面向采煤机概念设计的产品服务系统研究

发布时间：2020-11-03 02:37

　　 随着各采煤机制造企业产品进入成熟期、市场竞争日益激烈,以产品为中心的概念设计已不能很好地满足用户需求并为企业带来新的价值增长点。而产品服务系统将价值增长点从设计销售单一产品转移到产品与服务组成的整体解决方案,能够很好地解决上述问题。目前,产品服务系统设计框架及实现技术等研究不足,未能从用户购买产品的内在价值需求出发,实现从顾客价值到概念方案生成的螺旋式增长过程。此外,现有研究未能将已有的产品设计知识与产品服务系统有效融合以提高设计效率。为解决上述问题,本文将“产品+服务”理念引入到采煤机概念设计中,建立面向采煤机概念设计的产品服务系统设计框架。该框架以顾客价值为驱动,通过顾客价值分析、顾客价值要素传递与分配及产品与服务交互设计过程,生成产品与服务相结合的整体解决方案以更好地满足用户需求、提升企业竞争力,为产品服务系统设计提供新的设计体系与方法,为采煤机制造企业向产品服务系统转型升级提供系统性理论与技术基础。文章的研究主要包含以下方面:(1)基于公理化设计中域的理念,以顾客价值为驱动构建从顾客价值分析到方案生成的产品服务系统设计框架,为后续设计过程奠定基础。(2)在顾客价值分析中,以顾客期望目标为起点,通过目标层、结果层、属性层的递进过程深入获取顾客价值。对于包含模糊性和随机性的群决策值,采用云模型对其进行处理,并采用基于竞争性修正分析和卡诺模型修正分析的多模式优化分析修正价值要素基本重要度,提高了顾客价值重要度分析的准确性。(3)在顾客价值传递与分配中,构建云化并行质量功能配置实现顾客价值到产品与服务方案特征两类不同对象的传递与分配,并利用基于极限学习机的模型推理重用以往采煤机设计知识,实现产品与产品服务系统的有效集成。(4)在产品服务系统方案生成中,建立交互设计流程进行产品与服务交互配置设计和信息交互,实现产品与服务相互促进的螺旋式增长过程。基于产品服务蓝图对产品服务系统方案的完整性及产品与服务的匹配性进行验证,实现方案表面层的集成。面向采煤机概念设计的产品服务系统不仅更加深入挖掘顾客价值,并且在价值要素传递与分配及方案生成中生成产品与服务相结合的整体解决方案。相比单一产品方案,该方案不仅达到服务对产品的促进效果以完善产品设计,而且以个性化的服务提高企业竞争力、提升用户满意度。以采煤机为例,验证了上述方法的可行性与有效性。
【学位单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD421.6
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 采煤机概念设计研究动态
        1.2.2 产品服务系统研究动态
        1.2.3 研究现状总结
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
第二章 面向概念设计的产品服务系统设计体系
    2.1 引言
    2.2 产品服务系统的定义与分类
        2.2.1 产品服务系统的定义
        2.2.2 产品服务系统的分类
        2.2.3 产品服务系统设计与传统设计的区别
    2.3 产品服务系统设计理论基础
        2.3.1 公理化设计理论
        2.3.2 云模型理论
        2.3.3 质量功能配置理论
        2.3.4 机器学习理论
    2.4 面向概念设计的产品服务系统设计过程
    2.5 产品服务系统设计的关键技术
        2.5.1 基于多模式优化的顾客价值分析技术
        2.5.2 基于云化并行质量功能配置的顾客价值传递与分配技术
        2.5.3 产品服务系统方案交互设计技术
    2.6 本章小结
第三章 面向采煤机概念设计的产品服务系统设计框架与建模
    3.1 引言
    3.2 产品服务系统设计框架
    3.3 产品服务系统设计框架建模
        3.3.1 价值域模型
        3.3.2 性能域模型
        3.3.3 方案域模型
    3.4 产品服务系统域间映射模型
        3.4.1 域间映射关系模型
        3.4.2 域间映射方式模型
    3.5 采煤机产品服务系统模型构建
        3.5.1 采煤机价值域模型构建
        3.5.2 采煤机性能域模型构建
        3.5.3 采煤机方案域模型构建
    3.6 本章小结
第四章 产品服务系统价值域模型中顾客价值分析
    4.1 引言
    4.2 基于云模型的顾客价值基本重要度分析
        4.2.1 云模型的构建
        4.2.2 价值要素基本重要度计算
    4.3 基于多模式优化的顾客价值综合重要度分析
        4.3.1 顾客价值的市场竞争性修正分析
        4.3.2 顾客价值的卡诺模型修正分析
        4.3.3 价值要素综合重要度计算
    4.4 应用实例
        4.4.1 采煤机价值要素基本重要度分析
        4.4.2 采煤机价值要素的竞争性重要度修正因子分析
        4.4.3 采煤机价值要素的卡诺因子修正分析
        4.4.4 采煤机价值要素综合重要度分析
        4.4.5 对比分析
    4.5 本章小结
第五章 产品服务系统价值域到方案域的顾客价值传递与分配
    5.1 引言
    5.2 价值域到方案域的顾客价值传递与分配模型
    5.3 基于云化并行质量功能配置的价值要素到方案特征传递与分配
        5.3.1 价值要素到性能特征的传递与分配
        5.3.2 性能特征到方案特征的传递与分配
    5.4 基于模型推理和模块重要度的方案特征目标值分析
        5.4.1 基于模型推理的产品方案目标值分析
        5.4.2 基于模块重要度的服务方案目标值分析
    5.5 应用实例
        5.5.1 采煤机价值要素到性能特征的传递与分配
        5.5.2 采煤机性能特征到方案特征的传递与分配
        5.5.3 基于模型推理和模块重要度的采煤机方案特征目标值分析
    5.6 本章小结
第六章 产品服务系统方案交互设计
    6.1 引言
    6.2 产品与服务方案交互设计
        6.2.1 产品与服务的集成机制
        6.2.2 产品与服务交互设计过程
    6.3 FMEA分析
        6.3.1 FMEA分析流程
        6.3.2 FMEA工作表及评价标准
    6.4 基于产品服务蓝图的方案完整性与匹配性分析
        6.4.1 产品服务系统的层次结构
        6.4.2 产品服务蓝图的构建
    6.5 应用实例
        6.5.1 采煤机产品与服务方案的交互配置设计
        6.5.2 采煤机FMEA分析
        6.5.3 基于产品服务蓝图的采煤机方案完整性与匹配性分析
    6.6 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 研究结论
    7.2 创新点
    7.3 进一步工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

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本文编号：2867973