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7
1
定义
在这一节中，产品组合规划的术语应用被重新考虑。产品系列的架构是基于参
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毕业论文中英文翻译 考文献13中提到的概念。 一种产品被纳入其模块和选项的分解树称为系列产品架构 （图1） 。产品系列架构被定义为“ ...企业的产品平台，其中不同的产品品种源于 基本的产品设计，它们满足了涉及到各种市场客户的广泛需求”
J V J
（9）
s.t.
X
k 1 k n 1
N
jk
1
j 1,
,J
X jk X mn
j 1,
, J ; n 1,
, K ; m Q( j )
第 5 页 共 10 页
毕业论文中英文翻译
X
j 1
J
jk
Tj C
方程(9)中的第一个制约因素是精确地分配每项任务给工作站。第二个制约因 素中的q代表j的所有的一系列任务。第二个制约因素防止违反优先限制，与此同时 第三个制约因素确保装配时间不超过任何工作站。
第 4 页 共 10 页
毕业论文中英文翻译 来源于有差异的产品。 总之， 模块工作时间的选择如Eq.(7)， 模块产品族优先图 （ Tj ） 的任务时间可以计算出Eq.(8)所描述的方程。该产品族优先图可以用于工作任务。
tijl vijl t jl
Tj vijl pit jl
i 1 l 1 V Lj
可以看出，由此产生的产品组合显示了最高的效率，只有基础产品和变种 8应 延伸。最大效率是f tot = 1.9 （ = 0.9 ， 平衡解决办法和图6显示的一样的。 = 0.98 ） ，其分配任务的生产线
4 结论
鉴于生产商越来越高的呼声， 对于可重构产品和制造系统的并行开发战略已是
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(1)
当 ftot 满足一个特定组合的时候， 是一个可选值，此时 是衡量其装配效率 的一种方法。 和 在 2.1 和 2.2 都各自有明确的公式表示。 2.1 子问题一：产品组合选择 产品组合选择问题的目标是决定可能的产品组合以构建最初的人口和供给过 多这一问题相应的价值观。 在这个问题的第一阶段，不同类所有可能的产品在使用过程中，模块都产生了 组合。这些模块被分配到了一个产品上，一种产品配一类模块。进行这一假设的前 提是在Eqs.(2a) 和(2b)中提到的条件必须是正确的。
jl
j 1 l 1
J
Lj
（4）
jl 定义如式（5）
jl d jl p jl
p jl vijl pi
i 1 V
（5） （6）
所选的产品组合是用于装配线设计，在下面的部分描述。 2.2 子问题二：混合产品装配线平衡 混合产品装配平衡的子问题是用来判断选定的产品组合的效率。 一些无形的因 素可能会影响实际的装配成本，如工人的积极性。这一装配成本的假定直接影响到 组装生产线的进展效率。 在这一步骤的第一阶段，产品的总装图的转化优先于产品。这一产品族优先图
毕业论文中英文翻译 被允许的了。一种关于并行产品组合规划和装配线平衡的方法已经出现了，这就是 假设制造商能够满足客户可选部分的需求。然而，在某些情况下，可选部分的生产 速度可能会超出市场需求。 现在这个问题的目标函数是最大限度地减少这种供大于 求的可选部分和使装配线效率最大化， 其主要输出的是在一个客户特定的需求组合 中的产品品种。可以看出对于提出的办法，除了获得最佳的产品组合，也得到了装 配系统的明确设计方案。这是这种方法的一个主要优势。 在早期的产品族设计阶段这种方法是最有效的,这种方法的结果依赖于客户需 求和产品族优先图的价值观.因此作为设计的演变发展，该方法应重复应用。
V vijl pi d jl i 1 V pi 1 i 1 j 1, , Lj
（3）
0 pi 1
方程不等式（3）确保产品变体满足最低要求。第二方程通过确保产品变型产 品利率产品组合的可行性（ pi ）不超过需求。 决策变量 pi 已经确定，方程（4）是用来确定组合供大于求
(7)
j 1 , L ,j
(8)
假设N为装配工作站的总人数，C是需要分配装配的时间，混合产品装配线平衡 目标功能和约束的问题在方程(9)叙述。 装配工作站目标功能的第一步是将空闲时间降到最小。 这意味着装配工作站的 平均工作负荷时间（单位时间）尽可能接近工作时间。装配工作站的第二步是尽量 减少平均装配工作量的绝对偏差， 第二步是通过减小从一个单一品种的平均装配时 间到工作站所有品种的装配时间的绝对偏差， 从而为不同的变体在某一特定的工作 站平衡装配时间。这种尝试使在同一工作站的操作者的工作量一致，这就避免了一 个循环——繁重的工作之后突然空闲下来导致产品质量差。 第二和第三步的平均数 被标准化，假定目标功能的每一步具有相同的工作量。
3
3.1
方法事例
验证方法 解决装配线平衡的问题在Figs.5-6有显示。可以看到，不同的产品组合在不同
的装配线平衡问题上各有解决方法。这种结果是由于这样一个事实，即两个产品组 合其生产效率是不同的。因此，该产品系列的任务倍数（方程（3） ） ，其中用于任 务分配的是不同的。这些结果证明了第3部分中提出的方法，即并行产品组合和装 配系统的设计问题。
第 6 页 共 10 页
毕业论文中英文翻译 装配状态 图 5 组合一生产线平衡问题的解决
装配状态 图 6 组合二生产线平衡问题的解决 3.2 产品组合事例 并行分析的详细资料和先前的章节是相同的，产品的选择要求在下表中有。 可选模块的需求率 需求率 Q1 Q2 模块 M1 0.5 0.5 M2 0.8 0.2 M3 0.2 0.8
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毕业论文中英文翻译
v
i 1
Lj
ijl
1
(2a)
v
i 1
V
ijl
V
(2b)
1 if option l of module j is in variant i vijl otherwise 0
一旦所有的产品产生变异,变异的一个子集是随机选择形成了产品组合,P⊆S。 采用 d jl 为已知需求模块， pi 作为每个变型产品的生产速率，式中的线性规划（3） 是用来确定变量的值， pi
2 3
。因此，一些制造商选择特定产品形成产品组合提供给市场。他们使用这种策
略，面临的挑战是如何选择正确的数量和品种，从而提供给公司作为产品组合。 对产品组合问题的研究最早是从一个纯粹的市场前景分析中引出的， 营销方法 认为产品组合是作为一套功能或属性的产品品种产生的。 实用新型与联合分析工具 可以用来确定产品品种可以满足市场需要 46 。 虽然以前的战略措施认可产品设计过程中的制造方法， 但它们并没能引出制造 系统明确的设计方案。事实上，以前所有的办法是在假定制造系统的设计方案已经 存在的基础上进行的. 因此仍然需要知道产品设计制造系统参数的确定性影响， 还 有在产品组合规划阶段装配系统的设计方案。 这种战略可能会全面降低产品的开发 时间和成本 。 本文所介绍的方法要求同时确定产品组合和装配系统。 这种方法假设产品性能 和组成他们的组件之间呈对应关系， 而且不同产品的性能是已名的并且能够满足要 求。在这种方法中，制定了最小目标优化方案，该方案避免了选定产品的供过于求 这种情况，而且缩减了产品的成本。并行产品的组合计划和装配线的平衡问题分三 个步骤进行解决。 前两个步骤主要是对产品组合与已选组合装配线平衡问题解决方 法的确定，前面已经用到混合产品流水线平衡方案 12 。第三步，主要是解决所有的 客观问题。
max
1 N J X jkTj 3NC k 1 j 1 1 3 1 N
1 N k 1 1 N J X T X jkT j jk j N k 1 j 1 j 1 1 N J X jkT j N k 1 j 1
关键词：产品组合，装配系统设计，装配线平衡 ，并行设计和制造，优化Leabharlann Baidu
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0
引言
全球竞争迫使制造商为增加市场份额而寻求新的战略方法， 一个经常被制造商
使用的策略就是增加市场上品种的供应量， 其意图就是使每一个客户几乎在市场上 都能发现一个适合他/她的产品。可重构产品和制造系统（RMS）已经通过制造商给 市场上提供这种低成本的品种 1 。 传统的看法是：有直接关系的品种其数额的增加同时也使公司的利润增加。然 而，增加品种有时会导致回报率下降，因为产品品种的增加会导致制造成本增加
毕业论文中英文翻译
并行产品组合规划和混合产品装配线平衡 摘要
重构的产品和制造系统能够给制造商提供“成本效益”的各种市场。尽管有了 这些新技术，但为一些行业的市场提供所有可能品种的代价却让制造商望而却步。 因此，选择一些正确的产品，从中提供不同的产品组合成为一个重要的考虑因素。 对产品组合规划问题的研究已经从营销和工程的观点中独立了出来。然而，其优势 仍然可以从营销和工程的方法中获取。 并行产品独特的开发战略在于重构的产品和 制造系统可以允许制造商从市场营销、产品设计和制造前景上选择最佳的产品组 合，现在一种关于产品组合和装配系统的并行设计方法正在讨论之中。并行产品组 合规划和装配系统设计问题的目的是获取将来能够补充产品组合的品种， 比如使过 多的可选组件用量最小化和装配生产线效率最大化。 现在装配系统的设计问题得到 了解决，但可选组件的需求和装配时间这些模块是假定的，有一种遗传算法可以用 于解决这个问题的。 这种方法的基本前提是选择的产品组合对解决装配线平衡的问 题要具有重大影响。一个例子可以用于验证这一假说，这就是通过进一步发展以证 明其如何获得最佳的产品组合， 这种做法是为制造商在产品族早期设计阶段做准备 的。
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毕业论文中英文翻译
5
参考文献
[1] KOREN Y ， HEISEL U ， JOVANE F,et a1 ． Reconfigurable manufacturing systems[j] ．CIRP Annlas-Manufacturing Technology,1999，48(2)：527—540． [2] CHILD P，DIEDElUCHS R,SANDERS F H．SMR forum：the management of complexity[j]．Sloan Menagemem,l99l，33(1)：73—80． [3] KAUL A,RAO V R.Research for positioning and design decisions: an integrative review[j].Research in Marketing,l995,12：293—320． [4] GREEN P E， KRIEGER A M． A consumer based approach to designing product line extensions[j]．Journal of Product Innovation Management, 1987，4：21-32． [5] GREEN P E，SRINIVASAN V．Conjoint analysis in marketing：new developments with implications for research and practice[j]．Journal in Marketing，1990,54(4)：3.19． [6] KRISHNAN V，ULRICH K T．Product development decision：a review Of the literature[j]．Management Science，200l。47(1)：l-21． [7] FELLINI R,KOKKOLARAS M， PAPAlAMBRAS P Y， et a1． Parez-Duarte,platform selection under performance bounds in optimal design of product families[j]．Journal of Mechanical Design-Transactions of ASME，2005，37(4)：524．535． [8] MICHAIREK J J， FEINBERG F M，PAPALAMBROS P Y．Linking marketing and engineering product design decisions via analytical target cascading[j] ． Journal of Product Innovation Managemem,2005，22：42-62． [9] JIAO J ， ZHANG Y ． Product portfolio planning with customer-engineering interaction[J]．IIE Transactions，2005，37(9)：801．814． [l0] ABDI M R,LABIB A W.Grouping and selecting products: the design key of reconfigurable manufacturing systems[j].International Journal of Production
13
。
产品系列架构
单元一
。。。。。。
单元J
选项一
选项L1
选项J
选项LJ
图 1.产品系列架构
2
并行产品组合规划和装配配线平衡问题
当前并行产品组合的规划和装配线平衡方法定义了产品种类的组合， 以满足顾
客的需求和装配效率的最大化。对该问题的设计变量在五种之内，其目标函数针对 此问题的定义如下。
max f tot 1 1
J
1 1 1 N V 3 1 N V k 1 i 1 1 X jk tijl X jk tijl V i 1 j 1 j 1 V J 1 X t jk ijl V i 1 j 1
1
定义
在这一节中，产品组合规划的术语应用被重新考虑。产品系列的架构是基于参
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毕业论文中英文翻译 考文献13中提到的概念。 一种产品被纳入其模块和选项的分解树称为系列产品架构 （图1） 。产品系列架构被定义为“ ...企业的产品平台，其中不同的产品品种源于 基本的产品设计，它们满足了涉及到各种市场客户的广泛需求”
J V J
（9）
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X
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1
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X
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J
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方程(9)中的第一个制约因素是精确地分配每项任务给工作站。第二个制约因 素中的q代表j的所有的一系列任务。第二个制约因素防止违反优先限制，与此同时 第三个制约因素确保装配时间不超过任何工作站。
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毕业论文中英文翻译 来源于有差异的产品。 总之， 模块工作时间的选择如Eq.(7)， 模块产品族优先图 （ Tj ） 的任务时间可以计算出Eq.(8)所描述的方程。该产品族优先图可以用于工作任务。
tijl vijl t jl
Tj vijl pit jl
i 1 l 1 V Lj
可以看出，由此产生的产品组合显示了最高的效率，只有基础产品和变种 8应 延伸。最大效率是f tot = 1.9 （ = 0.9 ， 平衡解决办法和图6显示的一样的。 = 0.98 ） ，其分配任务的生产线
4 结论
鉴于生产商越来越高的呼声， 对于可重构产品和制造系统的并行开发战略已是
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(1)
当 ftot 满足一个特定组合的时候， 是一个可选值，此时 是衡量其装配效率 的一种方法。 和 在 2.1 和 2.2 都各自有明确的公式表示。 2.1 子问题一：产品组合选择 产品组合选择问题的目标是决定可能的产品组合以构建最初的人口和供给过 多这一问题相应的价值观。 在这个问题的第一阶段，不同类所有可能的产品在使用过程中，模块都产生了 组合。这些模块被分配到了一个产品上，一种产品配一类模块。进行这一假设的前 提是在Eqs.(2a) 和(2b)中提到的条件必须是正确的。
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（4）
jl 定义如式（5）
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（5） （6）
所选的产品组合是用于装配线设计，在下面的部分描述。 2.2 子问题二：混合产品装配线平衡 混合产品装配平衡的子问题是用来判断选定的产品组合的效率。 一些无形的因 素可能会影响实际的装配成本，如工人的积极性。这一装配成本的假定直接影响到 组装生产线的进展效率。 在这一步骤的第一阶段，产品的总装图的转化优先于产品。这一产品族优先图
毕业论文中英文翻译 被允许的了。一种关于并行产品组合规划和装配线平衡的方法已经出现了，这就是 假设制造商能够满足客户可选部分的需求。然而，在某些情况下，可选部分的生产 速度可能会超出市场需求。 现在这个问题的目标函数是最大限度地减少这种供大于 求的可选部分和使装配线效率最大化， 其主要输出的是在一个客户特定的需求组合 中的产品品种。可以看出对于提出的办法，除了获得最佳的产品组合，也得到了装 配系统的明确设计方案。这是这种方法的一个主要优势。 在早期的产品族设计阶段这种方法是最有效的,这种方法的结果依赖于客户需 求和产品族优先图的价值观.因此作为设计的演变发展，该方法应重复应用。
V vijl pi d jl i 1 V pi 1 i 1 j 1, , Lj
（3）
0 pi 1
方程不等式（3）确保产品变体满足最低要求。第二方程通过确保产品变型产 品利率产品组合的可行性（ pi ）不超过需求。 决策变量 pi 已经确定，方程（4）是用来确定组合供大于求
(7)
j 1 , L ,j
(8)
假设N为装配工作站的总人数，C是需要分配装配的时间，混合产品装配线平衡 目标功能和约束的问题在方程(9)叙述。 装配工作站目标功能的第一步是将空闲时间降到最小。 这意味着装配工作站的 平均工作负荷时间（单位时间）尽可能接近工作时间。装配工作站的第二步是尽量 减少平均装配工作量的绝对偏差， 第二步是通过减小从一个单一品种的平均装配时 间到工作站所有品种的装配时间的绝对偏差， 从而为不同的变体在某一特定的工作 站平衡装配时间。这种尝试使在同一工作站的操作者的工作量一致，这就避免了一 个循环——繁重的工作之后突然空闲下来导致产品质量差。 第二和第三步的平均数 被标准化，假定目标功能的每一步具有相同的工作量。
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方法事例
验证方法 解决装配线平衡的问题在Figs.5-6有显示。可以看到，不同的产品组合在不同
的装配线平衡问题上各有解决方法。这种结果是由于这样一个事实，即两个产品组 合其生产效率是不同的。因此，该产品系列的任务倍数（方程（3） ） ，其中用于任 务分配的是不同的。这些结果证明了第3部分中提出的方法，即并行产品组合和装 配系统的设计问题。
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毕业论文中英文翻译 装配状态 图 5 组合一生产线平衡问题的解决
装配状态 图 6 组合二生产线平衡问题的解决 3.2 产品组合事例 并行分析的详细资料和先前的章节是相同的，产品的选择要求在下表中有。 可选模块的需求率 需求率 Q1 Q2 模块 M1 0.5 0.5 M2 0.8 0.2 M3 0.2 0.8
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一旦所有的产品产生变异,变异的一个子集是随机选择形成了产品组合,P⊆S。 采用 d jl 为已知需求模块， pi 作为每个变型产品的生产速率，式中的线性规划（3） 是用来确定变量的值， pi
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。因此，一些制造商选择特定产品形成产品组合提供给市场。他们使用这种策
略，面临的挑战是如何选择正确的数量和品种，从而提供给公司作为产品组合。 对产品组合问题的研究最早是从一个纯粹的市场前景分析中引出的， 营销方法 认为产品组合是作为一套功能或属性的产品品种产生的。 实用新型与联合分析工具 可以用来确定产品品种可以满足市场需要 46 。 虽然以前的战略措施认可产品设计过程中的制造方法， 但它们并没能引出制造 系统明确的设计方案。事实上，以前所有的办法是在假定制造系统的设计方案已经 存在的基础上进行的. 因此仍然需要知道产品设计制造系统参数的确定性影响， 还 有在产品组合规划阶段装配系统的设计方案。 这种战略可能会全面降低产品的开发 时间和成本 。 本文所介绍的方法要求同时确定产品组合和装配系统。 这种方法假设产品性能 和组成他们的组件之间呈对应关系， 而且不同产品的性能是已名的并且能够满足要 求。在这种方法中，制定了最小目标优化方案，该方案避免了选定产品的供过于求 这种情况，而且缩减了产品的成本。并行产品的组合计划和装配线的平衡问题分三 个步骤进行解决。 前两个步骤主要是对产品组合与已选组合装配线平衡问题解决方 法的确定，前面已经用到混合产品流水线平衡方案 12 。第三步，主要是解决所有的 客观问题。
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关键词：产品组合，装配系统设计，装配线平衡 ，并行设计和制造，优化Leabharlann Baidu
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引言
全球竞争迫使制造商为增加市场份额而寻求新的战略方法， 一个经常被制造商
使用的策略就是增加市场上品种的供应量， 其意图就是使每一个客户几乎在市场上 都能发现一个适合他/她的产品。可重构产品和制造系统（RMS）已经通过制造商给 市场上提供这种低成本的品种 1 。 传统的看法是：有直接关系的品种其数额的增加同时也使公司的利润增加。然 而，增加品种有时会导致回报率下降，因为产品品种的增加会导致制造成本增加
毕业论文中英文翻译
并行产品组合规划和混合产品装配线平衡 摘要
重构的产品和制造系统能够给制造商提供“成本效益”的各种市场。尽管有了 这些新技术，但为一些行业的市场提供所有可能品种的代价却让制造商望而却步。 因此，选择一些正确的产品，从中提供不同的产品组合成为一个重要的考虑因素。 对产品组合规划问题的研究已经从营销和工程的观点中独立了出来。然而，其优势 仍然可以从营销和工程的方法中获取。 并行产品独特的开发战略在于重构的产品和 制造系统可以允许制造商从市场营销、产品设计和制造前景上选择最佳的产品组 合，现在一种关于产品组合和装配系统的并行设计方法正在讨论之中。并行产品组 合规划和装配系统设计问题的目的是获取将来能够补充产品组合的品种， 比如使过 多的可选组件用量最小化和装配生产线效率最大化。 现在装配系统的设计问题得到 了解决，但可选组件的需求和装配时间这些模块是假定的，有一种遗传算法可以用 于解决这个问题的。 这种方法的基本前提是选择的产品组合对解决装配线平衡的问 题要具有重大影响。一个例子可以用于验证这一假说，这就是通过进一步发展以证 明其如何获得最佳的产品组合， 这种做法是为制造商在产品族早期设计阶段做准备 的。
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参考文献
[1] KOREN Y ， HEISEL U ， JOVANE F,et a1 ． Reconfigurable manufacturing systems[j] ．CIRP Annlas-Manufacturing Technology,1999，48(2)：527—540． [2] CHILD P，DIEDElUCHS R,SANDERS F H．SMR forum：the management of complexity[j]．Sloan Menagemem,l99l，33(1)：73—80． [3] KAUL A,RAO V R.Research for positioning and design decisions: an integrative review[j].Research in Marketing,l995,12：293—320． [4] GREEN P E， KRIEGER A M． A consumer based approach to designing product line extensions[j]．Journal of Product Innovation Management, 1987，4：21-32． [5] GREEN P E，SRINIVASAN V．Conjoint analysis in marketing：new developments with implications for research and practice[j]．Journal in Marketing，1990,54(4)：3.19． [6] KRISHNAN V，ULRICH K T．Product development decision：a review Of the literature[j]．Management Science，200l。47(1)：l-21． [7] FELLINI R,KOKKOLARAS M， PAPAlAMBRAS P Y， et a1． Parez-Duarte,platform selection under performance bounds in optimal design of product families[j]．Journal of Mechanical Design-Transactions of ASME，2005，37(4)：524．535． [8] MICHAIREK J J， FEINBERG F M，PAPALAMBROS P Y．Linking marketing and engineering product design decisions via analytical target cascading[j] ． Journal of Product Innovation Managemem,2005，22：42-62． [9] JIAO J ， ZHANG Y ． Product portfolio planning with customer-engineering interaction[J]．IIE Transactions，2005，37(9)：801．814． [l0] ABDI M R,LABIB A W.Grouping and selecting products: the design key of reconfigurable manufacturing systems[j].International Journal of Production
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。
产品系列架构
单元一
。。。。。。
单元J
选项一
选项L1
选项J
选项LJ
图 1.产品系列架构
2
并行产品组合规划和装配配线平衡问题
当前并行产品组合的规划和装配线平衡方法定义了产品种类的组合， 以满足顾
客的需求和装配效率的最大化。对该问题的设计变量在五种之内，其目标函数针对 此问题的定义如下。
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J
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