【正文】 畢業(yè)論文（設計） 外文翻譯 題 目 ： 產品系列選擇及其供應鏈設計的優(yōu)化模型 系部名稱： 機械工程系 專業(yè)班級： 工設 083 學生姓名： 劉紅杰 學 號： 202080784302 指導教師： 黃林詩 教師職稱： 講師 2020 年 03 月 10 日 產品系列選擇及其供應鏈設計的優(yōu)化模型 作者： Jacques Lamothe , Khaled HadjHamou, Michel Aldanondo 摘要 :當設計一個新的系列產品，設計者和制造商必須同步地確定該產品系列和它的供應鏈。設計過程的第一步，設計師針對一些產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鏈結構時候選擇一些變量?；旌险麛稻€性規(guī)劃模型是在選擇產品的變量時優(yōu)化已有的供應鏈的經營成本。這項工作可以應用到汽車零部件供應商。 關鍵詞：供應鏈管理；產品系列設計；供應鏈設計；混合整數線性規(guī)劃 1 確定通用材料表 產品造型和設計多樣性 可以從不同的角度來考慮需求的多樣性：客戶或功能、產品或物質、供應鏈或過程。 從功能 性的角度來看，多樣性是指一系列顧客表達的需求。每一個需求衍生了一系列的服務等級（服務等級 1服務第 2 級 服務水平 n ）的。這些服務等級從復雜性和成本的層次來加以區(qū)分，以獲得該對應的功能。舉例來說，功能為“汽車玻璃升降”的服務等級可以有不同，從“手動舉升”到“電動升降，并有報警和夾緊保護”。因此，客戶的多樣性來自于所有和多重要求相關的服務等級的聚合：集合 {（要求，服務水平） }確定市場的需求，而該產品系列必須涵蓋這些需求。 從產品的角度來看，一個產品系列是一系列的有形的產品變量并滿足市場的需求。一 個產品變量滿足某一特定的服務等級對應的所有要求。此外產品變量基于它的材料表分裂成各組件。物質多樣性通常是指產品系列中的關鍵特征或樞機組件中的關鍵特征。我們考慮服務水平間的秩序的關系，而就一個產品系列中的產品變量，他們的秩序的關聯(lián)也是存在的：如果服務等級 V1 大于服務等級的 V2，那么對于每個要求變量 V1 大于變量 V2。 現在，讓我們來分析以一個系列服務等級定義的特定客戶需求，功能需求：需求 = {（需求，需求服務等級） } 。正好匹配需求服務等級的產品有可能不存在于這個產品家族。但生產者的目的是以最低的成本，盡可能 接近這個需求服務等級來滿足需求。因此，過度滿足所有需求服務等級的最小的變量（順序的局部關系）可以實現該需求。另一個結果是，一個產品家族至少含有一種可以在最大的服務等級下匹配所有的功能要求的變量，使這個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顯示在一個有 2個要求和 3個服務等級的案件中的設計挑戰(zhàn)。這里有九個變量（變量 是指滿足在服務等級 1/x 的需求 1和在服務等級 2/y 的需求 2）。在實踐中，不可能制造 的所有變量，因為該組合的大小（ V 個要求， W 個服務等級，就有 W個 V 平方的變量）。但變量 是必須的，因為它能過度滿足任何需求。所以設計的挑戰(zhàn)是選擇一些這樣的變量和設計他們材料表。 因此設計多樣性是選擇的多元化，以確定一套變量，及其相關的服務水平和材料表。由Pahl 和 Beitz 確定的系統(tǒng)的方法通常是設計一個產品。第一個步驟就是選擇設計原則。這些設計原則是技術和工藝的選擇以及確定產品家族結構。該架構定義次機構的類型，他們的技術，以及它們的相互關系。 為了設計產品家族的結構，我們有兩個主要戰(zhàn)略，我們稱之為“市 場細分為目標”戰(zhàn)略和“模塊化”策略。下一小節(jié)詳細研究如何描述設計策略的結果。 市場細分設計策略 該市場細分策略基于一個確定的市場部分的列表，該列表一般由營銷部確定。某一市場領域的確定，是通過確定針對每一個功能要求的具體的服務水平來實現的。那樣變量也應該為了滿足具體的市場領域來設計。正如一些設計原則可以適用于相同的市場，一些可接受的變量從每一個市場領域來獲取。此外，因為市場領域的確定是基于一套需求的服務水平，所以在市場領域里高低好壞關系也是存在的。 在存在 2要求和 3個服務等級的案子里，圖 3描述了設計 過程的結果，在其中 9 個可能的里只有 4 個市場領域被選定。一些設計原則已被應用到市場領域 ms1（ 3 條原則）， ms4（ 2條原則），以及相應的變量被獲得（符號：變量 VI 意味著變量“ v” 的設計原理數量為“ i ”）。 黑體的箭頭描繪市場領域的秩序關系。因此為市場領域 ms2 設計的變量也能過滿足 ms1。 需求通常在四個市場領域（ ms1 ， ? ? ， ms4 ）來討論。但是，最后設計的選擇仍然是： ?為更高層市場領域設計的變量是否過度滿足每個市場領域 。 ?在為那些沒有過量滿足的市場領域設計的變量中選擇一個變 量。 在案例中，我們可以做個極端的決定，只制造變量 或變量 ，以滿足所有的市場領域。 模塊化設計策略 第二個戰(zhàn)略致力于采用模組化原則。這一戰(zhàn)略是必要的，以便設計大規(guī)模定制產品。原則是針對每一個功能要求和服務水平至少設計一個對應的模塊變量，這樣，所確定的模塊的總集能滿足任何一個需求。這種模塊化原則效果在于：（一）設計標準平臺，使任何模塊化變量可組合 。（二）確定模塊變量和標準平臺之間的標準接口。 此外，模塊都是獨立的，這樣很多設計原則可以適用于一個相同的服務水平，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 個服務水平的模組化策略的結果。在這種情況下， 2 不同的設計原則已被應用到第 2 服務水平的第 2需求（符號：模塊 V/WI 代表在第 W服務水平的第V 需求的設計原則數量為 I ）等。 黑體的箭頭代表服務水平上的順序關系。因此，為服務水平 sl1 /2 設計的模塊 1/2 可以超額滿足服務水平 sl1 /1 。 需求通常在六個服務等級（ sl1 / 1 ， ? ? ， sl2 / 3）來討論。但是，最后設計的選擇仍然是： ?為更高層服務水平設計的模塊是否過度滿足每個服務水平 。 ?在為那 些沒有過量滿足的服務水平設計的模塊中選擇一個模塊。 案例中，我們可以做個極端的決定，可以只制造模塊 1/3 和 2/3 ，以滿足所有的市場領域。 市場細分及模組化設計混合策略 市場細分和模塊化設計策略可被混合，以達成過度設備成本、超額滿意成本和管理費用三者的平衡。 在市場細分導向的戰(zhàn)略，對于某些要求一些市場領域有著共同的服務水平。設計師可能會為某些市場領域發(fā)展產品變量，這樣分享共同的模塊化組件。 相對地，在一個模塊化設計策略，設計師可以發(fā)現設計一個模塊同步的滿足一系列功能要求，這樣更簡單。因此，設 計者應確定市場領域，以及為一些客戶需求設計的模塊變量。 這些方法可以經常應用在不一樣的市場。舉例來說，家電設備產品通常分解成一些市場領域，個人電腦的家庭更為模塊化，而汽車產品為市場細分及模組化的方式的一個混合：一輛汽車通常根據一些市場水平來確定，如底等，中層和奢侈，或者運動和旅游休閑，同時還有一些可選的要求（顏色，電子地圖，揚聲器，電機）。 圖五是一個典型的基于圖 3 案例和圖 4 案例的混合設計戰(zhàn)略。市場領域 ms1 ， MS2 和ms3 整合成一個單一的市場領域 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 ，服務水平 1/2 ） 。 （需求 2 ，服務水平 2/2 ） }，這些在圖 3里沒有提供。 最后設計的選擇依然是： ?為市場領域 MS4 設計的變量是否過度滿足市場領域 MS123。 ?如果 ms123 沒有被滿意，為 sl1/2 或 sl2/2 設計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水平或者市場領域設計的模塊中選擇一個模塊。 產品多樣性的后果：兩決定 材料表設計工藝的效果在于市場需求的樹行式分解（整個非黑體箭頭）。 樹高端的節(jié)點識別一些組合（需求，服務水平）。這些 節(jié)點對應市場領域，或者是需求，或組合（需求，服務水平）。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，對應于一個模塊或一個變量。每個模塊是以需求的服務水平為設計原則設計的。每個變量是以市場領域為設計原則設計的。他們針對以前的功能描繪了技術性的解決方案。 此外，從功能性要求的服務水平的原來的秩序關系，市場領域和服務水平的秩序關系顯現了（粗體箭頭）。以圖 5的 MS123 到 MS4的連接為例，秩序關系表示：如果有必要，為市場 領域 ms4 設計的變量能滿足市場領