并行工程的提出與發(fā)展(潘星宇)

1、二、并行工程的提出與發(fā)展涉及內(nèi)容：（1）. 制造業(yè)發(fā)展的必然結果；（2）. 市場競爭的影響； （3）. 并行工程的目標、概念及特征等； （4）. 未來1020年，產(chǎn)品開發(fā)模式的發(fā)展趨勢，提出你的建議。 隨著科學技術的發(fā)展，先進制造技術越來越受到廣泛的關注，而并行工程作為其中較為成熟的技術，已逐漸被人們認同。本文通過理論解釋和實際案例簡單介紹并行工程的產(chǎn)生背景、技術特征、本質(zhì)特點、實際應用、發(fā)展趨勢等信息。并行工程(Concurrent Engineering)是對于產(chǎn)品和其有關的過程(包括制造和保障過程)進行并行設計的一種系統(tǒng)的綜合方法，它要求研制者從一開始就考慮整個產(chǎn)品壽命周期(從概念形成到

2、產(chǎn)品報廢處置)中的全部要素，包括質(zhì)量、成本、進度及顧客需求。并行工程要求特別重視源頭設計，在設計的開始階段，就設法把產(chǎn)品開發(fā)所需的所有信息進行綜合考慮，把許多學科專家的經(jīng)驗和智慧匯集在一起，融為一體。并行工程制造業(yè)從發(fā)展歷程上，人類的制造活動可以追溯到遠古時期。200萬年前，人類就會制造和使用工具！古石器時代(100萬年50萬年前)，人類會用卵石、獸骨、牛角、象牙等制造的生產(chǎn)和生活用具。中石器時代(5萬年前)，人類可批量生產(chǎn)比較精致的木、角、骨制工具、刀、矛、錐等，并開始批量生產(chǎn)陶器。新石器時代后，能夠批量制造復合工具如帶柄的鐮刀、刀和斧子等，并大批量生產(chǎn)陶器 。青銅器和鐵器時代，出現(xiàn)了手工作

3、坊式的大規(guī)模銅器和鐵器制造場，冶煉并鑄造各種農(nóng)耕器具等。 第一次產(chǎn)業(yè)革命前，礦采冶金和制造技術在歐亞各國已變得相當發(fā)達。早在1500年，意大利的達芬奇（1452-1519 ）就已經(jīng)發(fā)明出車床工具。瓦特（1765年）發(fā)明蒸汽機，標志第一次產(chǎn)業(yè)革命產(chǎn)生，揭開近代工業(yè)化大生產(chǎn)的序幕，開創(chuàng)了以機器占主導地位的制造業(yè)新紀元，生產(chǎn)從此擺脫手工工具而轉(zhuǎn)向機械化大生產(chǎn)的方式，引發(fā)社會的廣泛進步和相關科學技術迅速發(fā)展，機械技術與蒸汽動力相結合,出現(xiàn)火車、輪船、蒸汽風輪、蒸汽鍋爐、蒸汽水輪抽水機以及各種以蒸汽為動力的農(nóng)業(yè)機械。第二次產(chǎn)業(yè)革命，發(fā)電機和電動機的發(fā)明，標志著電氣化時代的到來。 19世紀后半葉至20世紀

4、初，第二次產(chǎn)業(yè)革命以電氣化運動為標志逐步興起，1829年美國Joseph Henry設計和制造出世界上最早的電動機，1832年美國Joseph Saxton制成發(fā)電機。1853年英國T. Davenport制成實用電動機，用于驅(qū)動印刷機，1855年德國西門子公司開始生產(chǎn)交流電機。制造業(yè)電氣化時代，電氣驅(qū)動的制造裝備如屬切削機床逐步進入并主導制造行業(yè)，制造業(yè)電氣化的時代由此揭開序幕。電力技術的廣泛應用，極大地推動化工、鋼鐵、內(nèi)燃機等相關領域科學技術的迅速發(fā)展，使汽車、船舶、機車、石油等一系列新型制造行業(yè)迅速興起。 制造業(yè)進入以汽車制造為代表的大批量生產(chǎn)時代，流水生產(chǎn)線開始在工廠出現(xiàn)，勞動分工日趨

5、明確，工廠管理從以經(jīng)驗為主轉(zhuǎn)向泰勒“科學管理”理論?，F(xiàn)代制造業(yè)時代，第一階段是制造設備數(shù)控化，第二階段是柔性制造車間，第三階段是計算機集成制造系統(tǒng)，第四階段是先進制造模式和思想，第五階段是全球化制造。 并行工程制造業(yè)的發(fā)展規(guī)律。制造業(yè)的發(fā)展遵循著一定的規(guī)律。發(fā)展制造業(yè)，必須尊重和遵守制造業(yè)特有的發(fā)展規(guī)律。首先，制造業(yè)的發(fā)展離不開科技進步的支持，制造業(yè)發(fā)展之后，又反過來進一步推動和促進科學技術的進步；相應地，科學技術的進步同樣也離不開制造業(yè)的支撐，科學技術獲得進步之后，也會進一步推動和促進制造業(yè)的發(fā)展。制造業(yè)與人類科學技術相伴成長。其次，制造業(yè)的發(fā)展，必須緊緊圍繞人類文明發(fā)展的步伐，適應人類社會

6、整體發(fā)展的需求，為國民經(jīng)濟建設服務，為提高人民的生活水平服務，為國家的安全保障服務。制造業(yè)的發(fā)展，離不開制造企業(yè)自身的創(chuàng)新與發(fā)展。面對激烈的市場競爭，制造企業(yè)為了生存和發(fā)展，必須不斷實施創(chuàng)新與發(fā)展的戰(zhàn)略。制造企業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展必將帶動制造業(yè)的發(fā)展。首先，制造業(yè)的發(fā)展離不開科技進步的支持，制造業(yè)發(fā)展之后，又反過來進一步推動和促進科學技術的進步；相應地，科學技術的進步同樣也離不開制造業(yè)的支撐，科學技術獲得進步之后，也會進一步推動和促進制造業(yè)的發(fā)展。制造業(yè)與人類科學技術相伴成長。其次，制造業(yè)的發(fā)展，必須緊緊圍繞人類文明發(fā)展的步伐，適應人類社會整體發(fā)展的需求，為國民經(jīng)濟建設服務，為提高人民的生活水平服務

7、，為國家的安全保障服務。第三，制造業(yè)的發(fā)展，離不開制造企業(yè)自身的創(chuàng)新與發(fā)展。面對激烈的市場競爭，制造企業(yè)為了生存和發(fā)展，必須不斷實施創(chuàng)新與發(fā)展的戰(zhàn)略。制造企業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展必將帶動制造業(yè)的發(fā)展。 并行工程制造業(yè)的重要地位。據(jù)研究報道，工業(yè)化國家70%80%的物質(zhì)財富都來自于制造業(yè)。制造業(yè)是一個國家經(jīng)濟的原動力和經(jīng)濟發(fā)展的支柱，左右著一個國家經(jīng)濟發(fā)展的命脈和人民的生活水平。回溯人類社會及制造業(yè)的發(fā)展歷史不難發(fā)現(xiàn)，制造業(yè)不僅創(chuàng)造了人類，而且造就并推動了人類文明的蓬勃發(fā)展?？梢哉f沒有制造業(yè)的發(fā)展，就沒有今天人類的現(xiàn)代物質(zhì)文明。國際間競爭日趨激烈，沒有強大的制造業(yè)就不可能實現(xiàn)生產(chǎn)力的跨越發(fā)展，國家富強和

8、經(jīng)濟繁榮就無從談起，一個國家也將無法實現(xiàn)經(jīng)濟快速、健康、穩(wěn)定的發(fā)展，人民生活水平難以普遍提高，國家的穩(wěn)定和安全將受到威脅。 并行工程產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期（從概念形成到產(chǎn)品報廢）內(nèi)各階段的因素（如功能、制造、裝配、作業(yè)調(diào)度、質(zhì)量、成本、維護與用戶需求等等），并強調(diào)各部門的協(xié)同工作，通過建立各決策者之間的有效的信息交流與通訊機制，綜合考慮各相關因素的影響，使后續(xù)環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問題在設計的早期階段就被發(fā)現(xiàn)，并得到解決，從而使產(chǎn)品在設計階段便具有良好的可制造性、可裝配性、可維護性及回收再生等方面的特性，最大限度地減少設計反復，縮短設計、生產(chǎn)準備和制造時間。并行工程的開發(fā)環(huán)境是統(tǒng)

9、一的產(chǎn)品模型，保證產(chǎn)品信息的唯一性，并必須有統(tǒng)一的企業(yè)知識庫，使小組人員能以同一種“語言”進行協(xié)同工作；一套高性能的計算機網(wǎng)絡，小組人員能在各自的工作站或微機上進行仿真，或利用各自的系統(tǒng)；一個交互式、良好用戶界面的系統(tǒng)集成，有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和知識庫，使小組人員能同時以不同的角度參與或解決各自設計問題。并行工程的開發(fā)組織機構，開發(fā)組織有三個層次構成，最高層有各功能部門負責人和項目經(jīng)理組成，管理開發(fā)經(jīng)費、進程和計劃；第二層是由主要功能部門經(jīng)理、功能小組代表構成，定期舉行例會；第三層是作業(yè)層，由各功能小組構成。選擇開發(fā)工具及信息交流方法，選擇一套合適的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)，PDM是集數(shù)據(jù)管理能力

10、、網(wǎng)絡的通信能力與過程控制能力于一體的過程數(shù)據(jù)管理技術的集成，能夠跟蹤保存和管理產(chǎn)品設計過程。確立并行工程的開發(fā)實施方案，首先把產(chǎn)品設計工作過程細分為不同的階段；其次當出現(xiàn)多個階段的工作所需要的資源不可共享時，可以采用并行工程方法；最后，后續(xù)階段的工作必須依賴于前階段的工作結果作為輸入條件時，可以先對前階段工作做出假設，二者才可并行。其間必須插入中間協(xié)調(diào)，并用中間的結果作驗證，其驗證的結果與假定的背離是后續(xù)階段工作調(diào)整的依據(jù)。 并行工程在產(chǎn)品設計階段就已考慮到產(chǎn)品的有關制造問題，故而產(chǎn)品質(zhì)量較好；在制造、裝配、作業(yè)調(diào)度、質(zhì)量、維護等各階段出現(xiàn)的問題少，產(chǎn)品浪費少，故而生產(chǎn)成本較低；縮短產(chǎn)品的投

11、放市場的時間；并行工程可適用于小批量、多品種的生產(chǎn)，更適用于新產(chǎn)品的開放、生產(chǎn)的柔性化。 80年代中期以來，制造業(yè)商品市場發(fā)生了根本性的變化。同類商品日益增多，企業(yè)之間的競爭愈來愈激烈，而且越來越具有全球性，長期的賣方市場變成了買方市場。顧客對產(chǎn)品質(zhì)量、成本和種類要求越來越高，產(chǎn)品的生命周期越來越短。因此，企業(yè)為了贏得市場競爭的勝利，就不得不解決加速新產(chǎn)品開發(fā)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和提供優(yōu)質(zhì)服務等一連串的問題。然而在這些問題中，迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，使其盡早進入市場成為贏得競爭勝利的關鍵。因此在這里, 最核心的是時間。 為了改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式，贏得市場和競爭，在80年代初，人們不得不開始尋求

12、更為有效的新產(chǎn)品開發(fā)方法。在這其中，最重要的一件事就是在1982年，美國國防高級研究項目局 (Defense Advanced Research Projects Agency: DARPA)開始研究如何在產(chǎn)品設計過程中提高各活動之間“并行度”（concurrency）的方法。5年以后，DARPA發(fā)表了其研究結果。后來的事實證明，該研究結果成為其后所有這方面研究的重要基礎。在1986年夏天，美國國防部防御分析研究所（ The Institute for Defense Analyses :IDA）發(fā)表了非常著名的R-338報告，提出了“并行工程” （Concurrent Engineering

13、: CE）的概念，并將其解釋為對產(chǎn)品及其下游的生產(chǎn)和支持過程進行并行一體化設計的系統(tǒng)方法，并第一次提出了并行工程如下的定義：“并行工程是集成地、并行地設計產(chǎn)品及其相關的各種過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員從設計一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶的要求。” 并行工程的技術特征。1.并行交叉。并行工程強調(diào)產(chǎn)品設計與工藝過程設計、生產(chǎn)技術準備、采購、生產(chǎn)等種種活動并行交叉進行。并行交叉有兩種形式：一是按部件并行交叉，即將一個產(chǎn)品分成若干個部件，使各部件能并行交叉進行設計開發(fā)；二是對每單個部件，可以使其設計

14、、工藝過程設計、生產(chǎn)技術準備、采購、生產(chǎn)等各種活動盡最大可能并行交叉進行。需要注意的是，并行工程強調(diào)各種活動并行交叉，并不是也不可能違反產(chǎn)品開發(fā)過程必要的邏輯順序和規(guī)律，不能取消或越過任何一個必經(jīng)的階段，而是在充分細分各種活動的基礎上，找出各子活動之間的邏輯關系，將可以并行交叉的盡量并行交叉進行。2.盡早開始工作。正因為強調(diào)各活動之間的并行交叉，以及并行工程為了爭取時間，所以它強調(diào)人們要學會在信息不完備情況下就開始工作。因為根據(jù)傳統(tǒng)觀點，人們認為只有等到所有產(chǎn)品設計圖紙全部完成以后才能進行工藝設計工作，所有工藝設計圖完成后才能進行生產(chǎn)技術準備和采購，生產(chǎn)技術準備和采購完成后才能進行生產(chǎn)。正因為

15、并行工程強調(diào)將各有關活動細化后進行并行交叉，因此很多工作要在我們傳統(tǒng)上認為信息不完備的情況下進行。 并行工程的本質(zhì)特點。 1.并行工程強調(diào)面向過程（process-oriented）和面向?qū)ο螅╫bject-oriented）。一個新產(chǎn)品從概念構思到生產(chǎn)出來是一個完整的過程（process）。傳統(tǒng)的串行工程方法是基于二百多年前英國政治經(jīng)濟學家亞當·斯密的勞動分工理論。該理論認為分工越細，工作效率越高。因此串行方法是把整個產(chǎn)品開發(fā)全過程細分為很多步驟，每個部門和個人都只做其中的一部分工作，而且是相對獨立進行的，工作做完以后把結果交給下一部門。西方把這種方式稱為“拋過墻法”（throw

16、over the wall），他們的工作是以職能和分工任務為中心的，不一定存在完整的、統(tǒng)一的產(chǎn)品概念。而并行工程則強調(diào)人要面向整個過程或產(chǎn)品對象，因此它特別強調(diào)設計人員在設計時不僅要考慮設計，還要考慮這種設計的工藝性、可制造性、可生產(chǎn)性、可維修性等等，工藝部門的人也要同樣考慮其他過程，設計某個部件時要考慮與其他部件之間的配合。所以整個開發(fā)工作都是要著眼于整個過程（process）和產(chǎn)品目標（product object）。從串行到并行，是觀念上的很大轉(zhuǎn)變。2.并行工程強調(diào)系統(tǒng)集成與整體優(yōu)化。在傳統(tǒng)串行工程中，對各部門工作的評價往往是看交給它的那一份工作任務完成是否出色。就設計而言，主要是看設計

17、工作是否新穎，是否有創(chuàng)造性，產(chǎn)品是否有優(yōu)良的性能。對其他部門也是看他的那一份工作是否完成出色。而并行工程則強調(diào)系統(tǒng)集成與整體優(yōu)化，它并不完全追求單個部門、局部過程和單個部件的最優(yōu)，而是追求全局優(yōu)化，追求產(chǎn)品整體的競爭能力。對產(chǎn)品而言，這種競爭能力就是由產(chǎn)品的TQCS綜合指標-交貨期（time）、質(zhì)量（quality）、價格（cost）和服務（service）。在不同情況下，側重點不同。在現(xiàn)階段，并貨期可能是關鍵因素，有時是質(zhì)量，有時是價格，有時是它們中的幾個綜合指標。對每一個產(chǎn)品而言，企業(yè)都對它有一個競爭目標的合理定位，因此并行工程應酬 圍繞這個目標來進行整個產(chǎn)品開發(fā)活動。只要達到整體優(yōu)化和全

18、局目標，并不追求每個部門的工作最優(yōu)。因此對整個工作的評價是根據(jù)整體優(yōu)化結果來評價的。 并行工程的實際應用。并行工程已從理論向?qū)嵱没较虬l(fā)展，越來越多的涉及航空、航天、汽車、電子、機械等領域的國際知名企業(yè)，通過實施并行工程取得了顯著效益。如美國洛克希德 (Lockheed) 導彈與空間公司 (LMSC) 于 1992 年 10 月接受了美國國防部 (DOD) 用于“戰(zhàn)區(qū)高空領域防御”的新型號導彈開發(fā)，該公司的導彈開發(fā)一般需要 5 年時間，而采用并行工程的方法，最終將產(chǎn)品開發(fā)周期縮短 60% ，另外，我國齊齊哈爾鐵路車輛并行工程中改進后的棚車開發(fā)流程。其改進的措施包括：在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段，就能夠

19、充分考慮沖壓件、鑄鋼件等零件的可制造性問題和鐵路貨車的結構強度、剛度及動力學品質(zhì)等產(chǎn)品性能問題，從而能夠盡量減少設計錯誤，提高設計質(zhì)量 ; 同時增加 DFX ，使得在產(chǎn)品設計階段即可考慮產(chǎn)品加工、裝配和工藝等問題，提高一次設計成功的可能性。實現(xiàn)工藝和工裝的并行開發(fā)，精簡設計過程 ; 制造系統(tǒng)與產(chǎn)品開發(fā)過程不構成大循環(huán)，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量與水平。 并行工程的發(fā)展趨勢。經(jīng)過近幾年的發(fā)展， 并行工程技術已經(jīng)取得了長足的進展，正逐漸成為支持現(xiàn)代企業(yè)適應市場發(fā)展的重要方法。在國外一些著名企業(yè)成功實施并取得了很好的效益，在我國技術攻關的初步應用也充分證明了這一點。并行工程的實施將從根本上改

20、變現(xiàn)行的制造模式，對此我們必須引起高度重視，跟蹤世界先進水平開展適合我國國情的研究工作，為并行工程在我國的廣泛應用打下堅實的基礎。 并行工程在產(chǎn)品開發(fā)中的應用能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量, 降低產(chǎn)品成本和縮短開發(fā)周期, 列舉了國內(nèi)外運用并行工程后取得的成果, 從而更加明確了并行工程的現(xiàn)實意義, 強調(diào)了并行工程運用產(chǎn)品開發(fā)中可以加強企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的能力, 建立更強的競爭優(yōu)勢。目前, 并行工程在國外一些先進工業(yè)國家中已得到廣泛應用, 并取得了顯著的效益, 其領域包括汽車、飛機、計算機、機械及電子等行業(yè)。美國弗吉尼亞大學并行工程研究中心應用并行工程開發(fā)新型飛機, 使機翼的開發(fā)周期縮短了60% ( 由以往的 18

21、個月減至7 個月) 。美國 Mercury 計算機聯(lián)合開發(fā)公司在開發(fā) 40) MHz Int el i860 微處理芯片時, 運用并行工程方法, 使產(chǎn)品從開始設計到被消費者檢驗合格由原來 125 天減少到 90 天。美國惠普公司采用并行工程方法設計制造的54600 型100) MHz 波段示波器, 在性能及價格上都優(yōu)于亞洲最好的產(chǎn)品, 研制周期卻縮短了1/ 3。美國波音公司在 777 大型民用客機的研制中, 運用CIMS 和CE 技術, 在企業(yè)南北地理分布82107km 的區(qū)域內(nèi), 由200 個研制小組形成了群組協(xié)同工作, 產(chǎn)品全部進行數(shù)字定義, 采用電子預裝配檢查飛機零件干涉有 2500 多

22、處, 減小了工程更改50%以上, 建立了電子樣機, 除起落架艙外, 成為世界上第一架無原型樣機而一次成功飛上藍天的噴氣式客機, 也是航空發(fā)展史上最高水平的/ 無圖樣0研制的飛機。它與波音 767 飛機的研制周期相比, 縮短了13 個月, 實現(xiàn)了5 年內(nèi)從設計到試飛的一次成功。美國洛克希德公司 1992 年在新型一號導彈的研制中, 采用了并行工程方法, 將開發(fā)周期從5 年縮短到2 年。美國的愛國者防空導彈系統(tǒng)也是 20 世紀80 年代后期運用并行工程方法迅速研制成功的。法國的航空發(fā)動機公司SNECMA 從1 年以來, 把并行工程作為產(chǎn)品開發(fā)的基本方法, 將航空發(fā)動機的開發(fā)時間從原來的54 個月,

23、 縮短到 1992 年的42 個月和1 年的36 個月, 到 2000 年時, 已縮短為24 個月。瑞士 ABB 公司, 開發(fā)火車運輸系統(tǒng)從1992 年實施并行工程后, 交貨期由3 4 年減少為3 18 個月。日本的豐田轎車應用并行工程后, 換型速度僅為半年, 又如, 電子、家電行業(yè)急需的復雜精密注塑模具,在應用并行工程后, 能做到 l 個月甚至更短。通用斥資41 63 億美元建成的全球動力系統(tǒng)新研發(fā)中心2008 年 7 月 25 日, 在密歇根龐菷亞克正式開業(yè), 通用總裁瓦格納表示: 新中心采用先進的數(shù)字模擬器將大幅縮短汽車動力系統(tǒng)開發(fā)周期) 由原來的 26周縮減至16 周, 開發(fā)速度提高了

24、40% !從20 世紀 80 年代起, 各大汽車公司已在產(chǎn)品開發(fā)的各環(huán)節(jié)中廣泛采用同步工程。一個全新轎車的開發(fā)周期已從當時的 36 48 個月縮短至現(xiàn)在的 18 24月左右。同時, 產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量得到了進一步提高。如今, 各大公司仍在不斷改進開發(fā)方法, 力求進一步縮短開發(fā)周期。德國西門子公司下屬的公共通信網(wǎng)絡集團( Si-mens AG, Public Communication Network Group) 在開發(fā)復雜電子系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)過程中, 采用了并行工程的方法, 取得了顯著的效果, 在仿真階段共提出 320 份報告, 發(fā)現(xiàn)并糾正了許多錯誤。并行工程在國外一些企業(yè)開發(fā)中發(fā)揮著重要的作用。

25、1988年美國國家防御分析研究所（IDAInstitute of Defense Analyze）完整地提出了并行工程（CEConcurrent Engineering）的概念，即“并行工程是集成地、并行地設計產(chǎn)品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶要求。并行工程的目標為提高質(zhì)量、降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和產(chǎn)品上市時間。并行工程的具體做法是：在產(chǎn)品開發(fā)初期，組織多種職能協(xié)同工作的項目組，使有關人員從一開始就獲得對新產(chǎn)品需求的要求和信息，積極研究涉及本部門的工作業(yè)

26、務，并將所需要求提供給設計人員，使許多問題在開發(fā)早期就得到解決，從而保證了設計的質(zhì)量，避免了大量的返工浪費。在產(chǎn)品的設計開發(fā)期間，將概念設計、結構設計、工藝設計、最終需求等結合起來，保證以最快的速度按要求的質(zhì)量完成。各項工作由與此相關的項目小組完成。進程中小組成員各自安排自身的工作，但可以定期或隨時反饋信息并對出現(xiàn)的問題協(xié)調(diào)解決。依據(jù)適當?shù)男畔⑾到y(tǒng)工具，反饋與協(xié)調(diào)整個項目的進行。利用現(xiàn)代CIM技術，在產(chǎn)品的研制與開發(fā)期間，輔助項目進程的并行化。 并行工程在我國的研究與應用分為以下幾個階段。1992 年前并行工程處于預研階段。863/ CIMS主題和國家自然科學基金資助了一些與并行工程相關技術的

27、研究課題, 如并行設計方法、產(chǎn)品開發(fā)過程建模與仿真技術、面向產(chǎn)品設計的智能DFM 等。1993 年863/ CIMS 主題組織了由國內(nèi)一些高校和研究機構組成的并行工程可行性論證小組, 提出在CIMS 實驗工程的基礎上開展并行工程的攻關研究。1995 年5 月 863/ CIMS 主題重大關鍵技術攻關項目) 并行工程正式立項, 由清華大學牽頭, 上海交大、華工、北航和航天二院組成了聯(lián)合課題組, 開展并行工程方法、關鍵技術和應用實施的研究工作。1995 年 5 月 1997 年12 月并行工程項目處于攻關研究階段。其主要內(nèi)容有: 并行工程總體技術、并行工程環(huán)境建設; º 并行工程的過程建

28、模與管理技術; CAX/ DFX使能技術, 如DFM、DFA、面向并行工程的以即、面向并行工程的計算機輔助工裝系統(tǒng)設計( CAFD) 等; ¼支持并行工程的協(xié)同工作環(huán)境和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術。1998 年至今航天并行工程攻關與應用, 是對并行工程已有攻關成果的進一步研究, 研究與應用對象擴展至由產(chǎn)品總成、機械部分和電子部分組成的復雜系統(tǒng), 動力學及復雜控制系統(tǒng)等新技術的應用, 為今后虛擬產(chǎn)品( V P) 技術研究奠定了基礎。世紀 90 年代, 并行工程引起了我國政府和學術界的高度重視, 成為我國制造業(yè)和自動化領域的研究熱點, 一些單位相繼開始進行一些有針對性的研究工作( 表2) 。199

29、4 年12 月, 我國組織并行工程考察團，考察了美國進行并行工程研究開發(fā)的許多大學、研究所和公司, 發(fā)表了訪美報告, 從此并行工程成為我國研究界、工業(yè)界方興未艾的研究課題, 相繼攻克一批達到或接近世界先進水平并對經(jīng)濟和社會發(fā)展有重要影響的關鍵技術(如信息集成、過程集成技術) , 企業(yè)間集成技術也取得突破性重要進展。 并行工程是行之有效的系統(tǒng)工程方法之一, 我國在實施新一代CIMS 工程時, 863 主題專家組積極組織有關專家進行研究和技術開發(fā)應用, 使我國在并行工程的理論研究、技術開發(fā)、方法應用等方面趕上世界先進水平。1992 年底, 并行工程作為關鍵技術列入 863/CIMS 研究計劃, 被

30、列為國家863 計劃自動化領域的重點研究內(nèi)容。在國家科技部和863/ CIMS 主題專家組的領導下, 1995 年7 月由清華大學、華中理工大學、北京航空航天大學、上海交通大學和航天工業(yè)總公司二院單位人員組成了/ 863/ CIMS 關鍵技術攻關項目) 并行工程0的技術攻關隊伍, 以航天總公司二院的復雜結構件為應用背景, 開展并行工程關鍵技術的研究與應用。經(jīng)過近兩年的攻關, 終于取得了重大進展。該項目在應用上有特色, 在某些關鍵技術上己經(jīng)達到國際先進水平。從1994 年 ISPE 第一次組織并行工程國際會議到現(xiàn)在已經(jīng)是第 9 屆, 通過近十年的發(fā)展, 并行工程系列會議已逐漸發(fā)展成為一個真正意義

31、上的國際研究實體和在并行工程中各組織間進行學術交流較有影響力的論壇, 并廣泛得到社會各界的關注和支持。國內(nèi)部分企業(yè)在專家的指導下, 也都運用并行工程思想和方法來縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、增強產(chǎn)品競爭能力。齊齊哈爾鐵路車輛( 集團) 有限公司在產(chǎn)品開發(fā)管理系統(tǒng)、工程設計系統(tǒng)和支撐環(huán)境系統(tǒng)實施了并行工程, 提高了產(chǎn)品開發(fā)隊伍的運作效率, 改進開發(fā)過程,降低鐵路貨車產(chǎn)品設計、工裝設計、工藝方案的返工次數(shù), 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期30% 40% , 同時降低了產(chǎn)品開發(fā)成本。同時也大大提高齊車公司鐵路貨車產(chǎn)品的質(zhì)量與水平, 以及齊車公司的產(chǎn)值、利潤和利稅, 而且能提高我國鐵路貨車的總體水平, 促進我國鐵路貨運行業(yè)的發(fā)

32、展。西飛公司首次以 Y7 ) 200A 飛機內(nèi)飾為對象, 在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品開發(fā)過程重組、組織模式及信息集成等方面實施并行工程, 積累了豐富的經(jīng)驗, 對于提高強國航空制造業(yè)整體水平有重要價值, 并取得了良好的效益。 并行工程在衛(wèi)星工程化研制方面也起到了相當?shù)目茖W指導性, 同時對導彈、火箭、載人飛船等航天產(chǎn)品的研制也有著相同的作用。在衛(wèi)星研制過程中探討并嘗試進行并行工程, 并由此推及到導彈、火筋、載人飛船等航天產(chǎn)品工程領域, 將對推進我國航天產(chǎn)品的工程化、系統(tǒng)化、科學化管理具有重要意義。并行工程在不同類型企業(yè)中的實施, 推動了該技術在我國的應用, 同時也是為了驗證并行工程思想和技術在中國企業(yè)新

33、產(chǎn)品開發(fā)中的效果, 提高企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)能力, 并為下一階段在更多的企業(yè)中實施并行工程奠定技術基礎。 并行工程的現(xiàn)實意義。在目前經(jīng)濟全球化、產(chǎn)品國際化的形勢下, 怎樣加快新產(chǎn)品的開發(fā)步伐、縮短開發(fā)周期, 在盡可能短的時間內(nèi)開發(fā)出滿足市場需求、質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠的新產(chǎn)品是企業(yè)取得超額利潤的有力保證。制造業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)是一項復雜的系統(tǒng)工程, 它的基本流程包括創(chuàng)意、設計、工程分析、樣件實驗、工裝設計及調(diào)試、生產(chǎn)等工作。如果不能很好地協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié), 產(chǎn)品開發(fā)必然是費時費力的浩大工程。目前, 許多制造型企業(yè)在進行產(chǎn)品開發(fā)時, 往往確定詳細的設計方案, 甚至做出注明規(guī)格要求的零件圖后, 才允許零件供應商介入。

34、這樣延長了開發(fā)時間和成本, 面對激烈的市場競爭, 如何縮短產(chǎn)品開發(fā)周期, 提高產(chǎn)品創(chuàng)新效率己經(jīng)成為各車制造企業(yè)降低成本、提高企業(yè)競爭力的當務之急。 并行工程的發(fā)展趨勢。經(jīng)過10余年的研究與工程實施，并行工程技術思想、方法、工具取得了飛速的進展，從理論研究走向工程實用化，為企業(yè)獲得市場競爭優(yōu)勢提供了有效地手段。隨著需求的進一步深入，可以預計，在今后的一段時間內(nèi)，并行工程的發(fā)展主要集中在以下幾個方面：（1）并行工程的方法體系結構更加完備。并行工程已經(jīng)從傳統(tǒng)的產(chǎn)品與過程設計的并行發(fā)展到產(chǎn)品、過程、設備的開發(fā)與組織管理的并行集成優(yōu)化，集成范圍更加廣泛，而在此基礎上，并行工程的方法體系也將更加完備。（2

35、）團隊與支持團隊協(xié)同工作環(huán)境支持全球化動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟。團隊技術發(fā)展十分迅猛，各種類型的團隊和組織管理模式在發(fā)展中逐步統(tǒng)一和規(guī)范化。隨著計算機網(wǎng)絡技術的進展，項目管理軟件功能的增加，集成框架、CAX/DFX、PDM/ERP、INTERNET/INTRANET，以及協(xié)同工作環(huán)境與工具的飛速發(fā)展和應用領域的不斷擴大，以集成產(chǎn)品團隊為核心的組織管理模式日益成熟。IPT從企業(yè)內(nèi)部走出，進一步發(fā)展為與客戶和供應商共同工作，并在特定情況下與競爭對手合作?？梢哉f：IPT（或其他團隊形式）正在逐步發(fā)展為跨企業(yè)、地域，乃至遍布全球的規(guī)模。IPT的組織管理方式也發(fā)生了根本變化，散步性和動態(tài)性更加明顯。團隊、CSCW技

36、術將有力支持全球化動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟。（3）過程重組技術逐漸成熟、應用范圍和規(guī)模不斷擴大。隨著信息技術的廣泛使用（共享數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)、決策支持工具、通訊、過程建模仿真、internet等），團隊等并行并行工程技術的發(fā)展，企業(yè)組織結構由金字塔變?yōu)楸馄交?，人員素質(zhì)的提高，BPR技術將逐漸成熟，應用范圍和領域也不斷擴大，經(jīng)營過程重組也隨之從單一企業(yè)的重組逐步走向世界范圍內(nèi)跨國經(jīng)營過程重組的需求。值得注意的是，跨地域、企業(yè)的國際化合作因其多面性和深層次結構增加了經(jīng)營過程的復雜性，也對重新設計經(jīng)營過程的選擇產(chǎn)生巨大的影響。經(jīng)營過程重組必須考慮其內(nèi)容、活動結構、國際化和復雜性的巨大變化。（4）產(chǎn)品數(shù)字化定義技

37、術、工具和支撐平臺將日趨完善。研究人員的工作重點進一步完善CAX/DFX理論，開發(fā)商正致力于實現(xiàn)數(shù)字化產(chǎn)品定義工具的實用化與通用化。產(chǎn)品全局十字花模型將更加完備，基于標準和特征技術實現(xiàn)集成化也將成為人們關注的中心。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)和支持并行工程的框架技術的功能將不斷加強，跨平臺的PDM系統(tǒng)和框架已問世，基于Web技術的系統(tǒng)成為其發(fā)展新方向。（5）實施模式與評價方法的系統(tǒng)化、規(guī)范化。隨著并行工程技術的推廣，實施模式與評價方法的研究也將會逐漸加深，企業(yè)對實施模式與評價體系的系統(tǒng)化、規(guī)范化的要求日益強烈。有關并行工程實施的通用方法、評價體系方面的研究都取得了很大的進展，系統(tǒng)化、規(guī)范化工作將進一步完善。知識經(jīng)濟和高科技的