configurateurs de produit ouvrent la voie à Mass Customization

  • Écrit par : Joseph Neelamkavil
  • Date de publication : Juillet 18 2013



configurateurs de produit ouvrent la voie à Mass Customization class=ABL> auteurs en vedette - Joseph Neelamkavil & Helen Xie - Août 21, 2003

Résumé

La personnalisation de masse »est le mot d'ordre de la décennie actuelle. Les clients exigent des produits avec des prix plus bas, une meilleure qualité et une livraison plus rapide, mais ils veulent aussi des produits sur mesure pour répondre à leurs besoins uniques. Pour relever ces défis, les fabricants ont besoin de faire un changement de paradigme et d'adapter leur modèle d'affaires pour être compatible avec la personnalisation de masse.

Ce nouveau paradigme combine les économies de la production de masse d'échelle avec la flexibilité de la fabrication sur mesure. Il permet aux clients de choisir, commander et recevoir un produit configuré sur mesure, souvent en choisissant parmi une multitude d'options de produits. Un outil d'encapsulation ce modèle, le configurateur est un morceau de logiciel qui capture les exigences du client en entrée, puis génère automatiquement des produits configurés sur mesure basé sur la structure du produit prédéfini et contraintes de conception, alors que dans le même temps correspondant exactement aux besoins spécifiques de l'utilisateur.

Présentation

production de masse de produits identiques au modèle économique de nombreuses industries n'est plus viable pour de nombreuses entreprises. Les clients exigent des produits avec des prix plus bas, une meilleure qualité et une livraison plus rapide, mais ils veulent aussi des produits sur mesure pour répondre à leurs besoins uniques. En conséquence, les fabricants adaptent leurs modèles d'affaires pour la personnalisation de masse, qui permet aux clients de choisir, commander et recevoir des produits sur mesure configurés adaptés à leurs besoins spécifiques.

Une technologie clé qui permet la mise en œuvre de la personnalisation de masse est la configuration du produit. La personnalisation de masse signifie que les clients peuvent choisir, commander et recevoir un produit spécialement configuré, souvent en choisissant parmi des centaines d'options de produits, pour répondre à leurs besoins spécifiques, tout en assurant aucune augmentation de prix.

Pour mettre en œuvre la personnalisation de masse avec succès, les fabricants doivent surmonter plusieurs défis majeurs. Le temps nécessaire pour configurer manuellement produits est souvent prohibitif en raison du grand nombre de combinaisons de différentes sélections qui doivent être pris en considération avant d'arriver à une configuration valide. En outre, une formation approfondie et l'expertise sont nécessaires à la création de configurations de produits complexes. En outre, il ya toujours la possibilité de faire des erreurs car le produit final peut impliquer l'examen de milliers de pièces configurables. Erreurs, évidemment, peuvent créer des grandes glissades dans le calendrier et conduire à des itérations coûteuses en aval. Un configurateur de produits qui permet aux fabricants de fournir efficacement des produits personnalisés en automatisant les processus de configuration de produit est l'une des principales technologies prometteuses dans la mise en œuvre personnalisation de masse.

En termes simples, le configurateur de produit est juste un outil logiciel qui capture les exigences du client en entrée, puis génère automatiquement un produit configuré correspondant exactement aux besoins spécifiques d'un client, en fonction de contraintes de conception prédéfinis. La tâche de configuration peut être définie comme la conception d'un produit spécifique à l'aide d'un ensemble de types de composants prédéfinis, tout en prenant en compte une série de restrictions bien définies de la façon dont les types de composants peuvent être combinés. Autrement dit, étant donné les exigences du client et intégré dans les descriptions de produits, le configurateur d'abord chercher à toutes les options et combinaisons de produits possibles dans les limites imposées par les contraintes de conception, puis générer une configuration de produit valide correspondant exactement aux besoins spécifiques du client.

Un type ingénieur à la commande de configuration est un prolongement de cette manière que, pour chaque type de composant est également associée à un ensemble prédéfini de paramètres, chaque paramètre est un ensemble prédéfini de valeurs possibles pour choisir à partir afin de satisfaire toutes les contraintes entre ces paramètres. La technologie configurateur aidera les fabricants à améliorer leur productivité en raccourcissant les délais de livraison, en éliminant le risque d'erreurs de commande, et en réduisant la nécessité pour les coûts de formation et d'expertise des différents conception et le personnel de service.

configurateurs leur évolution

des installations techniques a une longue histoire comme une application du système expert. Repère R1/XCON système de Digital [McDermott 1982] est souvent considéré comme le tout premier système de configuration réussie. Beaucoup d'autres organisations ont suivi et ont développé leurs propres systèmes experts de configuration. Ces systèmes utilisent un paradigme de programmation largement connu que les règles de production, de fournir dynamique et d'exécution de décision qui sont essentiels pour obtenir une configuration valide. Ils utilisent un mécanisme uniforme pour représenter à la fois la connaissance du domaine et de la stratégie de contrôle, et d'intégrer les connaissances sur une seule entité sur plusieurs règles. Cela rend la tâche de maintenance de la connaissance des grands systèmes à base de règles extrêmement difficile. Pour pallier les inconvénients liés aux systèmes à base de règles, un modèle indépendant de domaine générique des tâches de configuration a été suggéré [Mittal et Frayman 1989] sous la forme d'un problème de satisfaction de contraintes (CSP). Le problème de configuration est défini par un ensemble fini de variables, chaque variable avec la prise seulement certaines valeurs à partir d'un domaine d'ensemble fini de valeurs possibles, guidé par des contraintes qui limitent les combinaisons de variables et les valeurs de variables autorisés dans de telles combinaisons. La tâche de configuration est de trouver une valeur pour chaque variable de son domaine de telle sorte que toutes les contraintes sont satisfaites.

Comme mentionné précédemment, deux types de tâches de configuration peuvent être conceptualisés en accomplissant un produit personnalisé: build-to-order et ingénieur à la commande. La configuration de build-to-order utilise généralement un ensemble de types de composants prédéfinis tout en prenant en compte un ensemble de restrictions bien définies de la façon dont les types de composants peuvent être combinés. La configuration ingénieur-to-order s'étend au-delà de la configuration de build-to-order; ici chaque type de composant est également associée à un ensemble prédéfini de paramètres, où chaque paramètre est un ensemble prédéfini de valeurs possibles. Actuellement, il n'existe pas de solution de recherche efficace pour résoudre les configurations ingénieur-to-order produits complexes.

configurateurs commerciaux

Au cours des dernières années, avec l'introduction des applications électroniques pour soutenir les processus d'affaires et une tendance globale sur la personnalisation de masse, les éditeurs de logiciels commerciaux fournissent des solutions configurateur, y compris des services de consultation, des produits off-the-shelf et un combinaison des deux. En raison de la diversité des produits proposés, les entreprises utilisatrices ont vraiment besoin de comprendre ce qu'ils reçoivent sous la bannière du configurateur. Ce service pour la conception / fabrication de produits sur mesure comprend la configuration du produit manuel basé sur l'utilisation d'experts des catalogues de produits et les configurateurs de produits automatisés applicables aux produits relativement simples (exemple: configuration d'un ordinateur).

catalogues de produits fournissent un nombre prédéfini mais limité de combinaisons pour le choix des produits, mais ils ne parviennent souvent pas à répondre aux besoins spécifiques d'un client. Presque tous ces configurateurs automatiques sont inefficaces pour procéder aux configurations à forte intensité technologique. Les modèles d'affaires intégrés dans ces systèmes ne sont pas suffisamment riche et flexible pour accommoder le nombre de données de connaissances d'entreprise qui doivent être compilées à partir de modèles de produits de comportement, la formule ingénierie, les contraintes et ainsi de suite requise pour le produit et. Les configurateurs commerciaux actuels en termes de leurs technologies sous-jacentes sont brièvement décrits ci-dessous:

procédure basée configurateur: Ils intègrent des règles de gestion de configuration dans les logiciels et peuvent effectuer des configurations de produits simples seulement. Les clients affiner leur sélection en choisissant dans la liste des options disponibles, certaines options étant fournis de façon dynamique. Un exemple bien connu est l'option de configuration disponibles auprès de plusieurs fournisseurs informatiques. Les fonctions de sélection sont tels que les clients ne seront pas en arriver à des conflits et les règles de gestion intégré assure une configuration valide. Pour ce genre de système, tout changement dans les règles métier implique un logiciel de réécriture et de tester avant d'appeler le système. Ces configurateurs procédure fondées sont les plus appropriés pour les fonctions de vente avec la logique métier simple. En règle générale, les entreprises de conseil en logiciels développent ces configurateurs, souvent sur une base de projet.


à base de règles configurateur: Comme indiqué précédemment, il s'agit d'un usage général (inférence) moteur et une base de règles / des connaissances adapté à une famille de produits. Ici, la représentation de la connaissance de la conception et le calcul d'une solution de conception réalisables sont étroitement couplés, en permettant la connaissance du domaine à être mêlé à la stratégie de contrôle (actions). Quelques configurateurs commerciaux ont été développés en utilisant l'approche base de règles, certains même ont été intégrés à des logiciels d'application tels que la CAO et PDM. Ils acceptent les exigences des utilisateurs que des fonctionnalités et des options, et peuvent générer des modèles CAO en fonction de la configuration choisie. Certains configurateurs sont également intégrés avec l'ERP et du CRM paquets, avec des sociétés de conseil fournissant leur propre moteur de configuration de base avec des solutions clés en main pour la configuration des produits.

The Next Generation Configurator

que l'ingénierie sous un produit conçu devient complexe et / ou lorsque le produit se modifie souvent, la création, la modification et l'entretien d'une base de règles devient une tâche impossible. S'il ya une modification de la conception, la base de règles doit être modifié en conséquence et passer par des tests approfondis. Pour les systèmes à base de procédure, les règles métier embarquées doivent être révisés en profondeur. Cela signifie que la procédure et l'option-base de règles / ou ne peut pas aller très loin dans le développement de produits complexes et dynamiques d'aujourd'hui et de l'environnement de fabrication. L'utilisation de configurateurs qui sont construits sur la base d'un problème de satisfaction de contraintes est la plus prometteuse dans de tels cas. Un comparatif des différents types configurateurs est donnée dans un tableau à la fin.

Un ingénieur-to-order roman Product Configurator pour configurer les produits complexes d'ingénierie est en cours d'élaboration à l'Institut des technologies de fabrication intégrée du Conseil national de recherches Canada (PARI-IMTI) à London, en Ontario. Il se compose d'un moteur de configuration, un outil de modélisation de produit, et un cadre de présentation Web. Le logiciel accepte les exigences des utilisateurs sur Internet, et sur la base des définitions de produits embarqués (composé de formules mathématiques, les paramètres de conception, les contraintes, les exigences de sécurité, etc), il génère automatiquement des produits sur mesure conçus pour répondre aux besoins des utilisateurs. Le configurateur est conçu pour séparer la connaissance du domaine des produits de la stratégie d'exécution du programme, et il intègre des algorithmes efficaces pour trouver une solution technique possible après une recherche approfondie de l'espace de conception pertinente. Il permet de générer des configurations alternatives qui peuvent être comparées / pesés par rapport à certains critères d'optimisation (exemple: faible coût) avant de sélectionner les configurations finales par un client. Notre configurateur présente les caractéristiques principales suivantes:

  • Il intègre des approches génériques pour résoudre les problèmes de configuration afin qu'il puisse être utilisé pour une variété de produits personnalisables, les approches incluent un moteur de configuration générique et un cadre de présentation Web;
  • Il embarque des stratégies efficaces de recherche et des algorithmes de recherche adaptées aux problèmes de configuration ingénieur à la commande;
  • Il comprend un mécanisme flexible pour la modélisation et le maintien de la définition du produit, ainsi que les définitions de produits individuels peuvent être intégrés avec le moteur de configuration générique.

L'outil de configuration-ingénieur à l'ordre du CNRC a progressé grâce à plusieurs mesures, y compris des études initiales, le développement du système, la conception d'algorithmes, mise en œuvre et l'évaluation du système. Bonne compréhension des problèmes de configuration a été développé à la fois par la recherche théorique et une étude de cas industriel. Plusieurs méthodes contrainte résoudre ont été explorées et certaines ont été choisies pour expérimenter sur les problèmes de configuration cible. Un système de configuration basé sur le Web a ensuite été construite, pour laquelle une architecture de système et d'un cadre de présentation basé sur le Web a été conçu à l'aide pratique niveaux multiples et les modèles de conception Modèle-Vue-contrôle. Efficace, des algorithmes de recherche ont été développés, mis en œuvre et évalués pour les problèmes de configuration du produit. Lorsqu'il sera pleinement développé, le configurateur est prévu de lier dynamiquement avec les référentiels de données échelle de la société afin de faciliter données produits changent fréquemment. Actuellement, nous sommes à la recherche d'un partenariat de collaboration pour le développement et la validation du configurateur via les données industrielles réelles.

Règles valign=top> Valign=top> Valign=top>
Critères basée sur les contraintes à base de règles procédure basée
complexité des produits pris en charge haut Moyen bas
peut effectuer une recherche automatique pour plusieurs solutions possibles Valign=top>
en termes de réutilisabilité réutilisables réutilisables non réutilisables
Valign=top> Valign=top>
bas haut N / A
reflètent les contraintes de produits impliquant des paramètres techniques difficile d'extraire des règles; nécessite une expertise des ingénieurs de la connaissance
Maintenance Relativement facile dur dur
Valign=top> Valign=top>

propos des auteurs

Joseph Neelamkavil est un agent de recherche principal à l'Institut des technologies de fabrication intégrée (ITFI) du Conseil national de recherches du Canada (CNRC). En tant que membre de l'équipe d'ingénierie simultanée de IMTI, il participe activement à la création d'outils qui soutiennent les concepteurs de génie pendant les premières phases de développement du produit. Ses intérêts de recherche englobent des recherches sur les techniques de représentations de la conception, de la capture des connaissances et des dessins réutiliser pour accélérer processus de développement du produit. Il est ingénieur professionnel enregistré dans la province de l'Ontario, Canada. Il a obtenu son B.Sc. en génie mécanique de l'Inde, M.Sc. en ingénierie de production du Trinity College de Dublin, en Irlande, et une maîtrise en génie mécanique de l'Université de Toronto, Canada.

Helen Xie est un agent de recherche à l'Institut des technologies de fabrication intégrée du Conseil national de recherches du Canada. Elle a été activement impliqué dans le domaine de la représentation des produits de données, la gestion de configuration du produit, et la planification de la production et de la programmation. Ses intérêts de recherche actuels sont, en application de l'intelligence artificielle et les technologies du Web sur la configuration du produit, le design conceptuel, et la conception distribuée et collaborative. Elle a obtenu une maîtrise ès sciences en génie mécanique de l'Université de Saskatchewan au Canada, M.Sc. de l'Université de Beijing d'aéronautique et d'astronautique, et B.Sc. de l'Université de Tianjin en Chine.

 
comments powered by Disqus