Support for configuration of physical products and services

Abstract

The ideal of mass customization is to satisfy individual customer requirements efficiently. This can be realized with configurable products that can be adapted, within the bounds of pre-designed offered variation, to individual requirements. Configurators are information systems that support efficient and errorless specification of individualized products or services. Applying the Design Science research approach, a number of artifacts that support the sales configuration of physical products and services were developed with the aim of advancing the state of the art of practically applicable configurators. We present a conceptualization for configuration knowledge that unifies previous connection-based, resource-based, structure-based, and function-based approaches. The conceptualization is object oriented and treats the main concepts uniformly with respect to several criteria, including the availability of taxonomic hierarchies with refinement, abstraction, and applicability of attributes. A detailed conceptualization for representing the variable compositional structure of components and functions is included. The main artifact of this work is a novel configurator instantiation called WeCoTin. It consists of a graphical modeling environment Modeling Tool and a Web-based Configuration Tool that supports the configuration task. WeCoTin is based on a well-founded modeling conceptualization and a corresponding high-level object-oriented modeling language with clear formal semantics, provided by mapping the modeling language to weight constraint rules—a form of logic programs. The Modeling Tool enables efficient graphical modeling and includes features that support long-term management. The Configuration Tool provides Web-based sales configuration functionality. It applies an inference engine that is based on weight constraint rules to provide consistent and complete inference. Evaluation includes the characterization of 26 sales configuration models and run-time performance analysis. Enabled by the novel principles of WeCoTin, an information systems design theory for sales configurators is proposed. Recommendation technologies can support users during choice navigation. We present scenarios in which support can be offered and analyze the applicability of recommendation technologies. We propose extensions to the existing case-based feature value recommendation technologies by integrating importance weights and similarity metrics. A basic evaluation of the utility of the case-based collaborative approach was provided through an empirical study. Due to the importance of services, mass customization of services by configuration is crucial. We discuss the offered variation of configurable services in three industries and the applicability of configurators designed for physical products in the context of service configuration.

Massaräätälöinnin tavoitteena on täyttää yksilölliset asiakasvaatimukset tehokkaasti. Tämä voidaan saavuttaa konfiguroitavilla tuotteilla, joita voidaan muunnella yksilöllisiin tarpeisiin etukäteen tehdyn suunnittelun sallimissa rajoissa. Konfiguraattorit ovat tietojärjestelmiä, jotka tukevat tehokasta ja virheetöntä yksilöllisten tuotteiden tai palvelujen määrittelyä. Design Science -lähestymistapaa soveltaen työssä kehitettiin artefakteja, jotka tukevat fyysisten tuotteiden sekä palvelujen myyntikonfigurointia. Tarkoituksena oli mahdollistaa entistä parempia ja käytännössäkin sovellettavissa olevia konfiguraattoreita. Työssä esitetään konfigurointitietämyksen käsitemalli, joka yhdistää aiemmat mallitustavat, jotka perustuvat kytkentöihin, resursseihin, rakenteeseen ja toimintoihin. Oliopohjainen käsitemalli soveltaa pääkäsitteille yhtenäisesti luokittelua, abstraktiota ja attribuutteja. Käsitemallissa on yksityiskohtainen muunneltavan kompositionaalisen rakenteen mallitus. Työn tärkein artefakti on uudenlainen konfiguraattoritoteutus WeCoTin. Se koostuu graafisesta mallitusympäristöstä (Modeling Tool) ja verkon yli konfigurointia tukevasta työkalusta (Configuration Tool). Järjestelmän hyvin määritelty mallituskäsitteistö on osajoukko konfigurointitietämyksen käsitemallista. Mallituskielellä on selkeä formaali semantiikka, joka perustuu käännökseen logiikkapohjaiseen tiedonesittämiskieleen Weight Constraint Rule Language (WCRL). Modeling Tool tukee tehokasta graafista konfigurointimallitusta ja sisältää pitkäaikaishallintaa tukevia ominaisuuksia. Configuration Tool tukee myyntikonfigurointia verkon kautta. Sen WCRL-pohjainen päättelykone tarjoaa täydellisen ja ristiriidattoman päättelyn. WeCoTinta on arvioitu 26 konfigurointimallin luomisella ja karakterisoinilla sekä testaamalla ajonaikaista suorituskykyä. WeCoTin-konstruktion uusien toteutusperiaatteiden pohjalta esitetään myyntikonfiguraattorien suunnitteluteoria (information systems design theory). Suositteluteknologiat voivat tukea käyttäjiä kun he tekevät valintoja konfiguroitaessa. Työssä tunnistetaan tilanteita, joissa suosittelusta voi olla hyötyä ja analysoidaan tärkeimpien suositteluteknologioiden soveltuvuutta. Eräisiin aiempiin suosittelutekniikoihin esitetään laajennuksia, jotka perustuvat valintojen tärkeyteen käyttäjälle (painoarvo) ja samankaltaisuutta esittävien metriikoiden soveltamiseen (similarity metrics). Suosittelutekniikoiden tarjoama hyöty käyttäjille osoitetaan alustavasti empiirisellä kokeella. Palvelujen tärkeys korostaa myös palvelujen massaräätälöinnin ja konfiguroinnin tärkeyttä. Työssä käsitellään palvelujen muunneltavuutta kolmella toimialalla sekä fyysisille tuotteille soveltuvien konfiguraattorien soveltuvuutta palvelujen konfigurointiin.