《高速列車模塊化產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)建設(shè)指南》

ICS45.060

CCSS50

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CCTASXX—2023

高速列車模塊化產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)建設(shè)指南

Guideforconstructionofmodularproducttechnologyplatformforhigh-speedtrains

草案版次選擇

（本草案完成時(shí)間：X）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)??發(fā)布

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高速列車模塊化產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)建設(shè)指南

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高速列車模塊化產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)建設(shè)的總體要求、平臺(tái)建設(shè)過程模型、平臺(tái)構(gòu)建主要方

法、平臺(tái)運(yùn)用主要方法、平臺(tái)評(píng)價(jià)主要方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于最高運(yùn)行速度大于200km/h的高速列車模塊化產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱平臺(tái)）建設(shè)，

機(jī)車、客車、貨車及其它制式軌道交通裝備可參照?qǐng)?zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T30438-2013支持模塊化設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)字典技術(shù)原則和方法

GB/T31982—2015機(jī)械產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB/T30438—2013和GB/T31982-2015界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)producttechnologyplatform

通過信息化賦能實(shí)現(xiàn)某類產(chǎn)品共用要素規(guī)范化管理和可重用的產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

3.2模塊化設(shè)計(jì)modularitydesign

將產(chǎn)品的某些要素組合在一起,構(gòu)成一些具有特定功能的模塊,將這些模塊作為通用性的模塊與其

他產(chǎn)品要素進(jìn)行多種組合,構(gòu)成新的系統(tǒng),產(chǎn)生多種不同功能或相同功能、不同性能的系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方

法。

[GB/T31982—2015，定義3.20]

3.3產(chǎn)品族productfamily

具有相似功能和/或結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品集合

[GB/T31982—2015，定義3.9]

3.4公共模塊commonmodule

形狀與特征在產(chǎn)品族產(chǎn)品中完全相同的模塊。

3.5適應(yīng)性模塊adaptablemodule

形狀與特征在產(chǎn)品族產(chǎn)品中不完全相同，可通過構(gòu)建多個(gè)配置實(shí)例或參數(shù)化模板響應(yīng)多樣化的客戶

需求。

3.6個(gè)性化模塊individualizedmodule

形狀與特征在產(chǎn)品族產(chǎn)品中幾乎完全不同的模塊。

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3.7模塊簡(jiǎn)統(tǒng)化設(shè)計(jì)modulesimplificationdesign

將系列產(chǎn)品模塊進(jìn)行構(gòu)型和接口簡(jiǎn)化統(tǒng)型的設(shè)計(jì)過程。

3.8產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)productmasterstructure

一種可配置的、包括所有組成模塊和規(guī)則的、面向產(chǎn)品族的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

[GB/T31982—2015，定義3.16]

3.9產(chǎn)品配置規(guī)則productconfigurationrules

支持訂單產(chǎn)品族定位、模塊屬性參數(shù)賦值以及模塊配置約束校驗(yàn)的規(guī)則，具體包括：產(chǎn)品族定位規(guī)

則、需求-模塊映射規(guī)則、模塊層級(jí)映射規(guī)則、模塊配置規(guī)則。

3.10產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)productconfigurationdesign

基于產(chǎn)品主結(jié)構(gòu),按一定的配置規(guī)則，選擇必選模塊和可選模塊組合成客戶所需產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。

[GB/T31982—2015，定義3.22]

3.11產(chǎn)品配置變更productconfigurationchange

基于配置設(shè)計(jì)結(jié)果采用更換模塊配置、修改模型實(shí)例、新建模塊實(shí)例幾種方式對(duì)各個(gè)組份的配置結(jié)

果進(jìn)行修改，以獲得最終的產(chǎn)品配置清單。

4總體要求

4.1目標(biāo)

面向軌道交通裝備市場(chǎng)、技術(shù)、研發(fā)、運(yùn)維、成本等需求，搭建高速列車模塊化產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)系統(tǒng)，

支持高速列車整車級(jí)、系統(tǒng)級(jí)等多種產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)研發(fā)資源平臺(tái)化管理和需求驅(qū)動(dòng)的

高速列車快速定制設(shè)計(jì)，滿足不同環(huán)境、不同速度等級(jí)的多樣化運(yùn)用需求，有助于企業(yè)研發(fā)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的

積累和重用。

具體包括：

a）對(duì)企業(yè)產(chǎn)品需求、結(jié)構(gòu)、模塊、流程等研發(fā)資源要素進(jìn)行通用可擴(kuò)展的規(guī)范化管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品

設(shè)計(jì)流程與知識(shí)的高效、高質(zhì)量管理；

b）滿足定制化、差異化需求，使同一類產(chǎn)品能在同一平臺(tái)、按照同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的

模塊化快速定制設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品研發(fā)高效、可靠、快速；

c）便于實(shí)現(xiàn)模塊技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)品的裝配、維修、回收等，控制成本；

d）幫助企業(yè)形成以產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)為核心的專業(yè)化研發(fā)、生產(chǎn)和供應(yīng)鏈格局。

4.2平臺(tái)建設(shè)原則

4.2.1平臺(tái)要素模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化原則

企業(yè)研發(fā)資源包括產(chǎn)品、數(shù)據(jù)、知識(shí)、流程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等要素實(shí)現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化并納入平臺(tái)管理，

使研發(fā)資源得以有效重用。

4.2.2平臺(tái)模塊獨(dú)立性和通用性原則

平臺(tái)模塊間的信息、功能、結(jié)構(gòu)等耦合度盡可能小，易于實(shí)現(xiàn)模塊的單獨(dú)設(shè)計(jì)與制造，以利于提

高模塊的互換性、可維修性、可重用性和可回收性等，同時(shí)滿足在不同產(chǎn)品中可選用同一模塊實(shí)現(xiàn)相同

功能的需求，以便構(gòu)成產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)。

4.2.3平臺(tái)可持續(xù)性原則

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模塊化產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)具有不斷更新或升級(jí)的迭代能力。

5平臺(tái)建設(shè)過程模型

5.1概述

高速列車模塊化產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)建設(shè)的典型過程用雙“O”模型表示，見圖1。高速列車模塊化產(chǎn)品

技術(shù)平臺(tái)建設(shè)可分為平臺(tái)構(gòu)建、評(píng)價(jià)、運(yùn)用三個(gè)基本過程，過程間循環(huán)反復(fù)以使平臺(tái)不斷迭代更新，每

個(gè)過程可細(xì)分為多個(gè)過程功能塊，可根據(jù)具體需要選擇其中全部或部分功能開展產(chǎn)品平臺(tái)建設(shè)。

圖1高速列車模塊化產(chǎn)品平臺(tái)建設(shè)過程模型（雙“O”模型）

5.2平臺(tái)構(gòu)建過程

在已有的各規(guī)格和品種產(chǎn)品實(shí)例的基礎(chǔ)上，開展模塊規(guī)劃和建模，并實(shí)現(xiàn)研發(fā)資源的標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)

和規(guī)范化管理。其過程包括：模塊劃分、模塊類型識(shí)別、模塊簡(jiǎn)統(tǒng)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)構(gòu)建、模塊配置

規(guī)則構(gòu)建。見圖1模型的（A~E功能塊）。

5.3平臺(tái)運(yùn)用過程

在所構(gòu)建產(chǎn)品平臺(tái)的基礎(chǔ)上，開展需求驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品快速定制化設(shè)計(jì)，產(chǎn)生多種不同功能或相同功能、

不同性能的系列產(chǎn)品。其過程包括：配置設(shè)計(jì)、配置變更。見圖1模型的（F~G功能塊）。

5.4平臺(tái)評(píng)價(jià)過程

采用恰當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)已構(gòu)建的產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等開展量化評(píng)價(jià)，以支撐平臺(tái)更新策略的制

定。其過程包括：平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)、技術(shù)性評(píng)價(jià)、運(yùn)用狀態(tài)識(shí)別、更新決策。見圖1模型的（H~K功能

塊）。

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6平臺(tái)構(gòu)建主要方法

6.1模塊劃分

高速列車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊宜采用基于BOM的多層級(jí)模塊劃分方法（見附錄A），構(gòu)建統(tǒng)一、規(guī)范的

模塊化結(jié)構(gòu)樹。模塊劃分應(yīng)遵循以下原則：

a）劃分順序原則：模塊劃分應(yīng)先整體后局部、先主要后次要、先功能后結(jié)構(gòu)。

1）先整體后局部，即先進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的模塊劃分，然后根據(jù)某一個(gè)系統(tǒng)模塊劃分出更細(xì)的模塊，

直至不能再細(xì)分的模塊；

2）先主要后次要，先劃分對(duì)產(chǎn)品功能具有決定意義的核心模塊，再劃分其它次要的模塊，最

后是輔助性模塊；

3）先功能后結(jié)構(gòu)，即在功能模塊清晰的情況下，再按結(jié)構(gòu)劃分子模塊。

b）功能獨(dú)立性原則

劃分的模塊應(yīng)能獨(dú)立完成一定的功能，一個(gè)模塊宜只響應(yīng)一個(gè)功能。

c）結(jié)構(gòu)獨(dú)立性原則

劃分的模塊應(yīng)盡量增大模塊內(nèi)零部件的關(guān)聯(lián)，減少模塊之間的關(guān)聯(lián)，滿足模塊設(shè)計(jì)、管理和生產(chǎn)的

獨(dú)立要求。

d）粒度適中原則

模塊劃分時(shí)宜以部件作為模塊，外購(gòu)件、安裝座、通用件不宜再劃分。

6.2模塊類型識(shí)別

將結(jié)構(gòu)樹上的不可再分節(jié)點(diǎn)識(shí)別為產(chǎn)品平臺(tái)模塊（公共模塊、適應(yīng)性模塊、個(gè)性化模塊）與非平臺(tái)

模塊。模塊類型識(shí)別可采用“模塊相似度”與“模塊使用度”兩個(gè)指標(biāo)識(shí)別模塊的類型?！澳K相似度”、

“模塊使用度”計(jì)算公式和模塊識(shí)別規(guī)則參見附錄B。

6.3模塊簡(jiǎn)統(tǒng)化設(shè)計(jì)

進(jìn)行平臺(tái)模塊簡(jiǎn)統(tǒng)化設(shè)計(jì)，宜采用多屬性決策方法從已有實(shí)例中確定平臺(tái)模塊實(shí)例（應(yīng)用示例參見

附錄C），以減少不必要、無價(jià)值的差異性。

6.4產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)構(gòu)建

產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)構(gòu)建即將模塊化結(jié)構(gòu)樹、模塊類型識(shí)別結(jié)果、模塊簡(jiǎn)統(tǒng)化設(shè)計(jì)結(jié)果綜合，形成產(chǎn)品族主

結(jié)構(gòu)，以支持需求驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品快速定制設(shè)計(jì)。需要標(biāo)識(shí)的模塊類別有兩個(gè)維度：通用程度維度和選型要

求維度。按通用程度模塊分為公共模塊、適應(yīng)性模塊、個(gè)性化模塊、非平臺(tái)模塊，按選型要求模塊分為

基本模塊、必選模塊、可選模塊。將各個(gè)模塊的實(shí)體設(shè)計(jì)結(jié)果與模塊化結(jié)構(gòu)樹上的模塊對(duì)象關(guān)聯(lián)，作為

模塊對(duì)象的可配置空間。產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)示意圖參見附錄D。

6.5模塊配置規(guī)則構(gòu)建

模塊配置規(guī)則是支持配置設(shè)計(jì)，為模塊屬性參數(shù)賦值以及模塊配置約束校驗(yàn)的規(guī)則，具體包括4類：

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a）產(chǎn)品族定位規(guī)則

為產(chǎn)品族規(guī)劃時(shí)的市場(chǎng)細(xì)分變量與產(chǎn)品族規(guī)劃結(jié)果的映射關(guān)系，構(gòu)建產(chǎn)品族的定位規(guī)則，用于將客

戶訂單需求定位到某一產(chǎn)品族范圍。

b）需求-模塊映射規(guī)則

為不同車種的客戶需求與產(chǎn)品模塊屬性參數(shù)間的映射關(guān)系，支持基于產(chǎn)品平臺(tái)的定制設(shè)計(jì)中需求向

模塊屬性參數(shù)的快速轉(zhuǎn)化。

c）模塊層級(jí)映射規(guī)則

為產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)中相鄰的上級(jí)模塊與下級(jí)模塊的屬性之間的映射關(guān)系，支持基于產(chǎn)品平臺(tái)的定制設(shè)計(jì)

中上層模塊技術(shù)參數(shù)向下級(jí)模塊技術(shù)參數(shù)的快速分解、映射。

d）模塊配置規(guī)則

為產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)中不同模塊間的約束關(guān)系，以保證模塊配置時(shí)模塊組合的合理性。

7平臺(tái)運(yùn)用主要方法

7.1配置設(shè)計(jì)

配置設(shè)計(jì)是以需求映射得到的模塊設(shè)計(jì)參數(shù)為輸入，采用基于實(shí)例推理的配置設(shè)計(jì)方法對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

樹從系統(tǒng)級(jí)節(jié)點(diǎn)開始進(jìn)行自上而下的遍歷，對(duì)每個(gè)模塊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置，從而獲得產(chǎn)品配置清單的一種方

法?；趯?shí)例推理的配置設(shè)計(jì)方法見附錄E。

7.2配置變更

配置變更可分為系統(tǒng)配置變更和配置結(jié)果校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)配置結(jié)果的修改變更。

a）系統(tǒng)配置變更

以配置設(shè)計(jì)結(jié)果為基礎(chǔ)，采用更換模塊配置、修改模型設(shè)計(jì)、新建模塊實(shí)例幾種方式對(duì)各系統(tǒng)推薦

配置的結(jié)果進(jìn)行修改。

1）更換模塊配置：以同車種中所有產(chǎn)品族主結(jié)構(gòu)中關(guān)聯(lián)的模塊為變更空間，對(duì)某個(gè)模塊對(duì)象

的配置實(shí)例進(jìn)行更換。

2）修改模型設(shè)計(jì)：對(duì)所配置的模塊實(shí)例的屬性參數(shù)進(jìn)行修改，對(duì)其三維模型進(jìn)行變型，產(chǎn)生

新的模塊實(shí)例。

3）新建模塊實(shí)例：以模塊的元模型為基礎(chǔ)，對(duì)其屬性參數(shù)進(jìn)行賦值，在三維建模軟件中創(chuàng)建

對(duì)應(yīng)的三維模型，生成新的模塊實(shí)例。

b）配置結(jié)果校驗(yàn)

根據(jù)模塊配置規(guī)則，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的模塊配置結(jié)果進(jìn)行兼容性校驗(yàn)，判斷是否滿足所定義的配置規(guī)則。

若存在不滿足的規(guī)則，則需要返回修改配置結(jié)果；若滿足所有配置規(guī)則，則可進(jìn)行總體裝配。

8平臺(tái)評(píng)價(jià)主要方法

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8.1平臺(tái)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)性可采用平臺(tái)市場(chǎng)份額、平臺(tái)效率、平臺(tái)效益（產(chǎn)品平臺(tái)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)）進(jìn)行評(píng)價(jià)，相關(guān)

計(jì)算方法參見附錄F。

8.2平臺(tái)技術(shù)性評(píng)價(jià)

平臺(tái)技術(shù)性可采用產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)通用性指數(shù)與適應(yīng)性指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，相關(guān)計(jì)算方法參見附錄F。

8.3平臺(tái)運(yùn)用狀態(tài)識(shí)別

基于產(chǎn)品平臺(tái)各生命周期（興起期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期）的經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，

評(píng)估已構(gòu)建的產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，包括“正?！迸c“異?！眱蓚€(gè)狀態(tài)，評(píng)估準(zhǔn)則詳見附錄F。

8.4平臺(tái)更新決策

通過產(chǎn)品平臺(tái)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)分析，可持續(xù)評(píng)估產(chǎn)品平臺(tái)在各生命周期的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，當(dāng)產(chǎn)品平臺(tái)顯示異

常運(yùn)營(yíng)時(shí)，應(yīng)提示企業(yè)開展產(chǎn)品平臺(tái)更新決策，分析并且識(shí)別產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)的更新決策項(xiàng)，包括模塊類

型轉(zhuǎn)化、模塊實(shí)例（或模板）變更、模塊技術(shù)升級(jí)等。

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附錄A

（資料性）

基于BOM的多層級(jí)模塊劃分方法

A.1基于BOM的多層級(jí)模塊劃分流程

以各車種的產(chǎn)品BOM實(shí)例為輸入，采用基于BOM的多層級(jí)模塊劃分方法，過程如圖A-1所示。

圖A-1基于BOM的多層級(jí)模塊劃分流程

A.2系統(tǒng)級(jí)模塊劃分

a）產(chǎn)品BOM處理

對(duì)產(chǎn)品BOM的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，包括兩部分內(nèi)容：

1）對(duì)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，有標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件、通用件、虛件/實(shí)件、安裝座5種類型。其中

“虛件”是指企業(yè)為了管理方便而虛構(gòu)的一組零部件集合，它沒有設(shè)計(jì)、加工圖紙，如“車頂設(shè)備”、

“車外設(shè)備”等。

2）去除標(biāo)準(zhǔn)件。為了提高模塊劃分的效率，可以去除標(biāo)準(zhǔn)件，如螺栓、墊片等。

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b）基于系統(tǒng)評(píng)分表判斷節(jié)點(diǎn)是否重新劃分

采用系統(tǒng)評(píng)分表評(píng)估每個(gè)系統(tǒng)級(jí)節(jié)點(diǎn)的分?jǐn)?shù)，若總分≥3，則建議節(jié)點(diǎn)不再重新劃分，可作為一個(gè)

系統(tǒng)級(jí)模塊，并進(jìn)入下一層級(jí)劃分，系統(tǒng)評(píng)分表見圖A-2所示。

圖A-2系統(tǒng)級(jí)評(píng)分表

注：由系統(tǒng)級(jí)評(píng)分表可知，面向系統(tǒng)級(jí)的模塊劃分主要考慮的是功能獨(dú)立性，系統(tǒng)級(jí)模塊最好只響應(yīng)

一個(gè)明確的功能。例如，“車體及內(nèi)裝設(shè)備”節(jié)點(diǎn)顯然不止一個(gè)明確功能，而且還是一個(gè)虛件，因此需要對(duì)

其進(jìn)一步劃分，拆分為“車體”、“車內(nèi)設(shè)施”兩個(gè)系統(tǒng)模塊。而“轉(zhuǎn)向架”節(jié)點(diǎn)具有一個(gè)明確的總功能“走

行”，而且它還不是一個(gè)虛件，因此“轉(zhuǎn)向架”可以不再劃分，直接作為一個(gè)系統(tǒng)級(jí)模塊。

c）功能-結(jié)構(gòu)分析

針對(duì)具有多個(gè)功能的系統(tǒng)級(jí)節(jié)點(diǎn)，需要對(duì)其進(jìn)行功能-結(jié)構(gòu)分析，從而劃分出響應(yīng)明確功能（最好

為1個(gè)）的系統(tǒng)級(jí)模塊。

A.3零部件級(jí)模塊劃分

a）基于零部件評(píng)分表判斷節(jié)點(diǎn)是否重新劃分

與系統(tǒng)評(píng)分表類似，采用零部件評(píng)分表評(píng)估每個(gè)零部件節(jié)點(diǎn)的分?jǐn)?shù)，若總分≥3，則建議節(jié)點(diǎn)不再

重新劃分，可作為一個(gè)零部件模塊，反之則需重新進(jìn)行劃分，零部件評(píng)分表見圖A-3所示。面向零部件

的模塊劃分除了考慮功能外，還需重點(diǎn)考慮其結(jié)構(gòu)信息，包括它是否是外購(gòu)件、通用件、安裝座等。

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圖A-3零部件級(jí)評(píng)分表

b）相關(guān)性聚類分析/主觀定性分析

針對(duì)需要進(jìn)一步模塊劃分的零部件節(jié)點(diǎn)，可以采用相關(guān)性聚類分析重新劃分模塊。此外，除了聚類

分析方法，也可以組織領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)待劃分的零部件節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定性分析以獲得最終的零部件模塊劃分結(jié)果。

A

A

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附錄B

（資料性）

模塊相似度、使用度計(jì)算方法及模塊類型識(shí)別規(guī)則

B.1模塊相似度

模塊相似度是指模塊實(shí)例在性能、尺寸、接口等方面相似程度，相似度越高，模塊間功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

越接近，可滿足互換性要求，計(jì)算公式為：

n(t)

S

Mi(r,s)(t)

Sr1,s1,rs…………………（1）

Mi(t)n(t)n(t)1

式中：

S是t時(shí)刻模塊Mi的相似度；

Mi(t)

n(t)是t時(shí)刻模塊Mi的實(shí)例數(shù)；

S是t時(shí)刻模塊i第r與第s個(gè)實(shí)例之間的相似度，計(jì)算公式為：

Mi(r,s)(t)

kSM(r,s)(t)

Sij……（2）

Mi(r,s)(t)

jk

式中：

Mij是指模塊Mi的技術(shù)參數(shù)屬性，其總數(shù)為k；

S是指t時(shí)刻模塊Mi第r與第s個(gè)實(shí)例關(guān)于第j個(gè)屬性的相似度值。S在計(jì)算過程中，

Mij(r,s)(t)Mij(r,s)(t)

需要按以下兩種情況來識(shí)別計(jì)算：

1）若第j個(gè)屬性的數(shù)據(jù)類型為數(shù)值型，則其相似度的計(jì)算公式為：

min(Mij(r,s))(t)

S………………（3）

Mij(r,s)(t)

max(Mij(r,s))(t)

式中：

是指時(shí)刻第與第個(gè)實(shí)例技術(shù)參數(shù)的最小值；

min(Mij(r,s))(t)trsMij

是指時(shí)刻第與第個(gè)實(shí)例的技術(shù)參數(shù)的最大值。

max(Mij(r,s))(t)trsMij

2）若第j個(gè)屬性的數(shù)據(jù)類型為文本型，則其相似度的計(jì)算公式為：

1,當(dāng)rs時(shí)

……（）

SM(r,s)(t)4

ij0,當(dāng)rs時(shí)

B.2模塊使用度

模塊使用度表示模塊被產(chǎn)品所采用的頻次，使用度越高，表明模塊越基礎(chǔ)，并且該模塊在以后的產(chǎn)

品實(shí)例中也基本不變，計(jì)算公式為：

m(t)

q假如實(shí)例有模塊

p1Mi,p1,pM

U(t)，qi……………（5）

Mim(t)Mi,p0,假如實(shí)例p沒有模塊M

i

式中：

是時(shí)刻第個(gè)模塊使用度；

UMi(t)ti

q是表示產(chǎn)品實(shí)例是否使用當(dāng)前模塊Mi，其中p為產(chǎn)品實(shí)例。如果產(chǎn)品實(shí)例使用了模塊Mi，

Mi,p

那么q等于1，如果產(chǎn)品實(shí)例沒有使用模塊Mi，則q等于0；

Mi,pMi,p

m(t)是t時(shí)刻產(chǎn)品實(shí)例總量。

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B.3模塊識(shí)別規(guī)則

通過“模塊相似度S”與“模塊使用度U(t)”所計(jì)算的數(shù)值制定模塊識(shí)別規(guī)則，自動(dòng)、動(dòng)態(tài)

Mi(t)Mi

識(shí)別模塊的類型，規(guī)則如下:

如果{ε≤S≤1和U(t)=1},那么{Mi=公共模塊}；

Mi(t)Mi

如果{ε≤S≤1和λ≤U(t)<1},那么{Mi=適應(yīng)性模塊}；

Mi(t)Mi

如果{ε≤S≤1和0≤U(t)<λ},那么{Mi=個(gè)性化模塊}；

Mi(t)Mi

如果{0≤S<ε},那么{Mi=非平臺(tái)模塊}；

Mi(t)

其中，ε、λ分別是模塊相似度與使用度閾值。

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附錄C

（資料性）

采用多屬性決策方法開展簡(jiǎn)統(tǒng)化示例

模塊簡(jiǎn)統(tǒng)多屬性決策模型包括4層結(jié)構(gòu)，如圖C-1所示。最高層是目標(biāo)層，即在已有的多個(gè)模塊

實(shí)例中選擇符合要求的最優(yōu)模塊實(shí)例；第二層是準(zhǔn)則層，即從可重用性、可靠性、供應(yīng)商評(píng)分、成本四

個(gè)方面評(píng)估模塊實(shí)例；第三層是指標(biāo)層，是實(shí)現(xiàn)多屬性決策的關(guān)鍵，包括模塊實(shí)例差異度、模塊實(shí)例使

用度、模塊實(shí)例平均故障間隔時(shí)間、模塊供貨成本、模塊制造成本、模塊運(yùn)維成本等；最底層是方案層，

即已有的多個(gè)模塊實(shí)例。

圖C-1模塊多屬性決策模型

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附錄D

（資料性）

產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)示意圖

D.1產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)示意圖

圖D-1產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)示意圖

B

B

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附錄E

（資料性）

基于實(shí)例推理的配置設(shè)計(jì)方法說明

E.1基于實(shí)例推理的高速列車配置設(shè)計(jì)流程

圖E-1配置設(shè)計(jì)過程示意圖

E.2屬性參數(shù)相似度計(jì)算

計(jì)及模塊屬性參數(shù)中可能包含數(shù)值型數(shù)據(jù)（精確性、區(qū)間型）、字符型數(shù)據(jù)、集合型數(shù)據(jù)等，因

此分別采用以下算法實(shí)現(xiàn)不同類別數(shù)據(jù)之間相似度的計(jì)算。

1)數(shù)值型數(shù)據(jù)的相似度計(jì)算

若實(shí)例中某一屬性參數(shù)的數(shù)據(jù)類型為數(shù)值型數(shù)據(jù)，其目標(biāo)值和實(shí)例值分別為精確值m和n，則其

相似度計(jì)算為：

mn

SimN(m,n)1……（1）

式中:

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為屬性參數(shù)的下限值，

為屬性參數(shù)的上限值，

為屬性參數(shù)的取值范圍，即值域。

若不存在或不好判斷屬性參數(shù)的上限和下限值，可采用下式進(jìn)行精確值m和n的相似度計(jì)算：

………………（2）

若實(shí)例中某一屬性參數(shù)的數(shù)據(jù)類型為數(shù)值?型數(shù)據(jù)，但?其??目(標(biāo)?,值?)和實(shí)際值一個(gè)為精確值m，一個(gè)為

???(?,?)=???(?,?)

范圍型值的時(shí)候，其相似度計(jì)算為：

12n

?,?2simN(m,x)dx

Nn1

Sim(m,n1,n2)…………（3）

n2n1

若實(shí)例中某一屬性參數(shù)的數(shù)據(jù)類型為數(shù)值型數(shù)據(jù)，但其目標(biāo)值和實(shí)例值為范圍型值m1,m2和

n1,n2的時(shí)候，其相似度計(jì)算為：

mn

22simN(x,y)dydx

Nm1n1

Sim(m1,m2,n1,n2)……（4）

(m2m1)(n2n1)

2)字符型數(shù)據(jù)的相似度計(jì)算

實(shí)例中字符串型數(shù)據(jù)有動(dòng)力型式、注水口型式等。對(duì)實(shí)例的屬性參數(shù)進(jìn)行相似度計(jì)算時(shí)，可直接

判斷其實(shí)際值n與目標(biāo)值m是否一致，其相似度計(jì)算為：

1,if(mn)

SimS(m,n)……（5）

0,if(mn)

3)集合型數(shù)據(jù)的相似度計(jì)算

實(shí)例中集合型數(shù)據(jù)有制動(dòng)裝置設(shè)置（輪盤制動(dòng)、軸盤制動(dòng)），車窗設(shè)置（普通窗、逃生窗）等。

若目標(biāo)值為m(m1,m2,......mi)，實(shí)例值為n(n1,n2,......nj)，則相似度為計(jì)算為：

Card(mn)

SimA(m,n)……（6）

Card(mn)

式中：

Card表示集合中所含的元素的數(shù)量。

E.3綜合相似度計(jì)算

若實(shí)例屬性參數(shù)集中具有k個(gè)參數(shù)，根據(jù)上述相應(yīng)數(shù)據(jù)類型的相似度計(jì)算公式計(jì)算對(duì)應(yīng)的屬性參

數(shù)相似度，再計(jì)算實(shí)例的綜合相似度Sim(case_id)，即：

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k

………………（7）

Sim(case_id)Simi(m,n)i

i1

式中：

是第i個(gè)屬性參數(shù)對(duì)應(yīng)的相似度；

???為?(第?,i?個(gè))屬性參數(shù)的權(quán)重。

??

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附錄F

（資料性）

產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)評(píng)價(jià)指標(biāo)和準(zhǔn)則計(jì)算方法

F.1平臺(tái)市場(chǎng)份額

市場(chǎng)份額是指企業(yè)產(chǎn)品銷售量在整個(gè)市場(chǎng)中所占的比重。企業(yè)產(chǎn)品包括非平臺(tái)派生產(chǎn)品與平臺(tái)派

生產(chǎn)品，其中平臺(tái)派生產(chǎn)品的銷售量在整個(gè)市場(chǎng)中所占的比重即為平臺(tái)市場(chǎng)份額，可基于公式（1）計(jì)

算獲得。

npla(t)

Mspla(t)…………………（1）

ntol(t)

式中：

Mspla(t)為企業(yè)所建平臺(tái)的市場(chǎng)份額；

npla(t)為t時(shí)刻平臺(tái)派生產(chǎn)品在平臺(tái)所覆蓋市場(chǎng)區(qū)間的銷售總量；

ntol(t)為t時(shí)刻市場(chǎng)區(qū)間內(nèi)所有產(chǎn)品的銷售總量。

F.2平臺(tái)效率

平臺(tái)效率主要是從時(shí)間維度評(píng)價(jià)所建產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)派生產(chǎn)品的效率，它是開發(fā)派生產(chǎn)品的周期與

開發(fā)產(chǎn)品平臺(tái)的周期的比值，其計(jì)算見公式（2）所示。

Tp(t)

EffiPla(t)…………………（2）

Tpla(t)

式中：

Effipla(t)為t時(shí)刻的平臺(tái)效率；

Tp(t)為t時(shí)刻開發(fā)派生產(chǎn)品的平均周期；

Tpla(t)為t時(shí)刻開發(fā)產(chǎn)品平臺(tái)的周期，包括首次開發(fā)周期與維護(hù)平臺(tái)的周期。

F.3平臺(tái)效益

產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)是指產(chǎn)品平臺(tái)的效益，即從成本維度評(píng)價(jià)所建產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)效益，

它是派生產(chǎn)品的凈利潤(rùn)與開發(fā)派生產(chǎn)品與產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)成本的比值，計(jì)算公式如下：

Nevp(t)

Eepla(t)（3）

Cp(t)+Cpla(t)

式中：Eepla(t)是t時(shí)刻的平臺(tái)效益；

Nevp(t)是t時(shí)刻派生產(chǎn)品的凈利潤(rùn)；

Cp(t)是t時(shí)刻開發(fā)派生產(chǎn)品的成本；

Cpla是t時(shí)刻開發(fā)產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)的成本，包括首次開發(fā)成本與平臺(tái)的累積維護(hù)成本。

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進(jìn)一步，可獲得產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)效益的環(huán)比增長(zhǎng)率，計(jì)算公式如下：

Eepla(t)Eepla(t1)

GEepla(t)（4）

Eepla(t1)

式中：GEepla(t)是t時(shí)刻的平臺(tái)效益的增長(zhǎng)率；

Eepla(t)是t時(shí)刻的平臺(tái)效益；

Eepla(t-1)是t-1時(shí)刻的平臺(tái)效益。

F.4產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)通用性指數(shù)和適應(yīng)性指數(shù)

（1）產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)通用性指數(shù)

產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)通用性指數(shù)是指產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)公共模塊在所有模塊集合中所占的比例，反映了產(chǎn)品技

術(shù)平臺(tái)的通用程度，計(jì)算公式如下：

n(t)

cm（5）

CIpla(t)

ntol(t)

式中：CIpla(t)是t時(shí)刻的平臺(tái)通用性指數(shù)；

ncm(t)是t時(shí)刻公共模塊數(shù)量；

ntol(t)是t時(shí)刻模塊總數(shù)。

（2）產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)適應(yīng)性指數(shù)

產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)適應(yīng)性指數(shù)是指產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)適應(yīng)性模塊在所有模塊集合中所占的比例，反映了產(chǎn)品

技術(shù)平臺(tái)面向多樣化客戶需求的適應(yīng)程度，計(jì)算公式如下：

n(t)

am（6）