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网络化、智能化、虚拟化和分布式协同是MC企业生产模式发展的必然趋势。网络化产品定制系统是连接客户与企业的桥梁。开发和维护网络化产品定制系统,需要投入大量的资金、技术、人力和时间。本文在分析中国制造企业现状及ASP模式应用优势的基础上,从产品定制生命周期出发,将ASP模式应用于产品定制系统中,提出建立基于ASP的产品定制服务系统,弥补了现有网络化定制系统存在的不足。针对基于ASP的产品定制服务系统的产品定制特点,以持续快速配置设计为主线,系统地对支持持续快速配置设计的一些关键技术进行了研究。本文的主要内容和研究成果如下:
(1)对基于ASP的产品定制服务系统及运行机制进行了研究。建立了基于ASP的产品定制服务系统(ASP-PCSS)体系结构,给出了ASP-PCSS系统工作流。针对ASP-PCSS系统的产品定制特点,对ASP-PCSS系统运行机制进行了研究,建立了促进资源共享的评估模型和激励机制,提供了面向应用服务租赁的基于最小动态计费单元的灵活租赁方式,给出了持续实施快速配置设计的产品优化配置设计方法。
(2)对面向客户功能定制方式的产品族功能结构骨架模型及其优化技术进行了研究。采用面向对象技术,定义并描述了产品族功能结构骨架模型(FS-SKM),给出了由分布式企业产品资源提取产品族FS-SKM的生成方法;为帮助企业优化产品族FS-SKM模型,设计了基于功能蚁树的动态聚类算法,给出了相应的功能结构模块(FSM)优化策略,并以摊铺机产品族FS-SKM模型的构建与动态优化为实例进行实验和分析,验证了该方法的准确性和有效性。
(3)对面向产品实例智能配置的产品族功能结构配置模型(FS-CFM)及偏好属性规划进行了研究。采用产品族模块间约束与模块自身属性约束相分离的方法,建立了关系配置模型(RC)和属性配置模型(AC);面向模块可配置性优化设计,为确保配置属性为最接近市场细分客户需求,改进信息融合领域的不对称距离的相关定义和定理,设计了基于总体距离最小的偏好配置属性融合方法;对摊铺机的客户配置属性融合进行试验,证明了该方法的可行性。
(4)为快速提供令客户满意的产品,对产品配置优化技术进行了研究。提出了面向不同定制深度的基于FS-SKM和FS-CFM的分级产品配置优化框架,对实现分级产品配置优化的求解思路、求解算法和优化决策方法进行了研究。为降低配置复杂度,提高搜索效率,以关系配置模型为约束,基于FS-SKM模型,面向产品功能结构配置,建立了产品功能结构相似度匹配算法、功能属性约束满足的与或树启发式搜索配置算法;鉴于客户需求的不确定性和多变性,应用灰关联技术理论,以属性配置模型为约束,基于偏好实例库,面向产品实例化配置,给出了偏好属性灰色关联度计算模型;针对多个配置方案,提供了智能优化决策和人工优化决策两种方式,针对智能优化决策方式建立了多目标优化决策模型,针对人工优化决策方式设计了交互式虚拟产品配置平台。
(5)构建了基于ASP的工程机械产品定制服务系统和基于ASP的铁路货车柔性工装定制服务系统,并在镇江华晨华通路面机械有限公司、徐工集团、中国北车集团齐齐哈尔车辆(集团)有限责任公司、南京中辆铁人科技有限公司等典型企业得到初步应用,取得较好的效果。