面向客戶需求融合的產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選模型及應(yīng)用

1、面向客戶需求融合的產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選模型及應(yīng)用而向客戶需求融合的產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選模型及應(yīng)用摘要隨著經(jīng)濟(jì)與科技的飛速發(fā)展，人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的h益提升，產(chǎn)品設(shè)計復(fù)雜性的不斷增加，如何成功的完成產(chǎn)品設(shè)計即在滿足客戶 需求的同時提升產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量已成為當(dāng)今制造企業(yè)獲得市場競爭優(yōu) 勢的關(guān)鍵所在。但在現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)化中，尚存在客戶參與不 足，不能有效地將客戶需求融入產(chǎn)品設(shè)計過程,缺乏對設(shè)計方案后續(xù) 的具體參數(shù)選擇。因此，本文在前人所做研究工作的基礎(chǔ)上,從最大 限度滿足客戶需求岀發(fā),運(yùn)用模糊聚類、質(zhì)量屋、灰色理論和正交試 驗設(shè)計等方法融合進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)化決策過程，對產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化中 存在的大量不確定性、

2、模糊信息進(jìn)行分析處理,將客戶需求真正融入 產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計屮，并對具體設(shè)計參數(shù)做出有效的選擇。論文的主要工作如下：一、客戶需求處理。針對客戶需求表達(dá)中存在的模糊抽象性與不 完整性等問題，提出了基于語義的客戶需求分解方法,通過語義分割 與轉(zhuǎn)化、相同需求單元合并與環(huán)境補(bǔ)充,將采用自然語言描述的原始 的客戶需求分解為明確具體的需求單元,然后對分解后的需求單元進(jìn)行模糊聚類分析，以便通過需求映射處理，獲取更為準(zhǔn)確的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)需求。二、客戶需求映射。針對客戶需求不能準(zhǔn)確、有效的反應(yīng)到產(chǎn)品的設(shè)計中來, 在客戶需求分析處理的基礎(chǔ)上，以客戶滿意為準(zhǔn)則，應(yīng)用改進(jìn)質(zhì)量屋技術(shù)將客戶需求映射為產(chǎn)品設(shè)計方案的設(shè)計指標(biāo)，提出

3、基于客戶需求映射的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)需求權(quán)重獲取方法。結(jié)合和爛權(quán)法，獲得了產(chǎn)品設(shè)計指標(biāo)的綜合權(quán)重，從而真實反映客戶需求對 產(chǎn)品設(shè)計的影響。三、產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)優(yōu)選。針對傳統(tǒng)無法進(jìn)一步指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計人員如何對那些應(yīng)重點關(guān)注的反映產(chǎn)甜技術(shù)特性的相關(guān)設(shè)計參數(shù)的問題，應(yīng)用正交試驗實現(xiàn)關(guān)鍵產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)的最優(yōu)組合。然后利用 灰色關(guān)聯(lián)決策來進(jìn)行正交試驗結(jié)果的分析處理,分清各因素對指標(biāo)影 響的主次順序，分析設(shè)計方案中的各屬性參數(shù)與目標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān) 聯(lián)度，從而得到一組優(yōu)選屬性，進(jìn)一步確定最佳方案。四、產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)化實證。以電冰箱產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選為例。將客戶需求融入到冰箱的設(shè)計過程中，應(yīng)用語義的客戶需求分解方法、 改進(jìn)質(zhì)

4、量屋和正交灰色關(guān)聯(lián)技術(shù),最后獲得融合客戶需求的電冰箱產(chǎn) 品設(shè)計方案優(yōu)選。關(guān)鍵詞:設(shè)計方案優(yōu)化，模糊聚類，遞階質(zhì)量屋，灰色理論,正交設(shè)計,，岫，嬲.iv?,目錄商要目錄第一章緒論.研究背景與意義？產(chǎn)品設(shè)計概述?？產(chǎn)品設(shè)計理論? 產(chǎn)品設(shè)計過程課題來源？.木文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)第二章相關(guān)理論研究產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)狀 產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計概述 優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀面向客戶滿意的產(chǎn)品質(zhì)量研究現(xiàn)狀質(zhì)量功能展開的起源與發(fā)展概念與細(xì)分模型研究客戶要求與設(shè)計需求的映射研究現(xiàn)狀？當(dāng)前研究存在的問題?本章小結(jié)？第三章基于語義與模糊聚類的客戶需求信息處理客戶需求獲取方法與步驟? 客戶需求獲取步驟 客戶需求獲取方法基于語義的客戶需求分

5、解?基于模糊聚類的客戶需求分類？ 模糊聚類分析概念客戶需求的模糊聚類步驟木章小結(jié)一第四章基于遞階質(zhì)量屋的產(chǎn)品設(shè)計要求及其權(quán)重確定設(shè)計要求分析模型.質(zhì)量屋的構(gòu)建？基于的設(shè)計要求分析? 基于的客戶需求權(quán)重確定.oo技術(shù)特性權(quán)重確定.市場競爭性評估？ 基于爛權(quán)法的產(chǎn)品設(shè)計要求權(quán)重調(diào)整？.本章小結(jié)？第五章基于正交試驗和灰色關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化研究vi.基于正交試驗和灰色關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)優(yōu)化模型一.正交試驗設(shè)計？.正交試驗設(shè)計相關(guān)概念？.正交試驗設(shè)計原理基于灰色關(guān)聯(lián)理論的產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)組合優(yōu)化方法? 一.試驗數(shù)據(jù)預(yù)處理？.灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)與灰色關(guān)聯(lián)度灰色關(guān)聯(lián)排序正交灰色關(guān)聯(lián)設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計 參數(shù)優(yōu)選步驟本章小結(jié)?

6、第六章面向客戶需求融合的產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選模型應(yīng)用.產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選 模型？案例的選擇？一應(yīng)用案例？ 客戶需求映射產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計?本章小結(jié)一第七章總結(jié)與展望總結(jié)？.展望？.參考文獻(xiàn)? 一ii第一章緒論研究背景與意義世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的h新月異、經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、信息時代的來臨與全球化市場的發(fā)展，客戶己經(jīng)不再滿足于制造企業(yè)提供的單一的產(chǎn)品，而是 對產(chǎn)品的功能、價格、質(zhì)量和交貨期等提出新的要求，使得制造企業(yè)之間的競爭 也更加激烈。制造企業(yè)所處的外部環(huán)境也發(fā)生了根本性改變，由于信息化時代的 客戶需求的個性化和多樣化，工業(yè)化早期制造企業(yè)所處的供給不足的賣方市場環(huán) 境進(jìn)一步被買方市場所取代。為了贏得市場競爭的

7、主動權(quán)和優(yōu)勢，制造企業(yè)就需 要高效低成本地進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以最大程度地滿足消費(fèi)者個 性化和多樣化的需求。相關(guān)研究表明，雖然設(shè)計階段的實際投入只占產(chǎn)品總成本%左右,但是其設(shè)計結(jié)果卻決定了產(chǎn)品總成本的左右。產(chǎn)品設(shè)計作為產(chǎn)品開發(fā)過程中最為 活躍且富有創(chuàng)造力的階段,直接關(guān)系到產(chǎn)品的最終形態(tài)、功能等因素，也最終決 定了產(chǎn)品的競爭力。產(chǎn)品設(shè)計方案是整個產(chǎn)品設(shè)計屮最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，如果一 個產(chǎn)品的設(shè)計方案不好，不僅產(chǎn)品無法在激烈的市場競爭中得到消費(fèi)者認(rèn)可，同 時在產(chǎn)品牛產(chǎn)過程中也更容易耗費(fèi)更多的資源。相反，如果產(chǎn)品設(shè)計的較好，不僅 會在功能和制造成本上有優(yōu)越性，而且貼合實際客戶需求，從而使產(chǎn)品

8、在各個 方面的競爭力都得以增強(qiáng)。因此，產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)中，企業(yè)要想在激烈的市場競爭中取勝就必須把滿足客戶需求融入整個產(chǎn)品開發(fā)過程。這就需要在產(chǎn)品設(shè)計z初就對客戶的需求進(jìn) 行科學(xué)分析、凝練，從而根據(jù)客戶需求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，達(dá)到增強(qiáng)使客戶滿意度最大的目的。因此，以客戶需求為依據(jù),將客戶需求融入到產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計屮，成為 當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域研究的一個重點。產(chǎn)品設(shè)計概述產(chǎn)品設(shè)計是一種創(chuàng)新性行為，以客戶需求為出發(fā)點經(jīng)過一系列步驟把抽象思 維過程中的產(chǎn)品功能需求具體化。在這個過程中，考慮所有影響產(chǎn)品功能的 各類因素及其之間的關(guān)系，通過科學(xué)評判方法，最終得出最優(yōu)的產(chǎn)品設(shè)計方案。因 此，對產(chǎn)品設(shè)計理論和設(shè)計方法的探索是現(xiàn)

9、代設(shè)計學(xué)的主要研究內(nèi)容和研究成 果。產(chǎn)品設(shè)計理論是指產(chǎn)品設(shè)計過程中的知識規(guī)律和設(shè)計行為而產(chǎn)品設(shè)計過程中 所用的具體方法屬于設(shè)計方法的研究范疇。 產(chǎn)品設(shè)計理論產(chǎn)品設(shè)計理論的主要研究內(nèi)容包括:產(chǎn)品設(shè)計過程、產(chǎn)品設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計者、領(lǐng)域知識、可用資源等。如圖所示：圖產(chǎn)品設(shè)計理論的研究內(nèi)容目前，許多學(xué)者對產(chǎn)品設(shè)計理論展開了深入的研究并得出了一定的研究成 果,其中較為公認(rèn)的主要有以下兒種理論【】：公理化設(shè)計為首公理化設(shè)計理論，是由美國教授的設(shè)計理論研究小組初次提岀的，該方法主要是對以往以設(shè)計人員的設(shè)計經(jīng) 驗為主的設(shè)計手段進(jìn)行改進(jìn)，提出以科學(xué)法則、公理為指導(dǎo)的設(shè)計理論體系。公 理設(shè)計的概念模型由產(chǎn)品設(shè)計的四

10、個域之間相互映射形成，如圖.所示【。應(yīng)用 公理進(jìn)行設(shè)計是自頂向下的過程,很多工程設(shè)計問題都是建立在這種模型的 基礎(chǔ)匕。用戶域功能域物理域過程域圖設(shè)計域模型公理化設(shè)計的應(yīng)用基于獨(dú)立性公理和信息公理兩個基木公理:獨(dú)立性公理 對設(shè)計參數(shù)和功能需求進(jìn)行說明和定義，即保持產(chǎn)品的所有功能需求的獨(dú)立 性，使產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)只影響其所映射的功能;信息公理,主要減少設(shè)計結(jié)果的 信息內(nèi)容，對其信息含量進(jìn)行規(guī)范,減少設(shè)計的復(fù)雜性。在產(chǎn)品設(shè)計過程中，如果在功能域到物理域的轉(zhuǎn)換過程能滿足這兩條公理，則該設(shè)計方案是優(yōu)化的設(shè)計方案。理論世紀(jì)年代，德國柏林工業(yè)大學(xué)教授和提出了系統(tǒng)化設(shè)計理論。該理論在總結(jié)優(yōu)秀設(shè)計過程的基礎(chǔ)上，以系

11、統(tǒng)理論為指導(dǎo)建立了設(shè)計者 在每一個工作階段的工作步驟，從而形成了設(shè)計過程的一般模式，系統(tǒng)化設(shè)計 理論將產(chǎn)品設(shè)計過程分為如下幾個階段：明確任務(wù)階段、概念設(shè)計階段、裝配設(shè)計階段和詳細(xì)設(shè)計階段。如圖所示：需求技術(shù)說明概念產(chǎn)品方案三維裝配模型二維工程圖圖理論的設(shè)計過程在實際中，對于該模型的應(yīng)用既可以選擇設(shè)計過程中的某些階段進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，也可以完全依據(jù)該模型的順序進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計。系統(tǒng)化設(shè)計理論以抽象的 設(shè)計要求為出發(fā)點，對設(shè)計者在每一個設(shè)計階段的工作內(nèi)容有步驟的從定性到定量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，明確每個設(shè)計階段的詳細(xì)工作內(nèi)容，進(jìn)而形成一個包括了每一階段 工作的口標(biāo)、策略和原則的完整的設(shè)計過程模型。創(chuàng)新問題解決理論前蘇

12、聯(lián)學(xué)者等人于年最先提出了創(chuàng)新問題解決理論，】。是通過對大量專 利發(fā)明進(jìn)行統(tǒng)計分析，總結(jié)出的解決技術(shù)問題、實現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的一個綜合理論體系。 在產(chǎn)品設(shè)計中，能幫助設(shè)計人員盡快解決各工程領(lǐng)域的創(chuàng)新問題，并獲得滿意的解決方案。理論對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化所遵循的客觀法則進(jìn)行總結(jié)歸納,預(yù)測產(chǎn)品和制造過程的未來發(fā)展方向，建立解決創(chuàng)新問題的模型，消除產(chǎn)品設(shè)計過程的沖 突，指明解決問題的探索方向和對策，其模型如圖所示。掌握并應(yīng)用該理論，有助于設(shè)計人員擺脫對經(jīng)驗的依賴,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品研發(fā)成功率，使產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)具有可預(yù)見性。/ / /俅墨問廣/待定的問題特定的解圖一創(chuàng)新問題解決理論的產(chǎn)品設(shè)計過程圖通用設(shè)計理

13、論與泛設(shè)計理論世紀(jì)年代，日本東京大學(xué)兩位學(xué)者、以知識處理為出發(fā)點提出了通用設(shè)計理論,【。該理論認(rèn)為設(shè)計的本質(zhì)是一個分解、映射和綜合的過程。產(chǎn)品設(shè)計過程中根據(jù)產(chǎn)品的功能確定產(chǎn)品設(shè)計的步驟，并逐步進(jìn)行細(xì)化。通用設(shè)計理論通過數(shù)學(xué)化的形式來對 產(chǎn)品設(shè)計過程進(jìn)行表達(dá),將設(shè)計人員抽彖的思維過程具體化為知識處理的概念模 型，為總結(jié)設(shè)計過程的本質(zhì)和規(guī)律、研究設(shè)計過程屮人類思維規(guī)律提供了理論依 據(jù)。該理論基于抽象概念能清處的表達(dá)所有的設(shè)計元素，對于已知的所有設(shè)計對 彖集合中的元素通過引入理想化知識概念來表示，并在此基礎(chǔ)上建立元模型空間進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的逐步精細(xì)化過程。德國教授在總結(jié)不同學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計特點后，提岀了

14、泛設(shè)計理論。該理論主要研究以結(jié)構(gòu)化的形式表達(dá)設(shè)計過程的方法，通過修正和完善設(shè)計過程中各階段模型的矛盾和約束條件，對現(xiàn)有信息和知識進(jìn)行重 新組合以實現(xiàn)設(shè)計過程的創(chuàng)新,為實現(xiàn)新一代計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)系統(tǒng)奠定了理 論基礎(chǔ)。 產(chǎn)品設(shè)計過程產(chǎn)品設(shè)計過程的本質(zhì)是對設(shè)計問題進(jìn)行求解的過程引，是在不確定的情況下進(jìn)行的一個實現(xiàn)某種目標(biāo)的決策過程。制造企業(yè)之間的競爭主要圍繞產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品響應(yīng)時間、成木、服務(wù)等因素展開，按不同的選擇支配因素，可將產(chǎn)品設(shè) 計過程模型分為順序過程模型、設(shè)計為中心的模型、并行設(shè)計模型和動態(tài)過程模型壟基【】【】叮順序過程模型順序模型是傳統(tǒng)的設(shè)計過程模型，如圖所示。產(chǎn)品設(shè)計按照圖中的順序模型

15、進(jìn)行展開，不同的部門按自己的職責(zé)完成相應(yīng)的工作。如果產(chǎn)品生產(chǎn)階 段發(fā)現(xiàn)有需要修改的設(shè)計，可以返回到設(shè)計階段再進(jìn)行設(shè)計,直到達(dá)到要求為止。 ?. 吋司圖順序過程模型設(shè)計為中心的模型選擇設(shè)計為屮心的模型進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計,能夠降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。區(qū)別于順序過程模型的是:選用該模型進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計要考慮到全生命周期的 制造、成本、裝配、環(huán)境等因素，縮短設(shè)計中產(chǎn)品設(shè)計中可能出現(xiàn)的反復(fù)過程。圖擊設(shè)計為中心的模型企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計屮選用設(shè)計為屮心的模型時，應(yīng)有一定的計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)及軟硬件環(huán)境作為保證。并行設(shè)計模型選用該設(shè)計模型進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計在提高產(chǎn)品質(zhì)量及縮短產(chǎn)品響應(yīng)時間上具有優(yōu)勢。設(shè)計人員掌握不同階段的設(shè)計知

16、識是并行設(shè)計的重要前提，而已設(shè)計 為中心的設(shè)計模型對此則沒有特別要求，同時需要產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)中下個環(huán)節(jié)的設(shè) 計人員參加，從而盡快開發(fā)出新產(chǎn)品。圖并行設(shè)計模型并行設(shè)計模型多用于具有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的大中型企業(yè)，但是不具備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的小 企業(yè)也可以根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。動態(tài)過程模型動態(tài)過程模型的特點在于，產(chǎn)品設(shè)計的各個階段同時開始，這就要求各設(shè)計環(huán)節(jié)的人員進(jìn)行更好的溝通和合作因此要求企業(yè)有更好的設(shè)計方案和過程 的集成環(huán)境。企業(yè)選用這種設(shè)計模型最大驅(qū)動力是縮短產(chǎn)品響應(yīng)時間。如圖.所zj"'* o?時.間圖動態(tài)過程模型課題來源木論文研究的課題來源是國家自然科學(xué)基金項目“產(chǎn)品演進(jìn)設(shè)計中的信息交互和

17、參數(shù)挖掘與優(yōu)化編號:及國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃前期研究專項“機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)挖掘與優(yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)研究”編號：。本文的研究內(nèi)容是作者對上述課題研究工作的積累和延續(xù)，通過相關(guān)理論研 究和模型構(gòu)建，研究面向客戶需求的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計。本文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計是提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的一種重要手段，現(xiàn)有的研究中,對產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計主要關(guān)注點在于對現(xiàn)有的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，而定性的客戶需 求信息很少融入并精確的體現(xiàn)在優(yōu)化過程，有鑒于此，本文基于在原有產(chǎn)品的基 礎(chǔ)上根據(jù)客戶的要求進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計的研究，探討制造企業(yè)如何在有限的資 源條件下,得到能滿足客戶需求的高質(zhì)量的、具體細(xì)化的產(chǎn)品設(shè)計方案。本文的研究思路

18、為：以面向客戶滿意為岀發(fā)點,將客戶需求融合進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計 方案優(yōu)選，針對客戶在需求表達(dá)時的模糊不確定等缺陷首先對需求信息整理 分析，以確保客戶對產(chǎn)品的要求能準(zhǔn)確的被設(shè)計人員獲取，在此基礎(chǔ)上，通過質(zhì)量 屋的構(gòu)建將客戶的需求轉(zhuǎn)化為制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)訃指標(biāo)并獲取設(shè)計指標(biāo)的權(quán)重, 進(jìn)而得到能夠滿足客戶需求的關(guān)鍵的技術(shù)特性，促使產(chǎn)品質(zhì)量從一開始的客戶需 求層面就直接被映射到產(chǎn)品技術(shù)要求上。其次，面向客戶需求融合，在考慮企業(yè)成等約束條件下，在眾多技術(shù)要求中選擇客戶關(guān)注度高的技術(shù)要求，引入正交 設(shè)計與灰色關(guān)聯(lián)理論，構(gòu)建基于/三交試驗設(shè)計/灰色關(guān)聯(lián)分析的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計模型實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計模型，選擇設(shè)計參數(shù)，從而實現(xiàn)

19、將客戶需求融入到產(chǎn) 品設(shè)計質(zhì)量中，使產(chǎn)品的設(shè)計在客戶參與的同時優(yōu)化結(jié)果也更為細(xì)致。論文的主 要研究內(nèi)容分為四個部分：一、客戶需求處理。針對客戶需求表達(dá)中存在的模糊抽象性與不完整性等問題，提出了基于語義的客戶需求分解方法,通過語義分割與轉(zhuǎn)化、相同需求單 元合并與環(huán)境補(bǔ)充，將采用自然語言描述的原始的客戶需求分解為明確具體的 需求單元，然后對分解后的需求單元進(jìn)行模糊聚類分析，以便通過需求映射處理, 獲取更為準(zhǔn)確的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)需求。二、客戶需求映射。針對客戶需求不能準(zhǔn)確、有效的反應(yīng)到產(chǎn)品的設(shè)計中來,在客戶需求分析處理的基礎(chǔ)上，以客戶滿意為準(zhǔn)則，應(yīng)用改進(jìn)質(zhì)量屋技術(shù)將 客戶需求映射為產(chǎn)品設(shè)計方案的設(shè)計指標(biāo)

20、，提出基于客戶需求映射的產(chǎn)品設(shè)計技 術(shù)需求權(quán)重獲取方法。結(jié)合和爛權(quán)法，獲得了產(chǎn)品設(shè)計指標(biāo)的綜合權(quán)重，從而真實反映客戶需求對產(chǎn)品設(shè)計的影響。三、產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)優(yōu)選。針對傳統(tǒng)無法進(jìn)一步指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計人員如何 對那些應(yīng)重點關(guān)注的反映產(chǎn)品技術(shù)特性的相關(guān)設(shè)計參數(shù)的問題，應(yīng)用正交試驗實現(xiàn)關(guān)鍵產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)的最優(yōu)組合。然后利用灰色關(guān)聯(lián)決策來進(jìn)行正交試驗結(jié) 果的分析處理，分清各因素對指標(biāo)影響的主次順序，分析設(shè)計方案中的各屬性參 數(shù)與目標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度，從而得到一組優(yōu)選屬性，進(jìn)一步確定最佳方案。四、產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)化實證。以電冰箱產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選為例。將客戶需求 融入到冰箱的設(shè)計過程中，應(yīng)用模糊聚類的客戶需求分類方

21、法、改進(jìn)質(zhì)量屋和正交灰色關(guān)聯(lián)技術(shù)，最后獲得融合客戶需求的電冰箱產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選。根據(jù)上述研究內(nèi)容，木文技術(shù)路線如圖所示：圖產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計模型以上述四個方面為核心,本文內(nèi)容分為七章進(jìn)行闡述，組織結(jié)構(gòu)如圖.9999999客戶褊獲取匣悟善眶蔓乎匿軀基于遞階質(zhì)量星的產(chǎn)晶設(shè)計參教及其扳重確定圖木文組織結(jié)構(gòu)圖第一章:緒論。闡述了論文的研究背景及意義,介紹了產(chǎn)品設(shè)計的理論與方 法，并給出了本文的主要研究內(nèi)容及各章節(jié)安排。第二章:相關(guān)理論研究綜述。對面向客戶滿意的產(chǎn)品設(shè)計研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述， 首先對產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了綜述分析，同時對設(shè)計優(yōu)化所使用的一些方法進(jìn) 行了介紹，隨后介紹了質(zhì)量功能展開的起源發(fā)展及國內(nèi)外研究

22、現(xiàn)狀及研究熱點。 第三章:基于語義和模糊聚類的客戶需求信息的獲取與處理。首先提出了基 于客戶設(shè)計者雙向視角的客戶需求獲取的方法與步驟，針對客戶因為自身 領(lǐng)域知識的限制在需求表達(dá)存在的模糊不確定等問題，對客戶需求信息進(jìn)行分解, 獲得具有獨(dú)立語義的客戶需求單元,在此基礎(chǔ)上基于模糊聚類分析對客戶需求 進(jìn)行分類，進(jìn)而獲得客戶需求的層次結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步客戶需求權(quán)重分析提供依據(jù)。 第四章:基于遞階質(zhì)量屋的產(chǎn)品設(shè)計要求及其權(quán)重確定。在獲取客戶需求并 計算岀需求權(quán)重的基礎(chǔ)上,研究基于改進(jìn)的把客戶需求融入產(chǎn)品設(shè)計中的方 法，得到設(shè)計要求權(quán)重，然后運(yùn)用爛權(quán)法獲得校驗權(quán)重值，最后獲得產(chǎn)品設(shè)計 各指標(biāo)的綜合權(quán)重。第五章

23、:基于正交試驗和灰色關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化研究。介紹了正交試驗設(shè)計和灰色關(guān)聯(lián)分析，將兩者結(jié)合應(yīng)用于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計，得到產(chǎn)甜設(shè)計方案。 第六章:面向客戶需求融合的產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)化應(yīng)用。將、灰色系統(tǒng)理 論、正交試驗設(shè)計進(jìn)行了有效的集成，應(yīng)用于冰箱設(shè)計方案評價優(yōu)選,并取得 了較好的效果。第七章:總結(jié)與展望。對全文內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并對今后的研究工作進(jìn)行了展望。第二章相關(guān)理論研究隨著經(jīng)濟(jì)與科技的飛速發(fā)展，制造企業(yè)之間的競爭日趨激烈，人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益提升,產(chǎn)品設(shè)計復(fù)雜性的不斷增加，學(xué)術(shù)界與企業(yè)界清醒的認(rèn) 識到滿足客戶需求的同時提高產(chǎn)品的質(zhì)量是在市場競爭中取勝的關(guān)鍵，而質(zhì)量的 核心在于產(chǎn)品設(shè)計。作為一種基

24、于客戶需求驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)理論與工具，能有效的將客戶需求映射到產(chǎn)品設(shè)計中。對面向客戶滿意的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計也成了 研究熱點，研究人員對此做了大量的工作。本章主要分析當(dāng)前基于客戶需求的產(chǎn) 品設(shè)計研究現(xiàn)狀，同時介紹質(zhì)量功能展開,的起源與發(fā)展。產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)狀產(chǎn)甜優(yōu)化設(shè)計概述傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計基于設(shè)計人員的主觀經(jīng)驗和推理判斷進(jìn)行方案設(shè)計與改進(jìn)，z后，再利用實驗等方法協(xié)助分析設(shè)計方案，研究該方案的可行性與可靠性。 但這種以設(shè)計人員的經(jīng)驗為依據(jù)的手段很難提高設(shè)計方案的精確度、對設(shè)計方 案進(jìn)行創(chuàng)新。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和制造業(yè)越來越激烈的競爭，人們對產(chǎn)品的要 求也越來越高，產(chǎn)品設(shè)計考慮的因素也越來越多，設(shè)計的復(fù)雜性隨

25、之增加,基于傳 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法很難滿足市場需求-】。世紀(jì)年代，隨著計算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用于設(shè)計領(lǐng)域,產(chǎn)品領(lǐng)域的許多學(xué)者研究了工程優(yōu)化方法用來處理多目標(biāo)工程優(yōu)化問題，優(yōu)化設(shè)計也作為一-種現(xiàn) 代設(shè)計方法被提出，用來解決復(fù)雜設(shè)計問題，選擇最優(yōu)的設(shè)計方案,很大程度上縮 小o了產(chǎn)品設(shè)計成本、提高了產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量【】【在不改變產(chǎn)品功能的前提下，通過產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。在對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時,首先明確設(shè)計的問題，然后選擇行優(yōu)化設(shè)計的變量并確定約束條件，最后通過建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型利用合適的方法進(jìn)行優(yōu)化求解。 優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀許多學(xué)者對產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化方法進(jìn)行了深入研究,傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

26、方法有很多，其中典型的為準(zhǔn)則優(yōu)化法和數(shù)學(xué)規(guī)劃法兩種【】。準(zhǔn)則優(yōu)化法首先構(gòu)造優(yōu)化 準(zhǔn)則然后依據(jù)準(zhǔn)則對問題進(jìn)行優(yōu)化【】。數(shù)學(xué)規(guī)劃法有線性規(guī)劃法和菲線性規(guī)劃 法兩種，都是采用數(shù)學(xué)極值對問題進(jìn)行優(yōu)化求解。這兩種方法都有各自的缺陷， 準(zhǔn)則優(yōu)化法雖然簡單但同時它在全面考慮優(yōu)化因素方面存在不足,數(shù)學(xué)規(guī)劃法雖 然適用范圍比較廣泛，但它需要進(jìn)行多次計算，浪費(fèi)資源【】?，F(xiàn)階段對優(yōu)化設(shè)計的研究主要在于對設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化和對設(shè)計流程的優(yōu)化。對設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化方法主要包括遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模擬退火法、粒子 群算法等。在世紀(jì)年代對自然系統(tǒng)和人工自適應(yīng)系統(tǒng)的研究過程中提岀了遺傳算法，它是一種基于群體搜索策略與群體中的個體之

27、間的信息交換的搜索算法,過自然選擇、遺傳、變異等操作以及適者生存的理論,模擬白然進(jìn)化過程來 尋找所求問題的解答。該算法在優(yōu)化設(shè)計時有較強(qiáng)的靈活性和通用性，但在局部 尋求最優(yōu)解的問題上存在不足【。該算法已被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、工程、管理科 學(xué)等許多領(lǐng)域。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個大規(guī)模自適應(yīng)的非線性動力學(xué)系統(tǒng)，包括大量簡單的處理單元，這些單元廣泛連接組成一個系統(tǒng)，用來模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的行為特征，具y j很強(qiáng)的數(shù)學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)特性，可以對問題進(jìn)行概括、聯(lián)想、類比、并行等 處理，優(yōu)化設(shè)計效率較高【】。年將模擬退火法是首先由于年提岀，等于其引入組合優(yōu)化領(lǐng)域，目前己得到了廣泛的應(yīng)用。模擬退火算法的思想來源 于對固體退

28、火原理的模擬，從理論上來說它是一種隨機(jī)的全局優(yōu)化算法,它在尋 找全局極小方面具有優(yōu)越性，同時它在迭代過程中不但能夠接受使目標(biāo)函數(shù)向好 的方向前進(jìn)的解,而且能夠在一定限度內(nèi)接受使目標(biāo)函數(shù)惡化的解，進(jìn)而使該算 法能夠跳離局部最優(yōu)，獲得全局最優(yōu)解【】【們。該算法常用來研究多變量優(yōu)化問題。粒子群算法也稱為微粒群算法，是在年美國學(xué)者與基于智能的提岀的隨機(jī)搜索算法，該算法源于對鳥類群體活動的研究，進(jìn)而 利用群體智能建立的一個簡化模型，粒子群算法在對鳥類的覓食行為觀察的基礎(chǔ) 上,利用群體中的個體對信息的共享使整個群體的運(yùn)動在問題求解空間屮產(chǎn)生從 無序到有序的演化過程，從而獲得最優(yōu)解。目前，粒子群算法較多的被

29、應(yīng)用 于動態(tài)環(huán)境優(yōu)化、目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化等領(lǐng)域。對設(shè)計流程的優(yōu)化方法中，質(zhì)量功能展開與fh 口方法是最為典型的。質(zhì)量功能展開方法在優(yōu)化設(shè)計屮最重要的貢獻(xiàn)是利用矩陣把產(chǎn)品開發(fā)過程進(jìn)行有 步驟的分解，使設(shè)計人員對產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計過程有清晰明確的認(rèn)識。但是對于客 戶需求向設(shè)計要求的轉(zhuǎn)化過程被忽略，無法體現(xiàn)客戶需求【】。出口方法以在實驗 設(shè)計提出的解決思路基礎(chǔ)上選擇最佳的參數(shù)組合，同時它所獨(dú)特具有的質(zhì)量 理論對于衡量質(zhì)量的優(yōu)劣提供了客觀的標(biāo)準(zhǔn),但是它不能展現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程的全 貌僅僅是一種過程方法，而且穩(wěn)健設(shè)計的開展必須是在解決什么和如何解決都 已經(jīng)明確的前提下開展。而向客戶滿意的產(chǎn)品質(zhì)量研究現(xiàn)狀 質(zhì)量功能展開

30、的起源與發(fā)展質(zhì)量功能展開，是基于客戶需求驅(qū)動的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)方法，即在產(chǎn)甜設(shè)計中首先調(diào)查和分析顧客需求，使所設(shè)計的產(chǎn) 品能真正地滿足顧客需求【。它最早在世紀(jì)年代的口本由口本的一個學(xué)者赤尾 洋二初次提出。在此之前，h本的制造企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品無論在質(zhì)量上述是 創(chuàng)新性上都處于劣勢。為了改變這種情況，日本的制造業(yè)開始研究提高產(chǎn)品質(zhì)量 的方法,在這種背景下，方法從初具雛形到口益改善】。年，“質(zhì)量表”初次出現(xiàn)是在三菱重工神戶造船廠的船舶的設(shè)計中，被有效的應(yīng)用，該表具有了方法的一些特征。此后，日本的石川馨博士將價值工程理論應(yīng)用于質(zhì)量表中研究出了“業(yè)務(wù)機(jī)能展開表''，并將該種方法 在公司進(jìn)行了成

31、功的實踐】。年，赤尾洋二教授在深入了解了以上兩種方法的基礎(chǔ)上，提岀利用相關(guān)關(guān)系矩陣把客戶需求與其他因素聯(lián)系起 來，并將該方法應(yīng)用于三菱重工神戶造船廠。年,赤尾洋二教授總結(jié)了上述方法，撰寫質(zhì)量展開一文【引。在到年期間,制造企業(yè)開始在產(chǎn)品設(shè)計與制造屮使用質(zhì)量表，此時和在提出的“質(zhì)量表”屮將客戶需求和技術(shù)需求巧妙的結(jié)合起來。赤尾洋二將上述方法和質(zhì)量展開系統(tǒng)結(jié)合起來，正式提出了的概念。質(zhì)量功能展開一書以闡述在實際企 業(yè)質(zhì)量管理屮的作用為目的，作者赤尾洋二和水野茲在該書屮詳細(xì)介紹了 應(yīng)用案例，為在日本的推進(jìn)和應(yīng)用起到了十分重要的作用【。世紀(jì)年代中期開始被日木許多企業(yè)引用以改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，并取 得了巨大的經(jīng)

32、濟(jì)效益，為其屮代表z-o公司因成功的運(yùn)用解決產(chǎn)品技術(shù)瓶頸而獲得h本的國際質(zhì)量獎一戴明獎。現(xiàn)在h本的機(jī)電產(chǎn) 業(yè)、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)、建筑工程、電子產(chǎn)品、軟件系統(tǒng)、鋼鐵和紡織等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用, 成為日木質(zhì)量管理的獨(dú)具優(yōu)勢之處，使得日木產(chǎn)品在國際市場上迅速發(fā)展, 趕超了歐美等國家。世紀(jì)年代，赤尾洋二與木目正復(fù)在美國期刊上合作發(fā)表日本的質(zhì)量功能展開和全公司范圍的質(zhì)量控制，開始被引入四方國家。年，出版了美國木土第一木關(guān)于的著作用一半的時間做更好的 設(shè)計。年，在質(zhì)量進(jìn)展期刊上發(fā)表論文“質(zhì)量功能配置”【。年，和在哈佛商業(yè)評論上合作發(fā)表了具有重大影響的論文“質(zhì)量屋”；以上這些論文和著作推動了在美國的應(yīng)用【。此后，很

33、多的歐美學(xué)者展開了對理論的研究，得出了豐碩的成果，發(fā)表了眾多的論 文，使在世界范圍內(nèi)引起廣泛的關(guān)注，對推動的發(fā)展做出了十分重要 的貢獻(xiàn)。應(yīng)國家技術(shù)監(jiān)督局的邀請，赤尾洋二教授分別于年和到北京和上海講學(xué)以推廣理論，由此機(jī)會，國內(nèi)的部分專家與學(xué)者了解了并開始對其進(jìn)行深入研究，經(jīng)過余年的發(fā)展,其應(yīng)用涉及諸多行業(yè)，有機(jī)械、汽車、 家電、房地產(chǎn)、餐飲、旅游、軟件等。隨著國內(nèi)的學(xué)者對的理論研究逐漸 增多與深入,研究成果也逐年遞增，對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索可以明確看到國 內(nèi)這方面的論文呈逐年遞增的形勢【】。 概念與細(xì)分模型研究在產(chǎn)品設(shè)計過程中，設(shè)計人員雖然具備充足的專業(yè)知識與經(jīng)驗，但同時由于視角的關(guān)系專業(yè)技術(shù)人員在

34、也容易受到自身的局限，在產(chǎn)品設(shè)計過程中更多 的考慮技術(shù)的問題而忽略客戶的需求,用戶需求一般是通過銷售部門收集并反饋 過來，這種情況一是導(dǎo)致新產(chǎn)品形成的過程與用戶的需求脫離，二是客戶需求沒有 被完全轉(zhuǎn)述或轉(zhuǎn)述不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致開發(fā)的產(chǎn)品無法滿足客戶需求，不能在激烈 的市場競爭屮占有優(yōu)勢?；诮鉀Q上述弊端而提出的一種將客戶需求縱向和橫 向地貫穿到產(chǎn)品開發(fā)過程的方法，可以積極主動地改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。許多文獻(xiàn)對都對的概念進(jìn)行了展開介紹，雖然解釋的方法不同，但其 基本原理與內(nèi)容大體來說是一致的。下面對幾種典型的定義進(jìn)行介紹。的創(chuàng)始人赤尾洋二教授的定義為：“將客戶的需求轉(zhuǎn)化為技術(shù)特性，通過系統(tǒng)的展開，最終確定產(chǎn)

35、品的設(shè)計質(zhì)量，并將這些質(zhì)量體統(tǒng)的展開到每 個零 件和工藝過程的質(zhì)量上，進(jìn)而通過這一關(guān)系網(wǎng)絡(luò)形成產(chǎn)品的整體質(zhì)量” o 認(rèn)為：“質(zhì)量功能展開提供了一種將用戶需求轉(zhuǎn)的奠基人換為產(chǎn)甜開發(fā)和生產(chǎn)的每一階段包括市場分析和規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計、原型評估、牛產(chǎn)過程、銷售相應(yīng)技術(shù)需求的方法，是保證達(dá)到用戶要求的產(chǎn)品質(zhì)量所需 的一切活動的總稱【。把定義為：“一種結(jié)構(gòu)化的產(chǎn)品開發(fā)與規(guī)劃方法，該方法能夠使產(chǎn)品開發(fā)準(zhǔn)確地反映顧客需求，并能根據(jù)開發(fā)產(chǎn)品與服務(wù)的性能對顧客 需求的滿足程度進(jìn)行系統(tǒng)的評價”【。盡管不同的人從不同的角度對進(jìn)行不同的解釋,但通過他們的表述，可以得岀的研究基礎(chǔ)是相同的，即首先需要識別客戶需求然后通過系統(tǒng)的

36、展開實現(xiàn)與滿足這些客戶需求。目前，己經(jīng)形成三種被廣泛接受的模式:綜合的模式、四階段模式、/模式。綜合的模式年，日本赤尾洋二教授提岀概念同吋，也提岀了的傳統(tǒng)模型。綜合模型以設(shè)計階段為中心提供了一個有關(guān)的多重網(wǎng)絡(luò)，通過定義了個矩陣、圖表描述具體的產(chǎn)品設(shè)計步驟,并由具體工作步驟組成了綜合性質(zhì)量展開的框架，該框架包含有質(zhì)量展開、技術(shù)展開、成本展開和可靠性展開的四階段模式的赤尾模式被引入美國后，美國質(zhì)量界對其進(jìn)行了深入的研究,在此基礎(chǔ)上，模型被簡化為四個階段，即美國供應(yīng)商協(xié)會倡導(dǎo)的模式。模型的從客戶需求開始,利用四個矩陣展開成四個階段，客戶需求通過這四個階段被逐步分解為產(chǎn)品規(guī)劃、零部件配置、 工藝規(guī)劃和

37、生產(chǎn)規(guī)劃，從而將客戶需求層層展開，使設(shè)計的產(chǎn)品質(zhì)量能最大程度的滿足客戶需求。此模型是一個瀑布式分解過程?？梢郧宄牧私馍弦徊降臎Q策 對下一步的影響【。/的矩陣模式勞倫斯成長機(jī)會聯(lián)盟/質(zhì)量與生產(chǎn)力中心的創(chuàng)立者提出了/的矩陣模式，該模式包括涉及產(chǎn)品開發(fā)過程信息的個矩陣，涉及產(chǎn)品開發(fā)過程諸方面的信息，對于系統(tǒng)屮的各種活動提供了良好支持。/模式的缺點是該模式使人們難以理解,其中各種活動之間缺乏邏輯的聯(lián)系，在應(yīng)用上缺乏可操作性，其優(yōu)點是比較適合復(fù)雜的系統(tǒng)和產(chǎn)品，比 模式具有更大的靈活性【】四。三種模型代表了研究的基木形式，綜合模型是起源，另兩種模型由此演化而來，三者z間既有聯(lián)系又有區(qū)別。在上述三種模型的

38、基礎(chǔ)上。國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了更為深入的研究。等針對不能用于產(chǎn)品、零件或服務(wù)概念的技術(shù)選擇問題，把概念選擇方法引入，首次提岀了增強(qiáng)質(zhì)量功能展開的概念，該理論在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計過程中實現(xiàn)創(chuàng)新的選擇【】【。和為了在產(chǎn)品設(shè)計過程中對設(shè)計知識優(yōu)化，在質(zhì)量屋的基木原理基礎(chǔ)上,提出了顧客屋 的概念，并在此基礎(chǔ)上提出了動態(tài)質(zhì)量功能展開,的概念，該理論展開結(jié)構(gòu)是顧客屋，客戶屋將客戶需求與產(chǎn)品和過程參數(shù)聯(lián)系在一起，同時采用與顧客的交互信息 使產(chǎn)品設(shè)計過程具有學(xué)習(xí)的能力】勁。采用兩個功能小組分別對客戶需求和技術(shù)需求進(jìn)行分析，同時建立矩陣，從而縮短一半的產(chǎn)品設(shè)計所用的吋間，基于上述產(chǎn)品設(shè)計方法，提出了快速，即并行展開功能。針

39、對傳統(tǒng)不能很好的處理產(chǎn)品設(shè)計中各種定性和模糊信息的問題，等基于模糊集理論首先提出了模糊質(zhì)量功能展開，的概念“。針對質(zhì)量屋中定量分析大多都采用簡單的離散標(biāo)度、過于依賴專家進(jìn)行絕對 判斷法而造成的客觀性不足的問題廣些學(xué)者將層次分析法引入質(zhì)量屋對其 進(jìn)行改進(jìn)。等提出了過程中客戶需求分析框架排序法。鄒宏新和陳容秋在傳統(tǒng)的質(zhì)量屋基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展和演化，提出了拓展質(zhì)量屋的概念，使傳統(tǒng)質(zhì)量屋從三維的并行工程拓展了一個維度，進(jìn)行了四級展開,產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計等進(jìn)行協(xié)調(diào)處理】。胡啟國和張鵬在劉鴻恩等學(xué)者的研究基礎(chǔ)：提出了遞階質(zhì)量屋的概念，建立 了質(zhì)量屋功能展開的總體展開框架.，把層次分析法、模糊聚類與群決策方法很

40、好的結(jié)合起來引入到遞階質(zhì)量屋中，同時為了保證決策的可行性 與有效性，該方法采用專家群策小組進(jìn)行決策】。目前針對細(xì)分模型的研究主要是在這一理論框架下綜合其他工具與方 法解決產(chǎn)甜設(shè)計領(lǐng)域的問題，主要的研究方向有:與田口方法、的結(jié) 合研究、與客戶滿意的結(jié)合、與企業(yè)績效綜合測量系統(tǒng)的研究、 與并行工程結(jié)合研究、與認(rèn)證有效性研究【引。客戶要求與設(shè)計需求的映射研究現(xiàn)狀基于客戶滿意的客戶需求到技術(shù)需求的映射，主要解決在產(chǎn)品設(shè)計階段是基 于什么方法來設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良、客戶滿意度高的產(chǎn)品的問題。這個問題是當(dāng) 前設(shè)計領(lǐng)域研究方向之一。基于顧客滿意的產(chǎn)品設(shè)計很重要的一步就是將客戶的要求轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的設(shè)計要求并確定設(shè)計指

41、標(biāo)的權(quán)重【。目前的轉(zhuǎn)化方法及確定設(shè)計指標(biāo)權(quán)重的方 法按文獻(xiàn)內(nèi)容整理為以下幾種：非線性規(guī)劃法基于大量的實驗數(shù)據(jù)，利用非線性規(guī)劃法確定客戶要求與設(shè)計需求之間的相關(guān)關(guān)系【】。線性偏序法為了確定質(zhì)量屋屮的顧客要求與工程特性z間的關(guān)系和工程特性z間 的自相關(guān)關(guān)系，提出獲取產(chǎn)品規(guī)劃過程中參與者的知識的線性偏序方法【】。 動態(tài)規(guī)劃法等在確定客戶要求與設(shè)計需求關(guān)系的過程利用專家的領(lǐng)域知識與經(jīng)驗來獲取客戶滿意度的數(shù)值，進(jìn)而利用動態(tài)規(guī)劃方法確定最優(yōu)方案【。多屬性決策法基于與客戶需求存在關(guān)聯(lián)關(guān)系和自相關(guān)關(guān)系的工程特性組成一個多屬性決策的條件屬性集合，提出了多屬性決策方法，以用來確定顧客要求與設(shè) 計要求轉(zhuǎn)化的關(guān)系【。

42、網(wǎng)絡(luò)分析法王美清等建立了用戶需求與產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量特征的理論模型，利用網(wǎng)絡(luò)分析方 法，確定用戶需求與產(chǎn)品質(zhì)量特征的重要度，建立了用戶需求、產(chǎn)品質(zhì)量特征 之間、用戶需求層與產(chǎn)品質(zhì)量特征層之間融合與沖突求解關(guān)系模型，從而確定 質(zhì)量功能配置中的設(shè)計要求【】。由以上可知，要以客戶滿意為目標(biāo)對客戶需求進(jìn)行映射，必須將客戶需求轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的設(shè)計要求并確定各項設(shè)計需求的權(quán)重值，而以前的方法在確定客 戶要求權(quán)重的前提下，主要通過兩種方式將客戶要求轉(zhuǎn)化為設(shè)計需求，一是通過 傳統(tǒng)質(zhì)量屋的形式，一是采用大量實驗樣本，這兩種方法都計算量過大，操作可行 性較低。當(dāng)前研究存在的問題經(jīng)過長時間的研究，現(xiàn)有的基于的理論與方法fi趨

43、完善，但面對現(xiàn)代的各種產(chǎn)品集成制造思想,在產(chǎn)品設(shè)計過程中的應(yīng)用還存在一些問題，具 體表現(xiàn)在一下幾個方而：客戶需求的表達(dá)存在模糊性和不確定性,客戶滿意度的確定存在較大的困難。確定客戶需求權(quán)重的方法缺乏客觀性和一致性。在傳統(tǒng)的模型中，一-般用簡單加權(quán)法等確定客戶需求權(quán)重，導(dǎo)致結(jié)果精度低,-致性差等問題。在確定設(shè)計要求之間的相關(guān)程度時，對其相關(guān)性采用正負(fù)離散標(biāo)度進(jìn)行絕對判斷，因而也存在著判斷一致性很差的潛在危險。優(yōu)化設(shè)計改變z前設(shè)計者對設(shè)計方案進(jìn)行分析然后再調(diào)整設(shè)計方案的設(shè)計過程,使設(shè)計者能在設(shè)計開始就主動尋求最優(yōu)設(shè)計方案極大地提高了產(chǎn)品 的設(shè)計效率和質(zhì)量，降低企業(yè)的設(shè)計和生產(chǎn)成本,提升企業(yè)的競爭力

44、。近些年，許 多學(xué)者對產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行研究，取得了很多成果，但也存在一定的不足：產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計缺乏客戶參與。傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計一般是設(shè)計人員內(nèi)部討論評價以求得最優(yōu)設(shè)計方案，忽視客戶需求，因此設(shè)計人員設(shè)計的方案并不 一定滿足客戶需求。數(shù)學(xué)優(yōu)化模型的建立難度大，精確度低，描述能力不足。對于復(fù)雜和性態(tài)不好的優(yōu)化問題求解能力不足，很難獲得全局最優(yōu)解。因此,本文提出在獲取客戶需求并計算出需求權(quán)重的基礎(chǔ)上,將傳統(tǒng)的質(zhì)量 屋進(jìn)行改進(jìn)，建立遞階質(zhì)量屋模型,將客戶要求轉(zhuǎn)化為設(shè)計需求，同時引入 方法,獲得設(shè)計要求的先驗性權(quán)重，充分反映面向客戶滿意這一源頭思想，再 利用嫡權(quán)法結(jié)合市場競爭評估矩陣對設(shè)計需求權(quán)重進(jìn)行客觀方面

45、修正,得到設(shè) 計需求的最終權(quán)重值，最后利用正交試驗與灰色關(guān)聯(lián)和結(jié)合方法對設(shè)計指標(biāo)相關(guān) 的具體設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。木章小結(jié)本章對質(zhì)量功能展開的起源與發(fā)展、質(zhì)量功能細(xì)分模型、產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計做了 詳細(xì)的闡述,并提對當(dāng)前質(zhì)量功能展開與產(chǎn)品設(shè)計方案優(yōu)選進(jìn)行總結(jié)，為接 下來提出面向客戶需求融合的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計研究提供了基礎(chǔ)。第三章客戶需求信息獲取與處理滿足客戶需求是產(chǎn)品設(shè)計的最終口的，客戶需求信息是產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)和依據(jù)，因此對客戶需求信息的準(zhǔn)確獲取與整理在產(chǎn)品設(shè)計中至關(guān)重要?；诳蛻粜枨笮畔⒆陨淼膹?fù)雜性、動態(tài)性、隱蔽性、模糊性等特點【，木文在綜合之前研究成果的基礎(chǔ)上提岀了基于客戶設(shè)計者雙向視角的客戶需求獲取的方

46、法 與步驟，針對客戶因為白身領(lǐng)域知識的限制在需求表達(dá)時存在的模糊不確定等問 題，對客戶需求信息進(jìn)行分解,獲得具有獨(dú)立語義的客戶需求單元，在此基礎(chǔ)上 基于模糊聚類分析對客戶需求進(jìn)行分類，進(jìn)而獲得客戶需求的層次結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一 步客戶需求權(quán)重分析提供依據(jù)?？蛻粜枨螳@取方法與步驟 客戶需求獲取步驟客戶需求獲取步驟為：確定需要獲取的信息內(nèi)容企業(yè)獲得的信息越多就越能準(zhǔn)確地把握客戶的真正需求，但是要得到越多的信息，所花費(fèi)的吋間、費(fèi)用就越多，因此企業(yè)在確定信息內(nèi)容時，需要綜合考 慮信息廣度和費(fèi)用兩個方面。需要獲取的信息一般包括:客戶基木特征;客需要解決的問題;客戶購買或使用產(chǎn)品的情況;客戶對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能的要求

47、;客戶評價和反饋。確定調(diào)查對象調(diào)查對彖選擇是否合理直接影響調(diào)查的結(jié)果，如果調(diào)查對彖選擇的不合理，則最終得到的客戶需求將不全面甚至是錯誤的。一般來說，對新產(chǎn)品進(jìn)行設(shè) 計研發(fā)時需要重點調(diào)查那些與新產(chǎn)品相似的產(chǎn)品使用者:對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改善時 應(yīng)重點調(diào)查現(xiàn)有產(chǎn)甜的客戶。選擇需求獲取的方式需求獲取的方式很多，企業(yè)必須根據(jù)產(chǎn)品屬性和自身特點選擇其屮一種或幾種調(diào)查方式。根據(jù)所選方法的要求做好充分的調(diào)查準(zhǔn)備工作，如選擇調(diào)查人 員、設(shè)計調(diào)查表格等。進(jìn)行需求獲取按照所選的調(diào)查方法對所選定的調(diào)查對彖進(jìn)行用戶需求收集,從而獲取客戶信息。整理客戶需求一般來說，無論采用哪種調(diào)查方式調(diào)查得到的客戶信息都是雜亂的,不規(guī)范的，

48、需要對其進(jìn)行分解和分類，除去一些沒用的信息，使用統(tǒng)一、便于理解的式描述信息，以求能全面、真實的反映客戶需求。客戶需求獲取方法客戶需求是指產(chǎn)品使用者用自己的語言表達(dá)的對產(chǎn)品在功能、外觀、性能等 方面的要求，它是企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的依據(jù)和源頭。客戶需求能否滿足是制 造企業(yè)能否在愈加激烈的市場競爭中立足的重要影響因素。產(chǎn)品使用者對客戶需 求進(jìn)行表達(dá)時由于受到多種約束，使得客戶需求呈現(xiàn)動態(tài)性、復(fù)雜性、多樣性等 特征。因此,客戶需求能否做到精確與完整的獲取對能否成功的進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計有至 關(guān)重要的影響。當(dāng)前，客戶需求獲取的方式總體上可以分為以下三類【】：外部市場調(diào)研最基本最直接的需求獲取方式就是外部市場調(diào)研，

49、其主要分為詢問調(diào)查和觀察調(diào)查兩類。詢問調(diào)查是指調(diào)查者通過當(dāng)面調(diào)查、問卷調(diào)查、電話調(diào)查、郵寄調(diào)查等方式 與被調(diào)查者進(jìn)行詢問、溝通和接觸，從而獲得有效的需求信息;觀察調(diào)查則是 調(diào)查者在柜臺或產(chǎn)品使用現(xiàn)場對被調(diào)查者的情況進(jìn)行觀察和交流，記錄所需耍 獲取的需求信息。企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)挖掘?qū)ζ髽I(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行挖掘分析，通過挖掘數(shù)據(jù)庫中客戶的基本資料、客 戶的訂單記錄、以及客戶的投訴、意見反饋等信息，有效地分析這些數(shù)據(jù)從 而得客戶的需求。網(wǎng)絡(luò)獲取主要有網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查、網(wǎng)頁信息抓取、信息分析等，還可以通過挖掘技術(shù)分析國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)和政治形勢，以及新技術(shù)、新材料、新工藝帶來的 影響，挖掘競爭對手的產(chǎn)品信息，發(fā)掘客戶未來

50、需求的走向及其它信息。企業(yè)門戶網(wǎng)站是一個有效的網(wǎng)絡(luò)獲取有效手段,它將企業(yè)的內(nèi)外部信息整合 統(tǒng)一發(fā)布到網(wǎng)站上，客戶可以通過門戶網(wǎng)站查看產(chǎn)品信息及進(jìn)行問卷調(diào)查, 企業(yè)從與客戶的交流及問卷中獲取有用的信息，從中挖掘?qū)缈蛻粜枨?。本文的研究采取最基本的市場調(diào)查方法來獲取客戶需求，展開市場調(diào)查之前首先做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。目前對客戶需求展開的市場調(diào)查，既有從客戶視 角設(shè)計的調(diào)查問卷也有基于設(shè)計者的專業(yè)知識與設(shè)計要求的調(diào)查問卷?；诳蛻?視角的需求調(diào)查更能全面了解客戶需求，但同吋容易存在問卷輸出的信息對設(shè)計 要求過于泛化，與設(shè)計要求關(guān)聯(lián)度低等問題。采用設(shè)計者視角的調(diào)查問卷雖然目 的明確，但難以客觀全面的獲取客

51、戶需求。因此，本文采用客戶與設(shè)計者雙向視角方法對客戶需求展開調(diào)查，該方法首先通過與設(shè)計者溝通以確定設(shè)計者的在 產(chǎn)品設(shè)計中的關(guān)注點，再通過而談、電話的方式對客戶進(jìn)行訪談，了解客戶容易回 答的問題形式，然后設(shè)計出調(diào)查問卷。該方法設(shè)計的調(diào)查問卷可以有效地避免 問卷的輸出信息對設(shè)計者在產(chǎn)品設(shè)計時沒有指導(dǎo)意義，同時保證了客戶需求信息 能全面獲取?；谡Z義的客戶需求分解客戶需求信息收集的過程是面向普通的消費(fèi)者，他們不熟悉設(shè)計領(lǐng)域的知 識，往往無法對自己需耍的產(chǎn)品性能做出明確、清晰、完整的描述，為了使產(chǎn)品 設(shè)計人員更好的獲取客戶需求就需要首先對客戶需求進(jìn)行分解，客戶需求分解過 程見圖。客戶需求分解處理的最終目的是要獲取一組不改變客戶初始所要表達(dá)尼、思的明確、具體、比較完整并且盡可使其不可再分割的客戶需求單元。這里 的不可再分割并不是指簡單的不能繼續(xù)分解的問題，一般來說，需求分解粒度越小,越能準(zhǔn)確的獲取客戶需求，但是如果需求粒度過小，則可能使其偏離客戶原 本表達(dá)的含義。另外，在客戶需求分解過程中，專業(yè)人員通過自己對客戶的描述語準(zhǔn)去理解，結(jié)合自己領(lǐng)域知識，用完整的、具體的客戶需求單元對客戶需求進(jìn) 行表達(dá)，但由于不同的設(shè)計人員對于相同的客戶需求描述可能產(chǎn)生不同的理解, 在這種情況下得出的客戶需求結(jié)果可能不一致。因此，為了確保分解后的客戶 需求單元能與原本客戶需求和符合，在客戶需求分