原创《模块化设计下的复杂产品成本测度》：关于免费测度论文范文在这里免费下载与阅读,为您的测度相关论文写作提供资料。
[摘 要] 模块化设计是一种现代化设计方法,它可以使复杂产品缩短研发周期,降低成本.复杂产品模块可划分为基型模块和变型模块两类.基型模块成本可依据成本数据库来测度；变型模块若与基型模块相似则在基型模块成本测度的基础上通过计算两者的差异率来测度,若变型模块与基型模块差异较大,则通过构建作业成本模型来重新测度.在此基础上,建立模块化设计下的复杂产品成本测度模型可对复杂产品的总成本进行测试,以控制产品成本.
[关键词] 模块化设计；复杂产品；成本测度；作业成本模型
[中图分类号]F2753 [文献标识码]A [文章编号] 1673-5595（2013）03-0013-05
复杂产品系统（Complex Product Systems, CoPs）是指研发成本高、规模大、结构复杂、技术含量高、单件或小批量化生产的、集成度高的一类产品或系统[1].当今客户对复杂产品设计的关注点主要集中在三个方面：质量、成本、交货周期.在新技术不断应用的今天,质量和交货周期的可靠性越来越高,成本成为关注的焦点.复杂产品的成本竞争力在很大程度上决定了其市场竞争力[2].
同时,随着客户对个性化、型产品需求的增加,复杂产品的开发逐渐依赖于模块化设计,模块化设计是解决复杂产品化、创新成本高问题的一种有效方法,该方法在复杂产品设计中广为采用.模块化设计理论上可以缩短设计周期和提高用户化程度,同时又可以降低成本,增强企业的创新能力,模块和知识的重用可以有效地解决设计滞后于生产的问题.然而中国企业复杂产品在设计过程中存在模块划分模糊、模块成本测度不清等问题,导致了项目或部门研发投入测度不清,严重影响了企业决策的科学性.因此,在复杂产品设计阶段提供细致准确的成本测度信息,对复杂产品的成本控制和制定具有重要的意义[3].
一、模块化设计与复杂产品成本测度
(一)复杂产品模块化设计
模块化是一种新的标准化形式,也是一种现代化设计方法,关于模块化理论的讨论很早就有,但是在很长一段时间里模块化只是作为一种工业设计的方法.最早对模块化进行系统性研究的是西蒙,他在1962年的《复杂性结构》一文中,对手表工艺过程进行了研究,提出了模块的可分解性,阐明了模块化对于管理复杂产品系统的重要性.鲍德温和指出,模块化现象已经从生产过程扩展到了设计过程,敏锐地指出了模块化对产业结构调整所具有的革命性意义,得出了经济时代就是模块化时代的结论,于是产生了模块化理论[45].青木昌彦提出了模块集中化的两种模式,包括事先规定了模块之间联系规则的A模式、模块联系规则可以不断改进的J模式.国内学者近年也对模块化设计与生产进行了大量研究,在研究模块化理论应用方面取得了一定的进展.韩庆兰以模块化设计为基础,建立了成本估算模型和以模块为对象的成本控制模型.李婉建立了复杂产品系统的模块化分解模型,根据这一模型,企业可以结合自身产品特点优化模块分解的数量.在信息化的今天,模块化设计被越来越多的企业用于复杂产品的开发过程,模块化为复杂产品的设计开发创建了良好的平台.产品的开发过程可以被分解为许多独立的模块,这些模块是模块化设计的基本元素,是一种半自律性的子系统.这些子系统通过与其他子系统按照一定的规则组合成更为复杂的系统,完成整个复杂产品系统要求的功能,以满足市场的需求[6]10.模块化设计在设计思想上是对传统设计的一种创新,是一种新的标准化形式,已成为以计算机为工具、以模块化为设计目标的各学科交叉融合的新领域.本文研究的基础就是复杂产品系统的模块化设计.
实践研究表明,一项新产品对于新材料和新技术的应用不应超过总材料和技术的25%,否则产品的可靠性难以保证[7].复杂产品的模块化设计正是依据这一基本原则,将模块分为基型模块和变型模块两类.基型模块是企业长期使用并经多次验证的模块,具有精确的设计参数和成本数据,属于具有稳定结构的模块；变型模块是以变型设计为对象的需求模块,在复杂产品基本结构不变的情况下体现功能上的差别.复杂产品的模块化设计通常由基型模块的不同组合以及变型模块的开发构成新的产品结构,而产品结构一般被描述为功能需求、模块功能和模块（包括基型模块与变型模块）的映射关系[8].复杂产品的设计可以认为是选择恰当的设计参数描述模块,实现产品结构的功能需求,用公式表示即
Rf等于A·Pd
其中,Rf是产品的功能需求；A是设计矩阵；Pd是设计参数矩阵.
中国石油大学学报（社会科学版） 2013年6月第29卷 第3期 齐建民,等：模块化设计下的复杂产品成本测度研究图1描述了复杂产品模块化设计的基本模式.复杂产品的设计流程一般是通过市场调研对有某种需求的新产品的功能进行设计,而这一功能映射在产品上表现为某些技术参数的变化或增加,对产品的影响表现为产品结构的改变或新材料的应用.产品结构变化和新材料是变型模块设计的基础,也是导致模块成本变化的根本原因.因此,功能需求分析和产品结构研究是复杂产品模块化设计的起点.企业根据客户对复杂产品功能的需求进行系统分析和架构设计,针对CoPS结构特点和技术指标进行模块分解,把整个系统划分为若干基型模块和变型模块,每一模块又包含若干零部件.部分零部件需要,称之为新零部件.
复杂产品模块化设计综合考虑了产品对象,把复杂产品分割成不同用途和性能的模块,并使模块的接口标准化.模块接口的标准化保证了模块的互换性,从而易于实现复杂产品的快速变型设计[9].企业通过选择不同的模块可以迅速组成各种客户需求的产品.模块化设计推进了产品创新的速度,提升了企业的竞争力；大量基型模块的重用、并行产品的开发大大缩短了设计周期、采购周期和制造周期,降低了设计成本[10].
图1 模块化复杂产品的设计过程（二）模块化设计与复杂产品成本测度的关系分析
复杂产品大多属于多学科综合型产品,而且包含了较高的技术含量[11],例如大型的电信通讯系统、大型计算机、航空航天系统、智能大厦、高速列车等.复杂产品的复杂性表现在很多方面,从设计、销售、生产到售后服务过程复杂,呈现层级结构,包含了大量的子系统和功能部件.同时,复杂产品具有品种多、批量小、技术含量高、开发难度大、创新成本高等特点.根据上文分析,复杂产品往往可以划分为许多复杂的化的模块,各模块以层次链的方式集成,模块自身具有用户定义和高成本的特性,例如波音飞机的发动机由2000多个元器件组成,根据模块化原理按照功能将这些元器件分成若干个模块,其中很多模块是为飞机发动机的.因此,复杂产品的设计通常需要结合模块化模式实现低成本、高质量、快速响应市场需求的目标[6]34.从成本构成上来说,复杂产品成本具有如下特性：
测度论文参考资料：
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