服務型制造下產品服務系統(tǒng)的設計

陳菊紅，焦興甲，郭福利

（西安理工大學 經濟與管理學院，西安 710048）

0 引言

服務型制造是在服務逐漸成為整個經濟的價值核心、傳統(tǒng)制造業(yè)面臨可持續(xù)發(fā)展危機的背景下出現的先進制造模式[1]。在服務型制造模式下，制造與服務融合發(fā)展,在產品模式上體現為產品和服務在全生命周期內的緊密整合，企業(yè)向顧客提供 “產品+服務”的整體解決方案，即產品服務系統(tǒng)（PSS）。PSS能夠提升企業(yè)的價值鏈，提高企業(yè)的競爭力，并帶來顯著的環(huán)境效益，對消費者，企業(yè)，社會，資源和環(huán)境都有重要意義[2]。實現產品向PSS轉變首先要解決PSS的設計問題，一些學者對此進行了研究。Handbook[3]給出了PSS的設計方法和工具。Manzini[4]認為PSS可以優(yōu)化資源，并論述了由此引發(fā)的企業(yè)可持續(xù)PSS設計。Evans等[5]對10家食品企業(yè)的PSS設計案例進行了研究，并指出只有合作伙伴參與到PSS的設計過程企業(yè)才能獲得可持續(xù)性收益。

但是,目前對PSS設計特點與過程的研究卻很少[6]。為了有效指導PSS設計活動，有必要對PSS的設計特點和設計過程進行分析和研究。

1 PSS概述

產品服務系統(tǒng)（PSS）是一個有競爭力的，由產品、服務、基礎設施和支持網絡組成的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠有效滿足顧客的需求并具有比傳統(tǒng)商業(yè)模式更少的生態(tài)危害[7]，目的是實現經濟、生態(tài)和社會的可持續(xù)發(fā)展[8]。按產品和服務在PSS中所占的比重大小可將PSS分為產品導向型、使用導向型和結果導向型[9],如圖1所示。

(1)產品導向 PSS(Product-oriented PSS，PPSS):企業(yè)以傳統(tǒng)方式銷售產品，將產品所有權轉讓給顧客，同時為客戶提供多種可供選擇的服務。比如顧客購買洗衣機并獲得維修服務。

(2)使用導向型 PSS（Use-oriented PSS，UPSS）：企業(yè)將產品在一定時期內的使用權及相關支持服務出售給顧客，但不轉讓產品的所有權。比如顧客通過租賃洗衣機來獲得干凈衣物的功能。

(3)結果導向型PSS(Result-oriented PSS，RPSS)：企業(yè)直接向顧客提供功能，顧客既不擁有產品也不直接使用產品，而是通過購買產品和服務的功能直接獲得效用。比如顧客直接購買洗衣功能來獲得干凈的衣物。

圖1 產品服務系統(tǒng)的分類[9]

2 PSS設計過程中的新特點及其與傳統(tǒng)產品設計的比較

PSS是服務型制造模式中的新型產品模式，具有很多不同于傳統(tǒng)物理產品及無形服務的新特征，它以可持續(xù)發(fā)展為目的，為顧客提供價值而不是所有權，并通過產品與服務的有機整合達到PSS的多元化。同時，服務型制造在宏觀和微觀上都對產品屬性提出了新的要求：宏觀上，服務型制造要求產品低能耗、低污染、高附加值以及高資源利用率，促進環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會的建設；微觀上，服務型制造要求企業(yè)調整經營理念，從以產品為中心轉向以顧客為中心，從產品導向轉向服務導向。這些要求和變化都對PSS自身的設計過程產生深刻的變革，使PSS的設計目標、概念設計、詳細設計、組織形式和知識依賴都不同于傳統(tǒng)設計過程，設計主體只有清楚的認識到兩者的不同，才能正確的指導PSS設計活動。為此，有必要對兩者在這幾個方面的不同進行比較。

表1 PSS設計和傳統(tǒng)產品設計的比較

服務型制造下PSS設計在設計目標、概念設計、詳細設計、組織形式和對知識的依賴等方面都不同于傳統(tǒng)產品設計，見表 1。

3 基于3D循環(huán)的PSS設計過程模型

對傳統(tǒng)產品設計過程的研究相對比較成熟，不論一個產品的設計是復雜還是簡單，其設計過程都可以劃分為三個階段：提出任務→概念設計→詳細設計，這方面已有許多論述[15]。但是如上文所述，在服務型制造下PSS設計的理念發(fā)生了變化，設計過程的內容和任務也不同于傳統(tǒng)產品設計，這使得傳統(tǒng)產品設計過程理論不能適應指導PSS的設計過程。

另一方面，PSS設計是由價值驅動的。PSS的核心思想是消費者的需求并不是產品本身，而是產品所能提供的功能，并通過購買這種功能獲得價值，Morelli[16]也指出PSS設計應該基于價值的視角,Maxwell通過對59家企業(yè)的研究發(fā)現，成功實現可持續(xù)收益顯著增長的企業(yè)都把全面考慮最終用戶的價值和功能需求作為其成功的決定因素。價值的思想貫穿于PSS設計的全過程，是PSS設計的主要驅動力。功能需求的確定，PSS方案的設計，知識的獲取和組織網絡的設計都要以價值為驅動，所以對PSS設計過程的劃分應該基于價值。

為了更好的描述PSS的設計過程，本文在傳統(tǒng)產品設計過程理論的基礎上，從價值的視角出發(fā)，將PSS的設計過程劃分為定義價值（Define value）、設計價值(Design value)和傳遞價值 (Deliver value)三個階段。同時，PSS設計過程是一個循環(huán)迭代的過程，定義價值、設計價值和實現價值（3D）是三個相互關聯的環(huán)節(jié)，這三個環(huán)節(jié)貫穿于PSS設計始終，不斷循環(huán)往復，形成完整的PSS設計過程,如圖2所示。

圖2 PSS設計過程的3D循環(huán)模型

第一階段定義價值。這個價值包括經濟價值、生態(tài)價值和社會價值三個部分。經濟價值應該由顧客的功能需求 （包括相關需求）確定，而不是某個特殊的產品。同時PSS的目的是實現經濟、生態(tài)和社會可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排和提高整個社會的生活質量等體現生態(tài)和社會價值的指標要作為一種約束整合到PSS所能滿足的功能需求中，并將功能需求轉化為PSS設計中要設計的功能；第二階段設計價值。價值的設計是以功能為起點的，通過功能分析、服務創(chuàng)新，考慮所有能提供所需功能的產品和服務，以及產品和服務在整個生命周期內各個階段的相互影響，各種可能的組合形式，并通過功能整合獲得可行的PSS解。在此基礎上對各可行方案進行全生命周期的可持續(xù)性評價，同時考慮技術、資源的可獲得性，優(yōu)選和確認最優(yōu)PSS方案；第三階段傳遞價值，在前兩階段的基礎上，確定、選擇并管理參與價值傳遞的合作伙伴網絡。首先對最優(yōu)PSS方案中的有形產品和無形服務進行詳細設計，確定結構、工藝、所需要采購的原材料、零部件及相關服務設施，在此基礎上綜合考慮合作企業(yè)能力、經營管理狀況、企業(yè)信譽等因素，對合作企業(yè)進行優(yōu)化選擇，構建和管理價值傳遞網絡，確保PSS設計的最終實現。

4 結語與展望

服務型制造是服務與制造相融合的先進制造模式，使傳統(tǒng)制造產品向PSS轉變。服務型制造對PSS設計的產生了深刻影響，使其在設計目標、理念、設計過程的內容和任務等方面都不同于傳統(tǒng)產品設計。目前PSS設計還沒有統(tǒng)一的標準和準則，在全球制造轉向服務型制造的背景下，作為新型的產品模式，PSS的成功設計急需理論上的支持和指導。本文PSS設計的特點進行了總結，并從設計目標、概念設計、詳細設計、組織形式和知識依賴等方面對PSS設計與傳統(tǒng)產品設計進行詳細比較，在此基礎上從價值的視角出發(fā)，提出PSS設計過程是一個由定義價值、設計價值、傳遞價值三個相互關聯的階段組成的循環(huán)迭代過程。本文從理論上探討了PSS的設計過程模型，但如何實現PSS設計中物質流和服務流的耦合，并開發(fā)PSS的設計方法與工具是進一步的研究方向。

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