短，产品开发周期也 相应缩短。客户更加渴望得到低成本、高质量、能满足其个性化需求的定制产品 和服务。而向客户的个性化定制( c u s t o m i z a t i o n ) 模式就是在这样的背景下产生 浙江工业人学硕十学位论文 的。2 0 l h ：纪9 0 年代，人们提出了个性化定制的思想。所谓个性化定制即客户化的 产品定制，就是所制造的产品能够满足客户的个性化需求，提供定制的企业根据 客户的个性化需求，让客户通过相应的定制系统，定制出满足客户个性化需要的 产品吼 1 2 2 个性化定制的特点 个性化定制一方面方便了客户，成了刺激客户消费的新的增长点，并且极大 地满足了消费者个性化的需求，引导了消费者需求的想象力，吸引了潜在的消费 人群，刺激了连带性消费的产生。另一方面它也使企业受益，对企业在以下五个 方面的发展起到r 促进作用： ( 1 ) 企、i t 经营模式的转变：给厂家带来客户驱动制造、敏捷制造等新的生产 经营理念，实现企业向“以客户为中心，以市场为龙头”的生产经营模式的转变。 ( 2 ) 扩人市场：打破了产品的“订、产、供、销”的时间、地域限制，采用 主动式客户服务，使企业争取到了更大的市场和客户，增加了企业的销售收入。 ( 3 ) 降低成本：以定单为核心的生产模式将大幅度压缩供应链和库存，降低 采购、销售及相关业务流程的成本，并降低企业经营风险。 ( 4 ) 快速反应市场：“需、产、供”一条龙服务，减少信息反馈环节，极大 地方便了企业剥市场和客户需求信息的了解，迅速提高了企业响应市场的敏捷能 力。 ( 5 ) 增加客户满意度：产品按客户的需求进行定制，同时客户直接参与设计 方案的确定，并能跟踪定单的执行情况，提高了客户的产品服务满意程度。 1 2 3 个性化定制的发展现状 个性化定制强调客户的参与和快捷高效的用户反应，这不仅要求企业拥有高 效、优化的内部信息化环境，还必须拥有高效的外部个性化定制系统。信息技术 与网络技术广泛应用为传统制造业的转型奠定了坚实的信息技术基础，运用现代 信息技术、管理技术以及成组技术改造传统制造业，构建个性化的产品定制系统， 成为实现制造、i k 跨越式发展的重要途径。i n t e r n e t 作为信息传递和共享的主要载 体，扣。破了传统的地域及空间限制，是企业联系客户、了解客户的最有效的途径。 i n t e r n e t 及其技术的h 益成熟和完善为客户化定制及其应用系统的发展提供了 浙江工业大学硕上学位论文 强有力的信息技术支持。 基于i n t e r n e t 的企、眦应用系统的发展大体可被分为三个阶段【6 j ，第一阶段： 企业建立自己的网站，主要是将公司的各种公丌信息通过i n t e r n e t 发布，比如产 品广一告和企业宣传等。第二阶段：企业将i n t e r n e t 与企业内部信息系统连接起来， 使客户能够在网上订货，并跟踪发货过程，实现相关的商务功能。第三阶段：即 面向个性化定制服务的i n t e r n e t 应用系统，在个性化定制模式下，客户将深入产 品设计与生产的各个过程，定制真正满足自己需要的产品。个性化定制系统将企 、l k 内部生产过程与客户、市场更紧密地连接在起，使企业能够真正了解客户的 需求，为客户量身定做，按需生产，充分满足客户个性化、多样化的需求。 在欧美发达国家，企业的i n t e r n e t 系统建设已经基本上完成了从第一阶段向 第，阶段的转化，并丌始逐渐向第三阶段过渡。以个性化定制为中心的企业系统 已经出现，并取得了显著的经济与社会效益，其中计算机制造商戴尔( d e l l ) 是最 为典型的。戴尔通过建立自己的面向个性化定制模式的i n t e r n e t 系统 ( w w w d e l l c o m ) ，面向全球客户提供完善的个性化定制服务，最大限度的了解客 户的真实需求，为客户提供快捷、经济的、个性化的定制服务。同时，通过i n t e r n e t 戴尔也进一步强化了与供应商之间联系，从而保证了整个供应链的柔性和快速反 馈，极大地提高了整个商务与生产活动运行效率。经过十几年的发展，戴尔己经 成为世界最具有影响力的个人电脑制造商和销售商。 目前我圈企业的i n t e r n e t 系统的建设还基本处于第一发展阶段。企业 i n t e r n e t 系统以提供诸如产品介绍和企业宣传等服务为主，绝大多数企业对于个 性化的定制服务还缺乏支持。虽然某些厂家也推出了个性化定制的服务，比如海 尔的b 2 b 个性化定制服务等，但主要还停留在以多样化代替定制化的阶段。距离 真f 的个性化定制的还有一定的距离。关于个性化定制系统的研究在国内虽然起 步较晚，但也取得了一定的成果，比如北航海尔软件有限公司和富得巴精模( 深 圳) 有限公司合作完成的“注塑模架万雄网在线定购系统”就是一个较为成功的 案例。 因此，对于基于i n t e r n e t 的个性化定制系统的探索和实践，国外已远远领先 于国内企业。从i t 到汽车工业，国外企业都已经有了较为成功的实现案例，而国 内在这疗面针对企业实际需要的应用和实践还有待于进一步的加强和提高。 一一塑堡三：些盔! 堡：! 兰堡笙壅 一 ，h _ _ _ _ - _ _ ，_ _ _ h _ _ - _ _ _ 一 1 2 4 实现个性化定制的障碍 实现个性化定制耍以相应的管理思想和定制化生产技术为基础，要循序渐 进，逐步实现。其主要障碍有： ( 1 ) 现有产品模块化程度不高：为了对客户的需求进行快速响应，过程必须 有足够的模块性，这样在需要的时候，就可以将它们很快的拼装在一起，实现模 块化可以有多种方式，有叮组合模块化和总线模块化等方式。 ( 2 ) 在商业过程中给员工授权的困难：一个商业过程必须包含适当的员工的 责任和义务，这样才能让有能力的员工处理不可预测的情况，以确保改过程的动 态稳定性。f e l 在实际过程中对员工的授权有很大的困难。 ( 3 ) 服务能力的困难：特别是如何获得、保留和开发人力资源和技术资源是 实现个性化定制过程中的较大的障碍。 ( 4 ) 数据管理困难：由于个性化定制模式的个性化和定制化的原因导致生产 企业中的产品数据急剧膨胀，丽且变得越来越复杂，运用传统的手工产品数据管 理方法很难实现对这些数据的管理。 当前实施个性化定制急需解决的关键问题之一是产品数据管理，建立产品配 置管理系统，在统的产品数据模型基础上，减少冗余数据，保持数据视图的 致性以及灵活、快速的实现满足产品个性化定制的产品配置和信息生成与管理。 1 3 产品配置管理的研究现状 1 3 1 产品配置管理的研究和应用情况 产品配置管理是以产品的各种电子资料为底层支持，以物料清单( b i l lo f m a t e r i a l ，t o m ) 为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来， 对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。产品之问的联系不仅包括产 品、部件、组件、零件之间的多对多的装配关系，而且包括其他相关数据，如制 造数据、成本数据、维护数据等，产品配置管理能建立完善的物料清单( b o m ) 表， 实现其版本控制，高效、灵活的检索与查询最新的产品数据，实现产品的安全性 和完整性控制。 产品配臀管理是p d m ( 产品数据管理) 系统中的一个重要部分和核心模块，它 浙江l ，业大学硕十学位论文 是随着p d m 的完善而发展起来的。对于p d m 年h 产品配置管理的研究，国外的起步较 早而且研究时问相应较长，研究活动也越来越活跃，我国这方面的研究和开发工 作开始于九十年代1 9 9 7 年1 2 月国家科委高技术研究中心举办p d m 商品化招标， 1 9 9 8 年8 6 3 c 1 j s 将“面向c i s 应用基于c o r b a r 软构件技术的p i ) m 系统集成”作为重 ：犬关键技术进行研究。现在我国的产品配置研究基本上处于初步阶段。到目前为 j j 二，市场卜- 的p d m 羊f f 产品配置软件虽然种类繁多，然而还没有一个商用p d m 和产 品配置软件可以很好得满足各种各样用户得要求，其中有的功能构件还有待于进 一步得发展和完善。 国外在二十世纪八十年代就开女f i p d m 和产：品配置管理的研究，其产品问世也 有近十多年的历史，目前己经形成较成熟的商用产品，女n e d s 公司的i m a n ，s d r c 公司的m e t a p h s a e ，生信公司的s m a r t t e a m ，c v 公司的o p t e g r a ，p t c 公司的 w jn c h j1 1 ，i b m 公司的p m 等，这些产品中都具有产品配置管理模块。产品开放性、 集成性较好，实用效果明屈，直处在! p d m 技术发展的前端，但是价格昂贵，在 本地化方面也还需要做大量的工作。 国内p d m 并n 产品配置方面的研究工作起步较晚，主要是根据我国企业的实际 需求，根据具体的生产经营模式而开发的，如新模式软件公司的c p d m ，埃克斯特 公司的x t p d m ，清华同方公司的清华同方p d m ，华工科技公司的开目p d m 等f ”。 近年来如现了很多关于产品配置管理的方法和理论：如p l a v e n c y 和 m ，v a n h o e d e n a g h e 8 1 提出了基于知识的配置管理思想，该方法认为高级配置管理 系统需要许多不同种类的知识表达来支持，这些知识不仅仅用来跟踪部件不同版 本的使用，而且还用来支持版本选用以及描述不同版本之间的兼容性规则和约 束。t o m im a l l n j s t 6 ，h a n n up e l t o n e n ，r e i j os u l o n e n 9 1 提出了面向完整零部1 ， i 族信息基础上的一种基于产品丌放数据模型的产品配置方法。t i m os o i n i i 3 c d ， ，l k k a n i c m c l a i o l 针对产品配置过程提出了一种基于规则的配置知识描述语言。 该语言通过一种描述性语义对产品配置的主要概念例如配置模型、需求以及合法 配置进行形式化定义。a l e x a n d e rf e l f e r n i g ，g e r h a r df r i e d r i c h d i e l m a f j a n n a c h q 寸论了如何用一种标准的设计语言对配置知识库进行建模，以解决产 品配置系统的，1 ：发和维护面临着知识库不断增长的复杂性问题。 围内近蝗年的产品配置管理研究热点主要集中在变量配置和b o m 的管理及生 6 浙江工业大学硕士学位论文 成技术两个方面，目前主要有以下研究成果： 苟凌怡等列基于对产品配置的相关数据对象原理的分析，从设计思想和实 现技术两方面研究了i m a n 产品配置管理的三种方法。并从应用角度出发，以航空 企业的产品数据管理为例阐述了优化方案：阴向阳等 1 3 1 从产品配置、产品结构和 版本等i 个方面介绍了产品配置和产品结构的联系与区别；刘钧等【1 4 l 在产品族概 念的基础上提出了产品族的对象模型，并通过分析整个产品配置的过程，以产品 族模型为核心提出了产品配置模型以及版本配置的概念。 何汉武等提出了基于数据序和产品零部件装配关系的物料清单( b o m ) 自 动生成方法。利用该方法可以在产品c a d 设计完成后，自动提取零部件装配关系和 相应的工程数据，并在。定的编码规则基础上生成产品b o m 表：倪莉等1 1 5 】介绍了装 n i b o m 数据库系统的逻辑设训和功能模块，对如何利用已有数据、提高b o m 自动生 成能力进行分析、并提出实现的思路和有效方法：李向东等f ”1 钊对产品结构与配 置管理问题，利用面向对象技术，以单产品数据源作为底层数据支持，给出b o m 对象模型并将其应用于系列化包装机的动态产品结构与设计流程的有序管理中。 j i l 夕i - 文献 1 8 结台p d m 基于信息分类编码的特点，提出了面向企业的信息分 类编码体系结构，并着重分析了产品配置管理与信息分类编码之间的关系：文献 】9 对基于w e b 的产品功能树配置方法、产品结构配置树方法进行了探讨，在分 析了通用的基于w e b 的产品配置协同的关键技术的基础上提出了系统的功能、体 系结构并开发了原型系统。 文献 2 0 阐述了产品配置信息在敏捷制造研究中的必要性，分析了敏捷制造 产品信息需求和特征，提出了产品配置管理系统的基本框架，探讨了b o m 表解决 敏捷制造质量管理问题的途径和方法；文献 2 1 阐述了网络化制造模式的特点， 在分析网络化制造环境下产品配置的新特点的基础上，提出了支持基于知识的快 速创新和“边缘创新”的面向网络联盟的全球产品配置管理思路。通过建立全球 配置系统结构和对产品配置流程的分析，为相应的软件开发可行性进行了论证。 1 3 2 面向个性化定制的产品配置管理急需解决的问题 针对产品配置管理中存在的一些常规及传统问题，许多的专家和学者经过多 年的研究和实践，已经提出了很多的方法和理论来克服这些不足，如今，随着世 界经济的不断发展，以及个性化定制方式的推行，针对产品配置管理的研究又出 浙江工业大学硕士学位论文 现了一些新的问题。当前实麓个性化定制的生产企业中在产品配置管理方面急需 要解决以下两个问题： ( 1 ) 产品配置管理未能结合基于w e b 的个性化产品定制建立起一个完善的系 统体系结构，这方面需要进行相应的理论研究和应用探讨。 ( 2 ) 传统的产品配置管理主要是直接面向产品结构，但在个性化定制中用户 更为关心的是产品的功能而不是复杂产品的结构，这就需要同时解决产品配置管 理中的功能需求和产品结构需求的问题。 综 二所述，本文功能驱动的角度柬实现基于个性化定制的产品配置管理，采 用功能结构捌来连接用户个性化需求和产品结构，同时以功能驱动的产品配置管 理思想为基础构建出灵活、有效、科学的产品配置管理系统，帮助企业提高其竞 争力。i ) d m 中的产品配置管理是一个极具潜力的研究和应用领域，提供一种符合 个性化定制需求的灵活、有效、科学的产品配置管理系统需要做大量的工作。 1 4 本论文的主要研究内容及结构 基于上面所介绍的个性化定制及产品配置管理的研究与发展现状，本论文 结合当代信息技术的发展，提出了一种基于个性化w e b 定制的功能驱动产品配置 管理系统，这是一种结合w e b 技术采用功能驱动的产品配置管理思想来实现产品 个性化定制的网络化系统。本文在产品的功能分析的基础上提出了功能驱动的产 品配置管理思想并建立了系统模型，然后对配置管理系统中的产品配置过程的数 学描述和定制产品相似实例的模糊优选算法进行了研究，最后以温州东华服装设 备有限公司的干洗机系列产品为应用对象设计和开发了原型系统。 本文主要研究内容如下： ( 1 ) 基于个性化舱b 定制的功能驱动产品配置管理系统的体系结构研究 在对基于w e b 的个性化产品定制及产品配置管理的理论背景进行分析和探 讨的基础上，通过系统的需求分析和系统模型的建立，提出了系统的体系结构框 架，描述了系统的二【：作流程和实现方式。 ( 2 ) 功能驱动的产品配置管理系统模型的研究 探讨了系统的产品配置管理理念，在产品的功能分析的基础t 提出了功能 浙江工业入学硕士学位论文 驱动的产品配置管理思想并建立了系统模型，对系统模型中产品功能结构树和产 品结构树之间的转化问题进行了分析和研究，提出了一种基于虚拟组件的功能结 构映射方法。 ( 3 ) 配置管理系统中相关算法的研究 对系统中的产品配置过程进行了数学描述，建立了定制产品相似实例的提 取模糊优选算法模型并进行了实例虑用。 ( 4 ) 基于w e b 的功能驱动个性化产品配置系统的原型系统开发 以温州东华服装设备有限公司的干洗机系列产品为应用对象，设计和开发 了原型系统。 论文结构如图12 所示。 l第一章绪论 i l1i l 第一二章基_ rw e b个性化产品定制的理论背景 i 址一拦基本老j l 第四章基1 1 - l u gw c b 定制的功能驱动产品配置管理系统的体系结构理论研究l l 第五章产品配置管理系统中的相关算法研究 l i 第六章原型系统的设计和开发 i l 第七章总结与展望 l 1 5 本章小结 图1 2 论文结构 背景研究 理论研究 系统构建 算法研究 系统开发 论文总结 本章介缁了课题的研究背景，对个性化定制从它的产生、特点、发展现状 和实施障碍四个方面进行了阐述，然后介绍了产品配置管理的研究和发展现状， 最后在此基础上提出了本文的主要内容和结构安排。 浙江工业大学硕士学位论文 第二章基于w e b 的个性化产品定制的理论背景 2 1 引言 当前随着计算机网络和通信技术的飞速进步，人们之问相互沟通的方式发生 了重大变化，人们获取必要的信息变得更加容易，消费者越来越希望得到完全个 性化的产品和服务，而商家则“被迫”提供这种个性化定制的产品或服务。 i t 顾问和市场策略公司a b e r d e e ng r o u p 的分析师j a c km a y n a r d 表示，产 品定制( c u s t o m i z a t i o i l ) 是制造业未来的方向，而要做到产品定制，制造商势必 要能够传送即时的( r e a l t i m e ) 产品设计规格、成本结构和产品性能分析等资料 此时便需要胁同设计系统的协助1 2 2 i 。随着互联网技术的发展与普遍应用，制造业 j f 在逐渐进入“只为你生产”、“客户设计，厂家制造”的个性化定制时代。 本章2 2 节介绍了基于w e b 的个性化产品定制的产生和实现。2 3 节阐述了 皋于w e b 的个性化产品定制的发展情况。2 4 节说明了于w e b 的个性化产品定制 实施的条件以及关键技术，从实现的角度对其进行了研究。2 5 节是本章小结。 2 2 基于w e b 的个性化产品定制的产生与实现 2 2 1 基于w e b 的个性化产品定制的提出 传统的个性化定制由于缺乏现代信息技术的支持，因此有关的信息与商务处 理主要还是采用传统的手工方式，由于客户与生产厂商间信息沟通渠道不畅，造 成客户与j 。商之间的信息扭曲失真，产品定制不仅费用高而且定制周期长，严重 阻碍了客户化定制的发展。而随着信息技术不断地融入传统的制造工业以及制造 企、肚信息化建设水平的提高，使得利用i n t e r n e t 和w w w 技术实现个性化产品的定 制成为可能。 基于w e b 的个性化产品定制就是在此基础上提出来的，它意味着客户可按照 个性化的需求，使用产品配置工具，主动地对产品进行选配、下订单，这个产品 配置工具可以安装在售货员的便携机罩或公司的网站上；用户可以浏览产品信 息，遵照所给参数，从定形产品中选配，也可以自定义产品的结构和参数，在配 舯江工业大学硕士学位论文 置规则的约束下对产品模型进行约束求解，得到的个性化产品；当顾客使产品配 置最优化并同意发送订单时，订货信息就会通过i n t e r n e t 被传送到工厂，在那里 进行详细设计和生产，最终交付给顾客的是他们自己设计的产品。 基于w e b 的个性化产品定制的提出，主要有以下几个方面的原因 ( 1 ) 消费者对个性化产品的需要 随着社会的发展，社会物质的极大丰富，消费者对产品的需求不再满足于传 统的大规模生产的产品，他们希望自己所购买的产品具有适合自己的一些特性， 这些产品的个性化具体表现在两个方面：一种是产品功能的个性化，因为不同的 消费者存在不同的生活需要，因此这方面的需要使得他们追求产品功能的个性 化；另一种是产品样式的个性化，包括产品的尺寸、颜色等多种属性的个性化， 这主要是因为产品的工作环境和消费者的审美观的不同。 ( 2 ) 制造企业市场竞争的需要 对于制造企业而言，随着社会的发展，传统的大规模生产方式受到市场的巨 大冲击，主要体现在：市场由统一走向多元化，企业要想继续在市场上立于不败 之地，就必须不断的细分市场，从而使得大规模生产赖以生存的稳定市场受到破 坏。过去的卖方市场变为买方市场，市场变的不可预测；产品生命周期缩短，产 品开发周期也相应缩短。市场希望企业能够提供满足消费者个性化需求的定制产 品和服务：另一方面，面向客户的个性化产品定制由于它本身的特殊性，具有利 润高、对市场反应快的特点，因此制造企业面对这种情况，他们也有提供个性化 产品定制的要求。 ( 3 ) 信息技术的发展和企业信息化水平的提高 在最近十年，信息技术得到了极大的发展，由于它具有传统通信方式无法比 拟的高速、高效、低成本的优势，它已经融入了人类生活的各个角落，信息技术 在各行各业得到了广泛的应用。同样，信息技术不断的融入传统的制造工业。制 造企业为了在市场卜立于不败之地，他们不断的通过重组企业的业务流程和提高 企业信息化建设水平来降低成本，以达到快速反应市场的目的。 在这种情况下，信息技术的发展和企业信息化水平的提高使得利用i n t e r n e t 矛n w w w 技术实现个性化产品的定制成为可能【2 3 】【2 4 】【2 5 】【2 6 l 。 浙江t 业大学硕士学位论义 2 2 2 基于w e b 的个性化产品定制系统 基 w e b 的个性化产品定制系统是为满足客户对产品的多样化、个性化需求 而开发的、基于互联网的产品设计系统，它是个性化定制实现的信息技术基础和 关键。通过该系统用户可以选择不同的产品类型，选择或设计其中的不同零部件， 系统自动产生产品设计方案，包括产品实体结构、工程图纸、性能仿真曲线、产 品报价、生产进度、交货期、定单合同等信息，同时将有关信息传送到企业内部 或合作伙伴，以便安排、组织生产。客户可以在他所定制产品生产出来之前，就 能观看未来产品各个方面的属性，如产品整体结构、某一个零件的结构，产品性 能，甚至可以观看产品的装配过程、产品的工作过程、产品的性能曲线等信息。 合理的基于w e b 的个性化产品定制系统，不仅仅是在现有的产品中对客户的 功能、形状的需求进行匹配，也不仪仅是对现有产品构件的组合，而是让客户真 正的参与到产品的设计过程巾去，充分体现客户在产品设计中的作用，达到企业 最终向客户提供的产品是真正满足客户的个性化需要。同时，系统应能提供客户 定制产品效果的显示、产品报价、产品数据管理以及和企业e r p 系统的接口等。 这就要求这种系统必须实现产品定制过程中信息、功能和过程的集成，当然其中 某些地方也需要人的参与，达到人、组织、管理和技术的协同工作，同时也要支 持生产经营活动和生产资源的分布式特性，它应提供一个开放性强的技术框架， 并能理顺各模块之间的关联机理。该体系应具有层次化的控制方法和对企业的现 有的e r p 和m r p i i 系统提供接口的开放式结构，由于是基于w e b 的，它能支持异 地分布环境f 的客户动态并行产品个性化定制。 基于w e b 的个性化产品定制系统充分地利用了i n t e r n e t 与w w w 的前沿技术， 智能化的产品设计技术和灵活的监控机制，使得基于的客户驱动产品定制得以实 现。通过对w e b 系统的应用，可以快速地建立起企业与客户市场之间的沟通渠道， 缩短产品的生产周期，减少库存，降低销售成本，增加客户的满意度，最大地提 高产品的附加值。客户可以较快地了解到产品较详尽的、可行的设计方案，自己 参与了产品的设计，最终可以获得自己定制的产品，同时也使企业在激烈竞争的 市场中赢得席之地 2 8 j 【2 9 】【3 0 】叫。 浙江工业大学硕上学位论文 2 3 基于w e b 的个性化产品定制的发展 2 ，31基于w e b 的个性化产品定制的发展现状 综合现有的基，：w e b 的个性化产品定制的发展与应用，它可以归纳为以下三 种模式 s l l 2 3 】： 2 31 1 匹配客户需求模式 这类系统推出的思路是以w e b 为媒介，客户在w e b b r o w s e r 界面上输入自己对 产品的要求，企业根据客户所需产品功能和形状，通过一定的决策机制对顾客的 需求进行匹配，从产品数据库中选择最适合客户需要的产品来作为定制产品模 型，然后客户在该产品模型的基础上，进行一系列的定制以满足客户的个性化需 要。其代表是福特( f o r d ) 汽车公司的网上i 汽车定制定购系统。 对于这种类型的系统，它们将定制理解为一种在某种典型产品基础上已有产 品部件配置的个性化，定制系统由定制定购指南( s h o p p i n g g u i d e ) 、网上定制 ( b u i l d i t o n l i n e ) 、产品数据管理( p r o d u c td a t a i a n a g e ) 和财务( f i n a n c e ) 等几部分组成，系统特性如下： ( 1 ) 客户通过填写定制定购指南由系统匹配出典型产品模型： ( 2 ) 典型产品模型是定制的基础； ( 3 ) 客户定制界面较为丰富，选项较多，给客户的参与感较好： ( 4 ) 系统能够在定制过程中对产品零部件的更换及时进行报价。 2 3 1 2 客户选择需求模式 这类体系主要是企业将其产品划分为不同的功能模块，并将产品的组成模块 和功能描述在w e b 上展示出来，客户根据自己的需要，选取不同的产品功能模块， 组成满足客户需要的个性化产品。其典型代表是海尔集团的e h a i e r 网上定制定 购系统( 丛! q ! 堕型：曲垒i ! ! ：! ! 里) 和戴尔( d e l1 ) 电脑( ! ! ! e ! 型! ：d ! ! ! ：! ! 里) 的网上定制定购系统。 这种类型的定制系统，将产品的功能和结构结合起来，进行功能与结构的定 制组合。这种方式的定制与“产品分步选择模式”只是界面表示的不同。这类系 统的特性是： ( 1 ) 客户根据自己的功能需求选择一个进行定制的典型产品： 浙江工业人学硕士学位论文 ( 2 ) 定制界面简单，定制内容较表面化，定制组合价格透明： ( 3 ) 客户，在定制过程中突出功能的定制。 231 3 客户驱动的定制模式 客，。吗区动的制定，顾名思义，是指客户在一定程度上对产品的参数指标有直 接影响的定制。目前这种定制一般是企业对可定制产品进行特征抽象，然后将这 些特征以参数的形式允许客户进行定制，客户通过改变这些参数而影响产品的参 数和属性，从而满足其个性化的需要式。如客户选择了t 恤衫的款式和质地后， 再将自己设计的图案传递给供应商，供应商再将客户的图案印制客户定制的t 恤 衫j 二，类似的定制方式还有法国巴黎推出的邮票定制等。 客户驱动的定制具有以下些特点： ( 1 ) 客户的定制直接影响产品部件的参数： ( 2 ) 定制参数的选择直接制约了客户可定制的程度： ( 3 ) 在定制过程巾兼顾了产品功能和产品属性的定制； ( 4 ) 定制参数的选择直接影响到产品生产成本。 客户驱动的含性化产品定制是制造业传统生产方式的重大变革，具有深远的 影响和重大的意义： ( 1 ) 企、i 要在未来市场的激烈竞争取胜，很大程度上依赖于快速响应客户的 需求、迅速地设计出满足需求的产品。客户驱动的个性化产品定制系统能够迅速 地实现这一目的，为企业赢得定单。 ( z ) 能够充分显示企业形象、产品以及企业的实力，有利于企业的市场拓展。 ( 3 ) 能够理顺、重组企业的业务流程，提高企业的劳动生产率和企业快速响 应市场变化的能力。 ( 4 ) 能够推动企业的信息化建设，推动企业技术进步与技术创新，提升企业 的综合竞争力。 2 ，3 2 现有定制方法的分析 以【：三种基于w e b 的个性化产品定制系统，从满足客户个性化的角度来看， 它们存在着以下不足之处： ( 1 ) 用户没有真正参与产品的设计。采用匹配客户需求和客户选择需求模式 的两利r 系统其共同点都是通过典犁产品，客户选择不同的功能和产品配置。但是 浙江工业人学硕士学位论文 客户的定制只是系统从产品库中匹配出最接近客户需求的产品，客户并没有参与 产品的设计。 ( 2 ) 客户不能在f 订单前测览自己定制的产品。在以上所说的系统中，系统 在定制过程中给出的只是典型产品的模型图形，而不能看到定制的结果，客户除 了对产品的功能和形状有一个理性上的认识外，没法对自己所定制的产品的最终 形状有感性认识，这些可能会对客户下单造成一定的障碍。 ( 3 ) 客户驱动定制的应用还没有真正形成 目前所能见到的往往是一些概念性的推导，真正意义上的客户驱动定制的应 用还不多。现有的应用只适应于大批量生产的产品，对中小批量产品，客户往往 会存存非标方面的需求，即客户往往需要对标准化产品的部分结构和功能进行改 动来满足其需求。目前在我国很多制造企业中设计任务有9 0 是满足客户的这种 非标需求。 2 4 基于w e b 的客户个性化定制的实施1 3 2 旧3 1 1 3 4 l 基于w e b 的个性化产品定制的实施同计算机技术、信息技术以及网络技术的 发展紧密相连。网络技术对实现产品的异地设讨以及基于w e b 的产品配置等具有 重要的意义。只有将企业的设计、制造、销售等全部信息进行集成，形成信息管