【正文】 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 外文翻譯 題 目 ： 產(chǎn)品系列選擇及其供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)的優(yōu)化模型 系部名稱： 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí)： 工設(shè) 083 學(xué)生姓名： 劉紅杰 學(xué) 號(hào)： 202080784302 指導(dǎo)教師： 黃林詩 教師職稱： 講師 2020 年 03 月 10 日 產(chǎn)品系列選擇及其供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)的優(yōu)化模型 作者： Jacques Lamothe , Khaled HadjHamou, Michel Aldanondo 摘要 :當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)新的系列產(chǎn)品，設(shè)計(jì)者和制造商必須同步地確定該產(chǎn)品系列和它的供應(yīng)鏈。設(shè)計(jì)過程的第一步，設(shè)計(jì)師針對(duì)一些產(chǎn)品系列及材料的變量提出各種解決方案。第二步是在選擇供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)時(shí)候選擇一些變量?；旌险麛?shù)線性規(guī)劃模型是在選擇產(chǎn)品的變量時(shí)優(yōu)化已有的供應(yīng)鏈的經(jīng)營成本。這項(xiàng)工作可以應(yīng)用到汽車零部件供應(yīng)商。 關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈管理；產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)；供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)；混合整數(shù)線性規(guī)劃 1 確定通用材料表 產(chǎn)品造型和設(shè)計(jì)多樣性 可以從不同的角度來考慮需求的多樣性：客戶或功能、產(chǎn)品或物質(zhì)、供應(yīng)鏈或過程。 從功能 性的角度來看，多樣性是指一系列顧客表達(dá)的需求。每一個(gè)需求衍生了一系列的服務(wù)等級(jí)（服務(wù)等級(jí) 1服務(wù)第 2 級(jí) 服務(wù)水平 n ）的。這些服務(wù)等級(jí)從復(fù)雜性和成本的層次來加以區(qū)分，以獲得該對(duì)應(yīng)的功能。舉例來說，功能為“汽車玻璃升降”的服務(wù)等級(jí)可以有不同，從“手動(dòng)舉升”到“電動(dòng)升降，并有報(bào)警和夾緊保護(hù)”。因此，客戶的多樣性來自于所有和多重要求相關(guān)的服務(wù)等級(jí)的聚合：集合 {（要求，服務(wù)水平） }確定市場(chǎng)的需求，而該產(chǎn)品系列必須涵蓋這些需求。 從產(chǎn)品的角度來看，一個(gè)產(chǎn)品系列是一系列的有形的產(chǎn)品變量并滿足市場(chǎng)的需求。一 個(gè)產(chǎn)品變量滿足某一特定的服務(wù)等級(jí)對(duì)應(yīng)的所有要求。此外產(chǎn)品變量基于它的材料表分裂成各組件。物質(zhì)多樣性通常是指產(chǎn)品系列中的關(guān)鍵特征或樞機(jī)組件中的關(guān)鍵特征。我們考慮服務(wù)水平間的秩序的關(guān)系，而就一個(gè)產(chǎn)品系列中的產(chǎn)品變量，他們的秩序的關(guān)聯(lián)也是存在的：如果服務(wù)等級(jí) V1 大于服務(wù)等級(jí)的 V2，那么對(duì)于每個(gè)要求變量 V1 大于變量 V2。 現(xiàn)在，讓我們來分析以一個(gè)系列服務(wù)等級(jí)定義的特定客戶需求，功能需求：需求 = {（需求，需求服務(wù)等級(jí)） } 。正好匹配需求服務(wù)等級(jí)的產(chǎn)品有可能不存在于這個(gè)產(chǎn)品家族。但生產(chǎn)者的目的是以最低的成本，盡可能 接近這個(gè)需求服務(wù)等級(jí)來滿足需求。因此，過度滿足所有需求服務(wù)等級(jí)的最小的變量（順序的局部關(guān)系）可以實(shí)現(xiàn)該需求。另一個(gè)結(jié)果是，一個(gè)產(chǎn)品家族至少含有一種可以在最大的服務(wù)等級(jí)下匹配所有的功能要求的變量，使這個(gè)變量可超額滿足任何需求。這就是說，它沒有必要制造一切可能的變量：只要選擇一個(gè)可以滿足各功能多樣性，并且全球最低成本（或最大利潤）的變量來制造。 圖 2顯示在一個(gè)有 2個(gè)要求和 3個(gè)服務(wù)等級(jí)的案件中的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。這里有九個(gè)變量（變量 是指滿足在服務(wù)等級(jí) 1/x 的需求 1和在服務(wù)等級(jí) 2/y 的需求 2）。在實(shí)踐中，不可能制造 的所有變量，因?yàn)樵摻M合的大小（ V 個(gè)要求， W 個(gè)服務(wù)等級(jí)，就有 W個(gè) V 平方的變量）。但變量 是必須的，因?yàn)樗苓^度滿足任何需求。所以設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)是選擇一些這樣的變量和設(shè)計(jì)他們材料表。 因此設(shè)計(jì)多樣性是選擇的多元化，以確定一套變量，及其相關(guān)的服務(wù)水平和材料表。由Pahl 和 Beitz 確定的系統(tǒng)的方法通常是設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品。第一個(gè)步驟就是選擇設(shè)計(jì)原則。這些設(shè)計(jì)原則是技術(shù)和工藝的選擇以及確定產(chǎn)品家族結(jié)構(gòu)。該架構(gòu)定義次機(jī)構(gòu)的類型，他們的技術(shù)，以及它們的相互關(guān)系。 為了設(shè)計(jì)產(chǎn)品家族的結(jié)構(gòu)，我們有兩個(gè)主要戰(zhàn)略，我們稱之為“市 場(chǎng)細(xì)分為目標(biāo)”戰(zhàn)略和“模塊化”策略。下一小節(jié)詳細(xì)研究如何描述設(shè)計(jì)策略的結(jié)果。 市場(chǎng)細(xì)分設(shè)計(jì)策略 該市場(chǎng)細(xì)分策略基于一個(gè)確定的市場(chǎng)部分的列表，該列表一般由營銷部確定。某一市場(chǎng)領(lǐng)域的確定，是通過確定針對(duì)每一個(gè)功能要求的具體的服務(wù)水平來實(shí)現(xiàn)的。那樣變量也應(yīng)該為了滿足具體的市場(chǎng)領(lǐng)域來設(shè)計(jì)。正如一些設(shè)計(jì)原則可以適用于相同的市場(chǎng)，一些可接受的變量從每一個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域來獲取。此外，因?yàn)槭袌?chǎng)領(lǐng)域的確定是基于一套需求的服務(wù)水平，所以在市場(chǎng)領(lǐng)域里高低好壞關(guān)系也是存在的。 在存在 2要求和 3個(gè)服務(wù)等級(jí)的案子里，圖 3描述了設(shè)計(jì) 過程的結(jié)果，在其中 9 個(gè)可能的里只有 4 個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域被選定。一些設(shè)計(jì)原則已被應(yīng)用到市場(chǎng)領(lǐng)域 ms1（ 3 條原則）， ms4（ 2條原則），以及相應(yīng)的變量被獲得（符號(hào)：變量 VI 意味著變量“ v” 的設(shè)計(jì)原理數(shù)量為“ i ”）。 黑體的箭頭描繪市場(chǎng)領(lǐng)域的秩序關(guān)系。因此為市場(chǎng)領(lǐng)域 ms2 設(shè)計(jì)的變量也能過滿足 ms1。 需求通常在四個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域（ ms1 ， ? ? ， ms4 ）來討論。但是，最后設(shè)計(jì)的選擇仍然是： ?為更高層市場(chǎng)領(lǐng)域設(shè)計(jì)的變量是否過度滿足每個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域 。 ?在為那些沒有過量滿足的市場(chǎng)領(lǐng)域設(shè)計(jì)的變量中選擇一個(gè)變 量。 在案例中，我們可以做個(gè)極端的決定，只制造變量 或變量 ，以滿足所有的市場(chǎng)領(lǐng)域。 模塊化設(shè)計(jì)策略 第二個(gè)戰(zhàn)略致力于采用模組化原則。這一戰(zhàn)略是必要的，以便設(shè)計(jì)大規(guī)模定制產(chǎn)品。原則是針對(duì)每一個(gè)功能要求和服務(wù)水平至少設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)應(yīng)的模塊變量，這樣，所確定的模塊的總集能滿足任何一個(gè)需求。這種模塊化原則效果在于：（一）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，使任何模塊化變量可組合 。（二）確定模塊變量和標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)之間的標(biāo)準(zhǔn)接口。 此外，模塊都是獨(dú)立的，這樣很多設(shè)計(jì)原則可以適用于一個(gè)相同的服務(wù)水平，那樣許多相同的 模塊變量可被獲得。 圖 4 描繪了有 2 條規(guī)定和 3 個(gè)服務(wù)水平的模組化策略的結(jié)果。在這種情況下， 2 不同的設(shè)計(jì)原則已被應(yīng)用到第 2 服務(wù)水平的第 2需求（符號(hào)：模塊 V/WI 代表在第 W服務(wù)水平的第V 需求的設(shè)計(jì)原則數(shù)量為 I ）等。 黑體的箭頭代表服務(wù)水平上的順序關(guān)系。因此，為服務(wù)水平 sl1 /2 設(shè)計(jì)的模塊 1/2 可以超額滿足服務(wù)水平 sl1 /1 。 需求通常在六個(gè)服務(wù)等級(jí)（ sl1 / 1 ， ? ? ， sl2 / 3）來討論。但是，最后設(shè)計(jì)的選擇仍然是： ?為更高層服務(wù)水平設(shè)計(jì)的模塊是否過度滿足每個(gè)服務(wù)水平 。 ?在為那 些沒有過量滿足的服務(wù)水平設(shè)計(jì)的模塊中選擇一個(gè)模塊。 案例中，我們可以做個(gè)極端的決定，可以只制造模塊 1/3 和 2/3 ，以滿足所有的市場(chǎng)領(lǐng)域。 市場(chǎng)細(xì)分及模組化設(shè)計(jì)混合策略 市場(chǎng)細(xì)分和模塊化設(shè)計(jì)策略可被混合，以達(dá)成過度設(shè)備成本、超額滿意成本和管理費(fèi)用三者的平衡。 在市場(chǎng)細(xì)分導(dǎo)向的戰(zhàn)略，對(duì)于某些要求一些市場(chǎng)領(lǐng)域有著共同的服務(wù)水平。設(shè)計(jì)師可能會(huì)為某些市場(chǎng)領(lǐng)域發(fā)展產(chǎn)品變量，這樣分享共同的模塊化組件。 相對(duì)地，在一個(gè)模塊化設(shè)計(jì)策略，設(shè)計(jì)師可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)模塊同步的滿足一系列功能要求，這樣更簡單。因此，設(shè) 計(jì)者應(yīng)確定市場(chǎng)領(lǐng)域，以及為一些客戶需求設(shè)計(jì)的模塊變量。 這些方法可以經(jīng)常應(yīng)用在不一樣的市場(chǎng)。舉例來說，家電設(shè)備產(chǎn)品通常分解成一些市場(chǎng)領(lǐng)域，個(gè)人電腦的家庭更為模塊化，而汽車產(chǎn)品為市場(chǎng)細(xì)分及模組化的方式的一個(gè)混合：一輛汽車通常根據(jù)一些市場(chǎng)水平來確定，如底等，中層和奢侈，或者運(yùn)動(dòng)和旅游休閑，同時(shí)還有一些可選的要求（顏色，電子地圖，揚(yáng)聲器，電機(jī)）。 圖五是一個(gè)典型的基于圖 3 案例和圖 4 案例的混合設(shè)計(jì)戰(zhàn)略。市場(chǎng)領(lǐng)域 ms1 ， MS2 和ms3 整合成一個(gè)單一的市場(chǎng)領(lǐng)域 ms123，用模塊化的方法確定它。這種方法滿足需求的集合{（需求 1 ，服務(wù)水平 1/2 ） 。 （需求 2 ，服務(wù)水平 2/2 ） }，這些在圖 3里沒有提供。 最后設(shè)計(jì)的選擇依然是： ?為市場(chǎng)領(lǐng)域 MS4 設(shè)計(jì)的變量是否過度滿足市場(chǎng)領(lǐng)域 MS123。 ?如果 ms123 沒有被滿意，為 sl1/2 或 sl2/2 設(shè)計(jì)的模塊是否過度滿足 sl1/1 或 sl2/1； ?在為那些沒有過量滿足的服務(wù)水平或者市場(chǎng)領(lǐng)域設(shè)計(jì)的模塊中選擇一個(gè)模塊。 產(chǎn)品多樣性的后果：兩決定 材料表設(shè)計(jì)工藝的效果在于市場(chǎng)需求的樹行式分解（整個(gè)非黑體箭頭）。 樹高端的節(jié)點(diǎn)識(shí)別一些組合（需求，服務(wù)水平）。這些 節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)市場(chǎng)領(lǐng)域，或者是需求，或組合（需求，服務(wù)水平）。他們描繪了功能性的幫助，并建議給客戶。 樹上的枝葉就是材料清單，對(duì)應(yīng)于一個(gè)模塊或一個(gè)變量。每個(gè)模塊是以需求的服務(wù)水平為設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)的。每個(gè)變量是以市場(chǎng)領(lǐng)域?yàn)樵O(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)的。他們針對(duì)以前的功能描繪了技術(shù)性的解決方案。 此外，從功能性要求的服務(wù)水平的原來的秩序關(guān)系，市場(chǎng)領(lǐng)域和服務(wù)水平的秩序關(guān)系顯現(xiàn)了（粗體箭頭）。以圖 5的 MS123 到 MS4的連接為例，秩序關(guān)系表示：如果有必要，為市場(chǎng) 領(lǐng)域 ms4 設(shè)計(jì)的變量能滿足市場(chǎng)領(lǐng)