DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0352278
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42406709
تاريخ النشر: 2026-07-06
المؤلف: Jiefeng LYU وآخرون
الموضوع الرئيسي: اتخاذ القرار متعدد المعايير
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة طريقة محسنة لتحديد المخاطر لمهام تصميم السيارات، باستخدام عملية التحليل الهرمي الضبابي المحسنة (FAHP) مع نهج VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje (VIKOR). تبدأ المنهجية ببناء هيكل تقسيم العمل (WBS) بناءً على مبادئ تجزئة المهام وتأسيس هيكل تقسيم المخاطر (RBS) من خلال تحليل عوامل التأثير على المخاطر. يؤدي ذلك إلى مصفوفة اقتران WBS-RBS التي تسهل تقييم شامل للمخاطر. تحدد FAHP المحسنة أوزان عوامل المخاطر المختلفة، بما في ذلك المخاطر التقنية، والجدول الزمني، وتكاليف المخاطر، بينما تصنف طريقة VIKOR هذه المخاطر، مع الأخذ في الاعتبار الطبيعة متعددة الأبعاد لتحديات تصميم السيارات. تحقق دراسة حالة على تصميم الهيكل الخارجي لمركبة رياضية متعددة الاستخدامات (SUV) صحة النهج، كاشفة عن القدرة على تصنيف 27 مهمة تصميم أساسية إلى مستويات مخاطر مختلفة وتحديد المكونات عالية المخاطر الحرجة.
تشير النتائج إلى أن الطريقة المقترحة لا تعزز فقط الإطار النظري لإدارة المخاطر في تطوير المنتجات السيارات، ولكنها توفر أيضًا تطبيقات عملية للتحكم في المخاطر في المراحل المبكرة. تظهر النتائج الرئيسية أن دمج WBS وRBS يلتقط بشكل فعال مصادر المخاطر، بينما تعالج FAHP المحسنة قيود الطرق التقليدية في الاتساق والاستقرار. تعزز قدرة طريقة VIKOR على تحقيق توازن بين منفعة المجموعة وندم الأفراد تصنيف المخاطر، مما يتماشى مع الممارسات الهندسية. ومع ذلك، تعترف الدراسة بالقيود، بما في ذلك الاعتماد على حكم الخبراء لتقدير المخاطر والطبيعة الثابتة لإطار تقييم المخاطر الحالي. تشمل اتجاهات البحث المستقبلية دمج تحديد المخاطر مع جدولة المشاريع واستكشاف آليات الجدولة الديناميكية لتعزيز تحديد أولويات المهام في الوقت الحقيقي وتخصيص الموارد.
مقدمة
تخضع صناعة السيارات لتحول كبير، حيث تنتقل من المركبات الميكانيكية التقليدية إلى الأنظمة الذكية، مما زاد من أهمية تصميم السيارات كواجهة استراتيجية بين العلامات التجارية والمستخدمين والتكنولوجيا. لا يعزز تصميم السيارات الفعال التعرف على العلامة التجارية والجاذبية الجمالية فحسب، بل يؤثر أيضًا بشكل مباشر على النجاح التجاري. ومع ذلك، فإن تعقيد مشاريع تصميم السيارات، الذي يتميز بدورات تطوير طويلة واعتماديات عالية، يقدم مخاطر متنوعة، بما في ذلك الصراعات بين التصميم الإبداعي والجدوى الهندسية، وعدم التوافق مع تفضيلات المستخدمين، والتحديات في دمج التقنيات الجديدة. إذا لم يتم تحديد هذه المخاطر وإدارتها بشكل منهجي، يمكن أن تؤدي إلى مراجعات مكلفة وإخفاقات في السوق.
تعتمد طرق إدارة المخاطر التقليدية، مثل طريقة دلفي وتحليل شجرة الأخطاء، بشكل أساسي على حكم الخبراء والتقييمات النوعية، والتي قد لا تعالج بشكل كاف الهياكل المعقدة للمخاطر في تصميم السيارات. استكشفت الدراسات الأخيرة الأساليب الكمية، بما في ذلك تحليل تغليف البيانات وطرق اتخاذ القرار متعددة المعايير، لتعزيز تحديد المخاطر في تطوير المنتجات السيارات. ومع ذلك، تركز الأبحاث الحالية بشكل أساسي على مخاطر التصنيع وسلسلة التوريد، مما يترك فجوة في معالجة المخاطر المحددة لمرحلة تصميم السيارات، التي تتميز بارتفاع عدم اليقين والتأثيرات الذاتية.
لمعالجة هذه التحديات، تقترح هذه الدراسة إطارًا متكاملًا يجمع بين عملية التحليل الهرمي الضبابي المحسنة (FAHP) وطريقة VIKOR لتحديد وتصنيف المخاطر بشكل منهجي في مهام تصميم السيارات. تلتقط هذه الإطار التقييمي المكون من مرحلتين الضبابية الكامنة في أحكام الخبراء بينما توفر نهجًا منظمًا لتصنيف المخاطر تحت معايير متضاربة. تسهم الدراسة في هذا المجال من خلال تطوير مصفوفة مخاطر مخصصة لتصميم السيارات وتأسيس طريقة قوية لتقدير وتحديد أولويات المخاطر، مما يعزز اتخاذ القرار وإدارة المخاطر في هذه المرحلة الحرجة من تطوير السيارات.
نقاش
تناقش ورقة البحث طريقة جديدة لتحديد المخاطر لمهام تصميم السيارات، من خلال دمج عملية التحليل الهرمي الضبابي (FAHP) وطريقة VIKOR. تتكون الطريقة من أربع خطوات رئيسية: بناء هيكل تقسيم العمل (WBS) لمهام تصميم السيارات، وتطوير هيكل تقسيم المخاطر (RBS)، وإنشاء مصفوفة WBS-RBS، وتقدير مخاطر مهام التصميم باستخدام طريقة FAHP-VIKOR. ينظم WBS عملية التصميم إلى مراحل قابلة للإدارة، بينما يصنف RBS المخاطر إلى أبعاد تقنية، وجدول زمني، وتكاليف، وموارد، والامتثال الخارجي. تسهل مصفوفة WBS-RBS تحليلًا منهجيًا للمخاطر المحتملة المرتبطة بكل مهمة تصميم، مما يسمح بحساب قيم المخاطر بناءً على احتمال حدوثها وشدة الخسارة.
لزيادة موثوقية تقييمات المخاطر، تستخدم الدراسة طريقة FAHP المحسنة لتحديد أوزان عوامل المخاطر، مع معالجة قيود طرق AHP التقليدية، مثل متطلبات الاتساق الصارمة وتعقيد الحسابات. ثم يتم استخدام طريقة VIKOR لتقييم المخاطر، مع التركيز على حل وسط يوازن بين منفعة المجموعة وندم الأفراد، وهو أمر ذو صلة خاصة في سياق تصميم السيارات حيث تنشأ غالبًا معايير متضاربة. يتم إثبات فعالية هذه المنهجية من خلال دراسة حالة لمشروع تصميم الهيكل الخارجي لمركبة SUV، مما يبرز قابليتها للتطبيق في السيناريوهات الواقعية ويوفر رؤى للبحث المستقبلي في إدارة المخاطر ضمن تصميم السيارات.
DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0352278
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42406709
Publication Date: 2026-07-06
Author(s): Jiefeng LYU et al.
Primary Topic: Multi-Criteria Decision Making
Overview
This study introduces an improved risk identification method for automotive styling design tasks, utilizing an enhanced Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) combined with the VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje (VIKOR) approach. The methodology begins with constructing a Work Breakdown Structure (WBS) based on task modularity principles and establishing a Risk Breakdown Structure (RBS) through an analysis of risk-influencing factors. This results in a WBS-RBS coupling matrix that facilitates a comprehensive risk assessment. The improved FAHP determines the weights of various risk factors, including technical, schedule, and cost risks, while the VIKOR method ranks these risks, accommodating the multidimensional nature of styling design challenges. A case study on the exterior styling design of a sport utility vehicle (SUV) validates the approach, revealing the ability to classify 27 core design tasks into varying risk levels and identify critical high-risk components.
The findings indicate that the proposed method not only enhances the theoretical framework of risk management in automotive product development but also provides practical applications for early-stage risk control. Key results demonstrate that the WBS and RBS integration effectively captures risk sources, while the improved FAHP addresses limitations of traditional methods in consistency and stability. The VIKOR method’s ability to balance group utility and individual regret further refines risk classification, aligning it with engineering practices. However, the study acknowledges limitations, including reliance on expert judgment for risk quantification and the static nature of the current risk assessment framework. Future research directions include integrating risk identification with project scheduling and exploring dynamic scheduling mechanisms to enhance real-time task prioritization and resource allocation.
Introduction
The automotive industry is undergoing significant transformation, shifting from traditional mechanical vehicles to intelligent systems, which has elevated the importance of automotive styling design as a strategic interface among brands, users, and technology. Effective styling design not only enhances brand recognition and aesthetic appeal but also directly impacts commercial success. However, the complexity of automotive styling projects, characterized by long development cycles and high interdependencies, introduces various risks, including conflicts between creative design and engineering feasibility, misalignments with user preferences, and challenges in integrating new technologies. These risks, if not systematically identified and managed, can lead to costly revisions and market failures.
Traditional risk management methods, such as the Delphi method and fault tree analysis, primarily rely on expert judgment and qualitative assessments, which may not adequately address the intricate risk structures in automotive styling design. Recent studies have explored quantitative approaches, including data envelopment analysis and multi-criteria decision-making methods, to enhance risk identification in automotive product development. However, existing research predominantly focuses on manufacturing and supply chain risks, leaving a gap in addressing risks specific to the styling design phase, which is marked by high uncertainty and subjective influences.
To address these challenges, this study proposes an integrated framework combining an improved fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) with the VIKOR method to systematically identify and rank risks in automotive styling design tasks. This two-stage evaluation framework captures the inherent fuzziness of expert judgments while providing a structured approach to risk ranking under conflicting criteria. The study contributes to the field by developing a tailored risk matrix for automotive styling design and establishing a robust method for quantifying and prioritizing risks, thereby enhancing decision-making and risk management in this critical phase of automotive development.
Discussion
The research paper discusses a novel risk identification method for automotive styling design tasks, integrating the Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) and the VIKOR method. The approach comprises four key steps: constructing a Work Breakdown Structure (WBS) for styling design tasks, developing a Risk Breakdown Structure (RBS), creating a WBS-RBS matrix, and quantifying design task risks using the FAHP-VIKOR method. The WBS organizes the design process into manageable phases, while the RBS categorizes risks into technical, schedule, cost, resource, and external compliance dimensions. The WBS-RBS matrix facilitates a systematic analysis of potential risks associated with each design task, allowing for the calculation of risk values based on the probability of occurrence and severity of loss.
To enhance the reliability of risk assessments, the study employs an improved FAHP method to determine risk-factor weights, addressing limitations of traditional AHP methods, such as strict consistency requirements and computational complexity. The VIKOR method is then utilized to evaluate the risks, emphasizing a compromise solution that balances group utility and individual regret, which is particularly relevant in the context of automotive styling where conflicting criteria often arise. The effectiveness of this methodology is demonstrated through a case study of an SUV exterior styling design project, showcasing its applicability in real-world scenarios and providing insights for future research in risk management within automotive design.