วิศวกรรมตระกูลผลิตภัณฑ์ ( PFE ) หรือที่รู้จักกันในชื่อวิศวกรรมสายผลิตภัณฑ์ (PLE)นั้นมีพื้นฐานมาจากแนวคิดของ " วิศวกรรมโดเมน " ที่สร้างขึ้นโดยสถาบันวิศวกรรมซอฟต์แวร์ซึ่งเป็นคำที่คิดค้นโดย James Neighbors ในวิทยานิพนธ์ปี 1980 ของเขา^{[ 1 ]}ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์สายผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ค่อนข้างพบได้ทั่วไปในชีวิตประจำวันของเรา แต่ก่อนที่ จะสามารถสร้าง ตระกูลผลิตภัณฑ์ได้สำเร็จ จะต้องปฏิบัติตามกระบวนการที่ครอบคลุม กระบวนการนี้เรียกว่าวิศวกรรมตระกูลผลิตภัณฑ์

การออกแบบกลุ่มผลิตภัณฑ์สามารถนิยามได้ว่าเป็นวิธีการสร้างโครงสร้าง พื้นฐานของ แพลตฟอร์มผลิตภัณฑ์ขององค์กรโดยให้สถาปัตยกรรมที่อิงตามความเหมือนกันและความแตกต่างที่วางแผนไว้ ผลิตภัณฑ์รุ่นต่างๆ สามารถพัฒนามาจากกลุ่มผลิตภัณฑ์พื้นฐาน ซึ่งสร้างโอกาสในการนำกลับมาใช้ใหม่และสร้างความแตกต่างให้กับผลิตภัณฑ์ในกลุ่มนั้น การออกแบบกลุ่มผลิตภัณฑ์มีความคล้ายคลึงกับแนวคิดของการใช้แพลตฟอร์มยานยนต์ อย่างแพร่หลาย ในอุตสาหกรรมยานยนต์

วิศวกรรมกลุ่มผลิตภัณฑ์ (Product-family engineering) เป็นแนวทางใหม่ในการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ ซึ่งเพิ่งพัฒนาไปสู่ ​​วิศวกรรมสายผลิตภัณฑ์แบบจำลอง (Model-Based Product Line Engineering: MBPLE) โดยเน้นความสำคัญของแนวทางที่ยึดแบบจำลองเป็นศูนย์กลางใน PLE โดยมุ่งเน้นกระบวนการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ในลักษณะที่สามารถนำส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์กลับมาใช้ใหม่ได้ และประยุกต์ใช้ความหลากหลายได้โดยลดต้นทุนและเวลา วิศวกรรมกลุ่มผลิตภัณฑ์นั้นเกี่ยวกับการนำส่วนประกอบและโครงสร้างกลับมาใช้ใหม่ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตามมาตรฐาน ISO/IEC 26550/2015 และ ISO/IEC 26580/2021 ล่าสุดที่ได้นำเสนอแนวคิดของวิศวกรรมสายผลิตภัณฑ์แบบอิงคุณลักษณะ (Feature-based Product Line Engineering)

การศึกษาหลายชิ้นได้พิสูจน์แล้วว่าการใช้แนวทางการออกแบบผลิตภัณฑ์ตระกูลเดียวกันในการพัฒนาผลิตภัณฑ์สามารถมีประโยชน์หลายประการ^{[ 2 ]}นี่คือรายการของประโยชน์บางส่วน:

• ผลผลิตที่สูงขึ้น
• คุณภาพสูงขึ้น
• ระยะเวลาในการออกสู่ตลาดที่เร็วขึ้น
• ความต้องการแรงงานลดลง

กรณีศึกษาของโนเกียที่กล่าวถึงด้านล่างนี้ แสดงให้เห็นถึงประโยชน์เหล่านี้เช่นกัน

ในปี 2025 การตีพิมพ์หนังสือ Model-Based Product Line Engineering (MBPLE): The feature-based path to product lines success โดย Marco Forlingieri, Tim Weilkiens และ Hugo Guillermo Chalé-Gongora ได้วางรากฐานอย่างเป็นทางการของสาขาวิชานี้ รวมถึงแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและกรณีศึกษาทางอุตสาหกรรมใหม่ๆ^{[ 3 ]}

กระบวนการออกแบบกลุ่มผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยหลายขั้นตอน โดยสามขั้นตอนหลัก ได้แก่:

• ขั้นตอนที่ 1: การจัดการผลิตภัณฑ์
• ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบโดเมน
• ขั้นตอนที่ 3: การออกแบบผลิตภัณฑ์

กระบวนการนี้ได้รับการจำลองขึ้นในระดับนามธรรมที่สูงขึ้น ซึ่งมีข้อดีคือสามารถนำไปใช้กับสายผลิตภัณฑ์และกลุ่มผลิตภัณฑ์ทุกประเภท ไม่ใช่แค่ซอฟต์แวร์ เท่านั้น แบบจำลองนี้สามารถนำไปใช้กับกลุ่มผลิตภัณฑ์ใดก็ได้ รูปที่ 1 (ด้านล่าง) แสดงแบบจำลองของกระบวนการทั้งหมด ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายกระบวนการโดยละเอียด คำอธิบายกระบวนการประกอบด้วยการขยายความของกิจกรรมและแนวคิดสำคัญที่ใช้ แนวคิดทั้งหมดที่พิมพ์ด้วยตัวเอียงจะได้รับการอธิบายในตารางที่ 1

ด้านซ้ายแสดงกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่ต้นจนจบ โดยกิจกรรมทั้งหมดทางด้านซ้ายเชื่อมโยงกับแนวคิดทางด้านขวาด้วยเส้นประ และแต่ละแนวคิดจะมีหมายเลขกำกับ ซึ่งแสดงถึงความสัมพันธ์กับแนวคิดอื่นๆ

ด้านล่างนี้คือรายการแนวคิดที่จะมีการอธิบาย โดยคำจำกัดความส่วนใหญ่ได้มาจาก Pohl, Bockle, & Linden (2005) และมีการเพิ่มคำจำกัดความใหม่บางส่วนเข้าไปด้วย

ตารางที่ 1: รายชื่อแนวคิด

มีตัวอย่างที่ดีของการนำวิศวกรรมกลุ่มผลิตภัณฑ์มาใช้ ซึ่งประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก แบบจำลองเชิงนามธรรมของวิศวกรรมกลุ่มผลิตภัณฑ์ช่วยให้สามารถนำไปใช้ได้หลากหลายรูปแบบ โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับ ตลาด เครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภคด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างการประยุกต์ใช้กระบวนการวิศวกรรมสายผลิตภัณฑ์ โดยอิงจากประสบการณ์จริงของโนเกีย

โนเกียผลิตสินค้าหลากหลายประเภท หนึ่งในนั้นคือ กลุ่มผลิตภัณฑ์ โทรศัพท์มือถือซึ่งปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์ใหม่ประมาณ 25-30 รุ่นต่อปี ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จำหน่ายไปทั่วโลก ทำให้จำเป็นต้องรองรับภาษาและส่วนติดต่อผู้ใช้ที่แตกต่างกันมากมาย ปัญหาหลักคือต้องรองรับส่วนติดต่อผู้ใช้ที่แตกต่างกันหลายแบบ และเนื่องจากผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ออกมาอย่างรวดเร็ว จึงต้องดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ การออกแบบซอฟต์แวร์สำหรับกลุ่มผลิตภัณฑ์ทำให้สามารถสร้างซอฟต์แวร์สำหรับผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ และใช้ความหลากหลายในการปรับแต่งซอฟต์แวร์ให้เข้ากับโทรศัพท์มือถือแต่ละรุ่นได้

กรณีของโนเกียเปรียบได้กับสายผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ ทั่วไป ในขั้นตอนแรกคือการจัดการผลิตภัณฑ์เราสามารถกำหนดขอบเขตของโทรศัพท์มือถือรุ่นต่างๆ ได้ ในขั้นตอนที่สองคือการออกแบบระบบเฉพาะด้าน เราจะกำหนดข้อกำหนดสำหรับตระกูลโทรศัพท์ และสำหรับโทรศัพท์แต่ละรุ่น เช่น ซีรีส์ 6100/8300 ในขั้นตอนนี้ เราจะกำหนดข้อกำหนดของซอฟต์แวร์ ซึ่งสามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับตระกูลผลิตภัณฑ์ทั้งหมดได้ ซึ่งจะช่วยเร่งกระบวนการพัฒนาซอฟต์แวร์โดยรวม ขั้นตอนสุดท้ายคือการออกแบบระบบผลิตภัณฑ์ซึ่งจะเน้นไปที่โทรศัพท์แต่ละรุ่นมากขึ้น โดยใช้ข้อกำหนดจากขั้นตอนก่อนหน้าเพื่อสร้างซอฟต์แวร์เฉพาะสำหรับโทรศัพท์แต่ละรุ่นที่กำลังพัฒนาอยู่

การใช้สายผลิตภัณฑ์ทำให้ Nokia มีโอกาสเพิ่มการผลิตโทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่จาก 5-10 รุ่นเป็นประมาณ 30 รุ่น^{[ 4 ]}

• การตั้งโปรแกรมอัตโนมัติ
• การวิเคราะห์โดเมน
• โมเดลคุณลักษณะ
• การเขียนโปรแกรมแบบเน้นคุณสมบัติ
• การเข้ารหัสแบบเกิดใหม่
• กลุ่มผลิตภัณฑ์ระบบมัลติเอเจนต์
• วิศวกรรมระบบ
• การจัดการเวอร์ชัน

• กลุ่มผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ของสถาบันวิศวกรรมซอฟต์แวร์คาร์เนกีเมลลอน (SEI) (ฉบับเก็บถาวร)
• สถาบันซอฟต์แวร์แห่งยุโรป (ESI)
• กลุ่มผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์
• หลักสูตรวิศวกรรมสายผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์, B. Tekinerdogan, มหาวิทยาลัย Bilkent
• มหาวิทยาลัยเทรียร์ สาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์