基于虚拟与协同的旅游产品定制系统开发

李 宁，余隋怀，姚 澜

(西北工业大学工业设计研究所，陕西 西安 710072)

0 引言

目前，国内的旅游纪念品市场仍是传统的面向卖场模式，消费者只能在旅游景点周边的商店购买到一些简单的旅游产品，产品设计创新力度不足并且同质化现象严重。然而实际上，不同地域、不同景点可开发的旅游产品种类繁多，其中潜藏着无限可开发的设计创新力和商机，传统的旅游产品开发及销售模式已经远远不能满足当今消费者多样化和个性化的需求。网络技术，特别是互联网技术的发展，使得当今企业及合作伙伴，能够实现跨企业、跨地域的信息集成，网络化制造能够有效地集成各合作伙伴的核心能力和资源，实现整个系统的综合优化，支持合作伙伴协同地进行产品设计开发，使整个系统快速响应多样化的客户需求。

因此，针对当下旅游市场的消费者需求，企业可以利用网络协同技术将分布于不同地域的合作伙伴、智力资源等组合成为一种超越空间约束、靠电子手段联系、统一指挥的经营实体，推出高质量、低成本的新产品。同时，结合先进的计算机虚拟展示技术实现产品的快速定制，以此来快速满足客户的个性化需求。

1 基于网络平台的协同合作

依托网络的旅游产品定制主要涉及5个运作阶段。依次为营销、定制、制造、递送和售后服务。这5个阶段是无缝集成、紧密协作的。所涉及的供应链合作伙伴主要有设计师、制造商、销售商、承运商、供应商、第三方物流(3PL)公司以及客户等。制造商是指产品制造企业，供应商是指零件生产企业、原材料供应企业等，销售商包括分销商和零销商等，承运商是指负责产品、零件和原材料的运输企业，设计伙伴可以是高等院校、科研和设计院所、设计公司以及独立设计人等，物流管理伙伴是专门的物流解决方案提供者，以第三方物流(3PL)方式来管理和优化网络联盟企业的物流。整个过程基于互联网的信息服务支持平台，合作伙伴协同完成上述5个阶段的工作任务。

1.1 营销阶段

在营销阶段，企业通过电子商务(EC)发布产品信息，并将所有产品按产品族归类。包括已生产的产品，虚拟产品和个性化定制产品。虚拟产品是指还未打样生产、只在计算机上设计完成的产品仿真效果图。个性化定制产品是指需要客户参与设计的产品。

客户在浏览旅游产品电子商务网站时，会很快发现自己感兴趣的产品族，如果现有产品能满足其需求便可直接购买并提交订单。如果对虚拟产品感兴趣，可以通过网络与客服人员联系，企业按照客户订单生产，并由配送公司或3PL公司直接送达客户。如果客户的某些个性化需求在企业意料之外或是客户想定制具有特殊纪念意义的旅游产品，客户可以通过选择产品族中感兴趣的产品，分步骤地选择产品的组件、功能，填写文字、数字，或者上传自己设计的图样来完全表达个性化需求。比如，客户可以设计自己的个性化纪念T-恤，通过选择T-恤样式、颜色、尺寸，上传自己与旅游景点的合影或个性化图案，写上一些文字并选择字体、字号和颜色。待选择完成后，客户会看到系统自动生成的产品虚拟效果图，如果感到满意点击提交订单，同时制造商就获取了客户定制化产品的订单。

1.2 定制阶段

基于计算机虚拟展示技术，旅游产品定制设计阶段的运作可分为两种情形。第一种是客户的需求在企业预料之内，通过选择已生产的现有产品和可以马上可以投入生产的虚拟产品就可以满足需求，此种情况下不需要设计师再次参与产品设计。第二种是客户的个性化需求在企业意料之外，客户可以通过对现有虚拟产品模块的选择、增减和细节描述来满足客户需求。完成后客户会在电脑上看到产品虚拟原型，如果对虚拟效果感到满意，便可直接确认下单。

1.3 制造阶段

在制造阶段，主要有制造商、供应商和3PL公司参与，整个过程在企业资源计划、供应链管理和网络化制造系统支持下完成。客户和设计师不参与制造过程，但可以通过信息服务平台查询制造执行情况。首先，制造商根据客户订单和产品配置信息产生物料需求计划和JIT作业计划，并将它们共享给供应商和3PL公司。然后供应商和3PL公司根据制造商的计划和自己的任务产生自己的作业计划。原材料供应商准备原材料，由3PL公司配送给零部件供应商和制造商，然后零部件供应商和制造商根据各自的任务制造出不同的零部件。3PL公司再将零部件供应商制造的零部件配送给制造商［1］。最后由制造商将零部件装配成最终满足客户个性化需要的定制产品。

1.4 递送阶段

在递送阶段，制造商根据产品出库计划进行产品的包装、准备和出库。3PL公司根据作业计划进行产品的配送。客户通过网络信息服务平台查询产品的准备、配送和在途情况，直到收到个人定制的旅游产品为止。企业也可以查询产品的在途和客户接收情况［1］。

1.5 售后服务阶段

在售后服务阶段，客户可通过网络平台反馈产品信息，包括质量信息和故障等信息。制造商根据客户反馈的客户信息，制定维修计划，同时将计划传递给供应商和3PL公司。供应商根据维修计划制造维修件，维修网点也可以根据需要存有一些常用的维修件，以便接到维修计划后做出及时的响应，而供应商或制造商则根据维修计划的维修件及时补充维修网点的库存［1］。

2 关键技术

2.1 柔性的产品平台和产品族设计

针对旅游市场和消费者需求，企业将旅游产品开发和生产模式从传统的面向单一产品改变为面向产品族。

产品族(Product Family)是指共享通用技术并定位于相互关联市场应用的一组产品，它是一种利用有限的开发、制造和服务来经济地发展产品多样性的方法［2］。这个关键技术基础被称为产品平台(Product Platform)，是一组产品共享的一组子系统(如零部件、模块)、接口和制造过程［2］。一个有效的产品平台是产品族的核心，是产品族内相关系列产品的基础，它具有产品族内所有产品的共性特征。以产品平台为基础，并且能够满足不同客户对产品特殊特征和功能需求的相关系列产品集合构成一个产品族。通用化、模块化和标准化是产品族的核心。一个产品族中的所有产品可以在同一条生产线上完成，可缩短生产时间、降低成本，经济地生产面向微小细分市场的旅游产品。

因为旅游市场上产品种类繁多，产品差异性大，故对同一系列的产品开发一个共有的产品平台，利用产品平台能够高效地创造和产生出一系列派生产品，从而开发出产品族通用模型。通用性和模块化是产品族和产品平台的两个基本特征。在旅游产品开发前期，将产品视为元素的组合，用模块表示元素，对产品进行模块划分，其中包括基础模块、柔性模块与定制模块。基础模块是一个产品族内产品所共有的模块，柔性模块是客户可以随着不同的产品发生改变、选择或不选择的模块，个性化定制模块是客户根据自己的个性化需求额外附加的模块。客户通过在一个产品族内对柔性模块的选择、增减、变换和对定制模块的设计来实现旅游产品的个性化定制。不同的产品族其模块配置也有所不同，产品的模块越多，其定制程度越高。以产品族A为例，产品的模块配置如图1所示。在产品族A的外观模块项中，产品的尺寸、颜色和形态是固定不变的，材质和纹样可随客户需求而改变;在功能模块项中，功能一、功能二和功能三是基础功能，功能四是可以选择的附加功能;在零部件功能项中，部件一、部件二和部件三是基础部件，部件四是可以选择添加的部件;在个性化定制模块项中，定制元素一、定制元素二、定制元素三和定制元素四都是根据客户的个性化需求而添加的元素。如图1所示。

图1 产品族A模块配置图示

2.2 基于网络的虚拟展示技术

依托网络平台的旅游产品定制化主要问题之一是如何在满足客户个性化需求的同时提高生产效率。传统设计是从设计师获取用户需求开始，在把消费者的需求变为实物的过程中，设计师一直处于主导地位。然而在这种从概念到实物的转变中难免会或多或少偏离消费者最初的设想。为了让消费者更加方便地通过网络平台购买到满意的旅游纪念品，企业可以在产品族的基础上开发产品虚拟原型来替代实物，这样既保证了旅游产品种类的多样性，又节省了时间和成本。用户通过浏览产品族中产品的虚拟展示效果图，观看产品在相关场景下的使用方法、装配过程等，做出评价与反馈，或者通过对产品虚拟零部件的选择、增减、外观的设计来实现产品的个性化定制。通过虚拟旅游产品的开发设计，企业可以使客户处于产品实现过程的中心位置，设计师、制造商、供应商协同为客户服务。

虚拟现实系统主要有两种，一种是沉浸式系统，这种系统要通过大量的硬件设备如头盔式立体显示器、数据手套、数据衣、三维音响输出装置等来刺激感觉器官从而模拟真实环境，使人产生身临其境的感受。另外一种是非沉浸式系统，是用计算机来模拟真实的环境和物体，用户只需配备常规的鼠标、键盘和屏幕即可，这也是更适用于当下市场旅游产品定制的系统构建方法［3］。网络虚拟展示技术用到的关键技术就是Web3D，即一种非沉浸式网络虚拟现实系统。其中，Cult3D是瑞典Cycore公司开发的一种崭新的Web3D技术，使用该技术能让设计师在网页上建立互动的3D物件，用户可以对产品的柔性模块及定制模块进行选择，并且可以旋转、平移、缩放所定制的产品，多方位观察与互动［3］。图2所示为Cult3D应用流程。

图2 Cult3D应用流程

3 系统开发

该旅游产品定制系统是在网络化协同设计与虚拟展示的关键技术研究的基础上开发的组件化平台。该系统采用B/S模式，系统分为3个层次结构:网络数据库层，逻辑层和应用层，Cult3D实现产品三维展示、交互、定制，Microsoft SQL Server作为后台数据库管理系统进行数据和产品模型的存储，以ASP.VB-script引擎实现动态网页生成，SolidWorks/UG用于产品三维建模，在Windows平台上实现并运行［4］。

图3 旅游产品定制系统结构图

图4 旅游产品定制系统定制页面

图3为旅游产品定制系统结构图，旅游产品定制系统在进入定制页面后如图4所示，页面左边为所有定制产品的分类列表，用户通过选择来确定自己想要定制的产品。页面右边是在进行产品定制时用户对一些可定制的模块(即柔性模块和个性化定制模块)进行选择和素材添加，例如选择产品的材质、颜色，输入纪念文字等。页面中间所显示的为产品的定制效果表现，若消费者对定制效果感到满意，可立即点击购买按钮，从而进入到产品的销售页面，提交订单。从提交订单到收到货品的过程中，用户可随时查询产品的递送信息、仓储信息、销售信息等，在产品的使用过程中也可在网上反馈产品质量及使用等相关信息。

4 结束语

本文提出结合计算机虚拟现实技术及网络协同技术构建一个专门针对旅游产品销售的定制系统。通过该系统能实现旅游产品的虚拟展示，快速响应消费者的个性化需求，降低产品销售成本，实现产品柔性设计与生产，完成敏捷的产品供应链。

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