随着时下激烈的全球竞争,企业正面临着各种问题,比如日益增长的客户需求,更短的产品生命周期以及不断增加的生产成本。随着消费者需求的多样化,产品必须多样化以迎合消费者的需求。提供多种产品有助于公司扩大目标消费群并保持其产品的竞争力。因此,为了吸引更多的客户,赢得更多的市场份额并增加销售量,企业将其生产模式从大规模生产转变到大规模定制。目前,大规模定制这一生产范式在制造领域得到了广泛的应用。在大规模定制的背景下,越来越多的企业开始对产品平台战略给予高度关注。平台战略的优势是可以利用规模经济降低生产成本,从而以较为低廉的价格满足不同客户的需求。当公司计划开发新产品时,通常会将现有的消费群体根据其购买力和消费特征分为不同的细分市场。公司通过市场调研收集不同细分市场的消费需求,设计开发一个产品系列满足不同市场的不同需求。公司利用平台战略,将一个产品系列中的不同产品所使用的相同组件在平台上一起生产,大大提高了生产效率,从而弥补了由于产品多样化带来的规模经济的损失。本文分别考虑了以下三种情况:组件共享策略下的产品单平台设计、外包策略下的产品模块化平台设计以及标准化与冗余策略下的产品多平台模块化设计。在第三章,本文总结了产品单平台策略的优缺点,并提出组件共享策略弥补单平台策略中产品通用性不足的缺点。单平台是指在一个产品系列中所有产品通用的产品平台。制造商在利用单平台策略时面临的主要挑战是如何平衡产品组件间的通用性和差异性。单平台策略通过加强产品间组件的通用性可以有效降低单位成本。但是产品间过多的相似性会影响产品的多样性,从而导致客户满意度的下降。在考虑单平台设计时,本研究通过相关约束条件维持产品组件的通用性和差异性之间的平衡,从而确保高水平的消费者效用。此外,本文利用组件共享策略解决单平台中的存在的缺点。产品制造商将组件共享视为保证产品多样性的一种方式。组件共享是一种基于产品的策略,它可以在项目或产品之间共享特定于产品的组件和概念。在组件共享策略中,所有产品通用标准化的核心概念和组件,而产品之间的独特概念和组件是单独制造的。制造商是否支持组件共享取决于成本,产品质量性能以及组织结构等因素。在第三章中,本文重点介绍了这些关键问题以及支持或禁止组件共享策略的相关因素。尽管平台策略和组件共享在制造业中很流行,但对两者的结合还没有得到充分的研究。此外,不确定理论在估计客户需求和规模经济方面的有效性也很少受到研究关注。众所周知,企业的生产经营处于不确定的环境中,即时订单需求无法准确估计,新产品的开发导致规模经济参数无法准确估量。因此,本文通过构建一个不确定环境下的简单但易于扩展的产品平台和组件共享模型填补文献中的空白。本章提出了四种方法帮助公司制定最优产品性能和利润的解决方案。本文假设在客户需求和规模经济中存在不确定性,通过构建一个不确定模型,找到最有利可图的方法开发整个新产品系列。详细的数值分析为该模型的可行性和有效性提供了支持。在讨论过单平台策略后,本文在第四章探讨了模块化平台设计与生产决策优化的相关问题。模块化平台设计广泛应用于生产制造当中,在大规模定制生产中行之有效。该策略可帮助制造商了解客户的喜好和需求,刻画与产品相关的配置规则,通过构建理论模型选择最优的组件和模块。但是,在将产品模块化的过程中,由于模块化设计的复杂性,耗时时间长,制造商面临着如何降低顾客响应时间以进一步提高市场占有率的问题。此外,现有文献中大多数关于模块化的讨论集中于如何减少模块间的关联和加强模块内组件的连接,并未完全考虑不确定的顾客响应时间等问题。为了补充这方面的研究,本文在第四章构建了一种基于不确定响应时间的产品配置模型。该模型假设需求随着响应时间的增加而减少。本研究利用不确定理论将该不确定模型转化为确定型模型。此外,第四章采用外包策略解决响应时间不确定造成的利润损失,探索了不确定的响应时间和外包策略之间的相互关系,并使用CPLEX 12.8求解该不确定的混合整数规划问题。在一系列数值实验中,本文发现利润和采购策略对不确定的交货时间很敏感,而外包策略是一种行之有效的方法,可以帮助公司减少由于不确定因素引起的损失。在第三章和第四章的研究基础上,本文将平台策略与模块化策略相结合,在第五章提出了多平台模块化策略。尽管模块化产品设计和平台策略已成为产品配置中的常用策略,但将模块化策略与平台策略相结合的研究却很少。根据先前的研究,当引入单个平台时,所有产品的平台组件性能都是相同的,这会导致低端产品的过度设计或高端产品的设计不足。为了解决这个问题,在前两部分的基础上,本文在第五章提出了多平台模块化策略。在具有多个平台的情况下,制造商可在批量装配生产线中使用不同组的通用核心模块,以降低通用性,从而使平台变量具有多个通用模块。因此,多平台策略增加了产品的独特性,从而可能增加高端市场的产品份额,并节省了低端市场的资本投资。根据大规模定制环境下的客户要求,产品平台设计通常需要面临如何选择个性化产品的通用组件或模块这一问题。但是,目前大多数关于产品平台设计的研究采用的策略通常是极端的,要么是完全多样性（完全个性化）,要么是具有标准化的产品（一组有限的产品）。在多平台模块化策略的基础上,为了帮助制造商更加灵活的配置产品,第五章采用了标准化和冗余策略。第五章放松了“所提供的产品必须准确满足所需的性能或客户要求”的假设。为了更加贴合实际的生产制造情况,第五章引入了装配中的组装和拆卸过程,并提出了一种新的不确定环境下的产品配置决策模型。该模型通过采用标准化和冗余策略找到最佳的产品配置,以最大程度地降低总成本。该模型定义了客户需求并初步构建了产品的装配顺序。然后,该模型采用模块化多平台组装的制造方法增加大规模定制中产品的多样性。接下来,第五章使用CPLEX 12.8软件,利用不确定理论对产品配置中的不确定性进行线性化和求解。最后,通过敏感性分析,本章给出最佳平台数量和生产策略等相关建议,确定最终的定制产品规格。从手机的案例研究中,第五章发现标准化比冗余策略要好,而且灵活的平台策略可以有效降低生产成本。如今,为了满足客户需求,必须进行大规模定制。尽管制造商有可能通过提供价格合理的各种产品保持客户忠诚度,但他们仍面临着批量生产效率和多样化客户需求等方面的困境。因此,本文主要的挑战是如何在保持低成本同时维持高客户效用。本文构建的三种模型帮助制造商灵活的配置产品,实现柔性制造,所提出的所有策略有助于企业以低成本保持产品多样化。