随着资源短缺和环境问题的日益凸显,可持续发展理念已经成为人类的共识。在此背景下,联合国环境规划署在上世纪九十年代初首次提出了产品服务系统(Product Service System,PSS)这一概念,其主旨思想就是通过系统地集成产品与服务,为用户提供产品服务或效用而不仅仅是传统的产品来满足用户需求,旨在通过减少物质资源的消耗实现可持续发展。此外,为了应对愈加激烈的市场竞争,企业也开始寻求通过增加服务来辅助甚至替代物理产品,提升产品价值。本论文以复杂机械产品为研究对象,提出了复杂机械产品在产品服务系统概念下产品与服务的集成模块化设计,并编写了一个计算机程序用于计算和展示各服务模块在各产品服务系统中所占的权重,辅助设计人员完成产品与服务的集成设计。考虑到复杂机械产品的特点以及产品服务系统概念在复杂机械产品中的应用现状,本论文所提出的模块化设计理论主要考虑应用在原产品的优化设计以及新产品的概念设计阶段,其主要内容如下:1、产品与服务集成设计方面的研究本文分析了产品服务系统的分类、形成过程和特点,根据产品服务系统中有形产品与无形服务是否存在相关性,把服务分类产品相关性服务和产品无关性服务,提出了产品与服务集成设计的思路,在此基础上,给出了集成服务型产品的定义、分类和特点。主要创新点:提出了基于产品服务系统的集成服务型产品的模块化设计框架。2、集成服务型产品模块设计与划分的研究产品服务系统的核心思想是“希望通过产品与服务这两者的结合,在满足用户需求、满足企业可持续发展目标的同时,还可以降低资源消耗对环境的影响。因此,本文主要研究了集成服务型产品的设计方法,其主要内容和创新点如下:1)分析了产品与服务的关系,指出了并不是所有的服务模块都需要与产品模块2)在明确了服务与产品相关性之后,提出了用模块化方法实现集成服务型产品设计的思路,并运用DSM设计结构矩阵(Design Structure Matrix)来表示产品相关性服务与产品模块的相关性;3)虽然产品服务系统的主要意义都是满足客户需求的同时,满足可持续发展的要求,但是对于不同的产品服务系统而言,同一种服务模块对产品设计的影响是不同的,因此本文又应用层次分析法研究了不同的服务模块在集成服务型产品设计中的权重问题。3、产品服务集成设计程序的开发为了能够直观的观察和比较不同服务模块在三种产品服务系统中的重要程度。本文应用C#语言开发了一个辅助设计程序。通过这个设计程序,可以帮助设计人员分析和存储应用层次分析法建立的数学模型得到的各个服务模块对应的权重值,有利于今后工作的开展。本文的研究工作对基于产品服务系统的复杂机械产品模块化设计方法进行了研究,并以投币式洗衣机为例进行了验证。本论文的研究方法同样适用于其他复杂机械产品,这有助于人们将产品服务系统更好的应用在复杂机械产品设计中。