并行工程產(chǎn)品開發(fā)過程管理與沖突消解

1、并行工程產(chǎn)品開發(fā)過程管理和沖突消解陳釔宏 （東華大學(xué) 機械工程學(xué)院，上海）摘要：本文介紹了并行工程產(chǎn)品開發(fā)過程管理問題以及沖突消解的問題，總結(jié)了過程管理中的一些方法，介紹了沖突消解的幾種策略。關(guān)鍵詞：并行工程，過程管理，沖突消解引言1988年美國國家防御分析研究所（IDA Institute of Defense Analyze）完整地提出了并行工程（Concurrent Engineering CE）的概念，即“并行工程是集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法1。這種方法是站在產(chǎn)品設(shè)計、制造全過程的高度， 打破傳統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)帶來部門分割封閉的觀念， 強調(diào)參與者

2、群體協(xié)同工作的效應(yīng)， 重構(gòu)產(chǎn)品開發(fā)過程并運用先進的設(shè)計方法學(xué)， 在產(chǎn)品設(shè)計的早期階段就考慮其后期發(fā)展的所有因素， 以提高產(chǎn)品設(shè)計、制造的成功率， 從而大大的縮短產(chǎn)品開發(fā)周期， 降低成本， 增強企業(yè)的競爭能力。本文主要介紹了并行工程下產(chǎn)品開發(fā)過程的管理以及沖突的消解。國內(nèi)外并行工程研究現(xiàn)狀2.1 國外現(xiàn)狀并行工程在美國、德國、日本等一些國家中己得到廣泛應(yīng)用， 其領(lǐng)域包括汽車、飛機、計算機、機械、電子等行業(yè)，并且把并行工程作為提高質(zhì)量、降低成本的重要手段。例如：美國佛杰尼亞大學(xué)并行工程研究中心應(yīng)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個月減至7個月）；美國Mercury計

3、算機聯(lián)合開發(fā)公司在開發(fā)40-MHz Intel i860微處理芯片時， 運用并行工程方法， 使產(chǎn)品從開始設(shè)計到被消費者檢驗合格由原來125天減少到90天；美國HP公司采用并行工程方法設(shè)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。德國西門子公司下屬的公共通訊網(wǎng)絡(luò)集團（Siemens AG， Public Communication Network Group） 在開發(fā)復(fù)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。2.2國內(nèi)現(xiàn)狀在國內(nèi)并行工程作為CIMS發(fā)

4、展的一個新階段，得到了一些企業(yè)的廣為關(guān)注，其研究已于1992 年底被列為國家863計劃自動化領(lǐng)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(lǐng)導(dǎo)下，1995 年7月由清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)和航天工業(yè)總公司二院5位人員組成了“863/CIMS 關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)-并行工程”的技術(shù)攻關(guān)隊伍，以航天總公司二院的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件為應(yīng)用背景， 開展并行工程關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用。經(jīng)過近兩年的攻關(guān)，終于取得了重大進展。該項目在應(yīng)用上有特色，在某些關(guān)鍵技術(shù)上己經(jīng)達到國際先進水平。目前，該項目己經(jīng)通過鑒定。 雖然并行工程在實際應(yīng)用中產(chǎn)生了如此巨大的效果，但是也還存在一些不易解決

5、的問題， 如在設(shè)計中考慮后續(xù)工作增加了當(dāng)前工作的難度，支持并行工程的主模型還未統(tǒng)一，在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中的管理以及沖突消解問題尚未解決等2。產(chǎn)品開發(fā)過程的管理介紹31并行工程下產(chǎn)品開發(fā)過程管理的內(nèi)涵3隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，人們對產(chǎn)品的要求也越來越高。并行工程就是適應(yīng)這種變化而產(chǎn)生的，也決定了基于并行工程產(chǎn)品開發(fā)過程管理的復(fù)雜性。產(chǎn)品開發(fā)過程管理是指從產(chǎn)品定義到投入批量生產(chǎn)之前這段過程的管理，是制造型企業(yè)在并行工程環(huán)境下通過對開發(fā)過程一系列重組、協(xié)調(diào)與控制，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的并行協(xié)同開發(fā)。產(chǎn)品開發(fā)過程管理本就是一個合理的產(chǎn)品開發(fā)和優(yōu)化配置資源的過程，其內(nèi)涵集中體現(xiàn)了如下思想：產(chǎn)品開發(fā)過程管理的范疇是從

6、產(chǎn)品定義到產(chǎn)品投入批量生產(chǎn)之前的這段過程，是整個產(chǎn)品生命周期中最重要的階段；產(chǎn)品開發(fā)過程管理的對象是過程，以過程為中心是產(chǎn)品開發(fā)過程管理的最重要觀點；產(chǎn)品開發(fā)過程管理的目的是實現(xiàn)產(chǎn)品的并行協(xié)同開發(fā)；產(chǎn)品開發(fā)過程管理的手段是重組過程、組織與資源，并進行協(xié)調(diào)。3.2產(chǎn)品開發(fā)過程管理與傳統(tǒng)項目管理在現(xiàn)代企業(yè)管理中，對于一個新產(chǎn)品開發(fā)，傳統(tǒng)項目管理是對一個組織所擁有的資源包括財力、信息等資源進行有效的計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)和控制，用關(guān)鍵路徑和項目評審計劃等方法來實現(xiàn)短時間、低成本的目標(biāo)。在并行工程環(huán)境下，并行產(chǎn)品開發(fā)模式的引入要求過程管理不僅僅具備傳統(tǒng)項目管理的功能，而且迫切需要組建跨職能部門開發(fā)團隊、使用

7、先進的QFD與DFMA等技術(shù)以及采取信息共享措施，要求對產(chǎn)品開發(fā)所涉及的產(chǎn)品信息、過程、組織以及資源的進行全方位協(xié)調(diào)與管理以確保產(chǎn)品的并行開發(fā)，在實現(xiàn)縮短開發(fā)時間、降低開發(fā)成本的同時提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。并行工程環(huán)境下的產(chǎn)品開發(fā)過程管理是對傳統(tǒng)項目管理的擴展，它不僅是對過程的規(guī)劃、組織與控制，更是對過程的全面協(xié)調(diào)管理。3.3并行工程過程管理的證實4對立統(tǒng)一是事物發(fā)展的根本規(guī)律。自主在帶來產(chǎn)品創(chuàng)新效率的同時，也帶來了“項目黑箱”。因此， 推進并行工程，必須均衡好自主與控制的度，即在充分發(fā)揮集成產(chǎn)品開發(fā)小組（Integrated Product Teamwork IPT）自主權(quán)的同時，要對研制過程進行

8、適時、適度和適宜的監(jiān)督。所謂適時，是指創(chuàng)新過程中出現(xiàn)的偏差，必須及時采取措施加以糾正，以避免偏差的擴大。所謂適度，是指監(jiān)控的內(nèi)容、程度要適當(dāng)，避免過與不及兩種情況的發(fā)生。從控制的機理上講，作為一個獨立自主、自我管理且對新產(chǎn)品的開發(fā)承擔(dān)責(zé)任的集體，產(chǎn)品創(chuàng)新管理的主體是IPT小組，監(jiān)督過多會扼殺團隊的積極性、主動性和創(chuàng)造性，養(yǎng)成依賴性并容易引發(fā)沖突， 監(jiān)督過少又會使監(jiān)督流于形式。所謂適宜，是指監(jiān)督的途徑和方式要恰當(dāng)有效，要實現(xiàn)外部監(jiān)督與內(nèi)部運行的無縫連接。所謂證實，是根據(jù)要求提供證據(jù)的一種活動。提供證實，是ISO9000運行結(jié)構(gòu)體系中非常重要的一環(huán)。其基本指導(dǎo)思想是：企業(yè)建立的質(zhì)量體系能否控制住產(chǎn)

9、品質(zhì)量， 并具有持續(xù)向顧客提供符合要求產(chǎn)品的能力，需經(jīng)過向法人、顧客或有關(guān)機構(gòu)提供證據(jù)來證明。向法人提供證實需進行內(nèi)部審核，向顧客或有關(guān)機構(gòu)提供證實需進行第二方(或第三方)審核和評價。無疑，將證實概念應(yīng)用于并行工程的管理，將有助于實現(xiàn)自主與控制的有機統(tǒng)一。具體實施過程中，應(yīng)注意以下幾個環(huán)節(jié)：(1)大力推行“知、行、憑”于一體的自律文化。即要求小組成員必須熟知和理解自己的職責(zé)、工作程序、過程，并身體力行地付知之內(nèi)容于行動；且所有的行動均要留下憑證質(zhì)量記錄。(2)證實要以質(zhì)量記錄的檢查為主，以“集成”點為主要實施點。(3)就證實內(nèi)容而言，要突出兩個結(jié)合。一是與質(zhì)量功能展開(QFD)相結(jié)合，要通過在

10、各個集成點開展質(zhì)量功能展開活動(QFD)，使顧客的聲音得以響徹設(shè)計的各個環(huán)節(jié)， 實現(xiàn)市場信息與產(chǎn)品開發(fā)過程的實時傳遞。二是要與團隊建設(shè)相結(jié)合。團隊的形成一般要歷經(jīng)5個階段:形成、磨合、規(guī)范、表現(xiàn)、消亡。團隊建設(shè)水平與所承擔(dān)的開發(fā)任務(wù)階段之間，是相耦合、相關(guān)聯(lián)的，如何盡量縮短磨合期， 使團隊建設(shè)水平與產(chǎn)品創(chuàng)新階段過程相匹配， 是團隊建設(shè)的重要任務(wù)。因此，要有意識地把“集成點”作為團隊建設(shè)的“觀測點”。通過團隊凝聚力建設(shè)，來確保產(chǎn)品創(chuàng)新目標(biāo)的實現(xiàn)。并行工程沖突管理與消解并行工程對沖突管理的要求在并行工程集成產(chǎn)品開發(fā)方式下，由于采用了IPT和計算機支持的協(xié)同工作(Computer Supported

11、 Cooperative Work，CSCW)的組織模式，以及各種并行工程使能工具的使用，因而在產(chǎn)品開發(fā)過程沖突將頻繁產(chǎn)生5。一方面，并行工程產(chǎn)品開發(fā)過程模型本身可能存在內(nèi)部缺陷、隱含著沖突，隨著產(chǎn)品開發(fā)過程的進行，產(chǎn)品開發(fā)過程中的不確定因素逐漸變得確定，產(chǎn)品開發(fā)過程模型本身蘊藏著的矛盾會逐漸暴露出來，最終將引起產(chǎn)品開發(fā)過程的拖期或無效等待的情況；另一方面，在實際產(chǎn)品開發(fā)的過程中，由于各種條件的限制， 任務(wù)實際執(zhí)行過程可能偏離了產(chǎn)品開發(fā)過程模型的規(guī)定， 此時產(chǎn)品開發(fā)過程模型可能已不能如實反映實際情況， 此時繼續(xù)按照過程模型執(zhí)行產(chǎn)品開發(fā)過程，將極大地降低產(chǎn)品開發(fā)的效率。從某種意義上來說，設(shè)計的發(fā)

12、展過程也就是沖突的不斷發(fā)生和解決的過程，這些沖突已經(jīng)影響到了并行工程所要追求的目標(biāo)?？偟膩碚f，這些沖突可以分為兩類：時間沖突(過程沖突)和非時間沖突。4.1并行工程中的非時間沖突6目前關(guān)于時間沖突的研究很多且較成熟，而非時間沖突方面的研究相對較少，從而非時間沖突研究具有較大的理論與實踐價值。并行工程環(huán)境下的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中非時間沖突的起因和根源主要有以下四個方面。設(shè)計目標(biāo)與結(jié)果不一致引起的沖突。評價標(biāo)準(zhǔn)不同引起的沖突。信息缺乏引起的沖突。資源要素短缺引起的沖突。4.2非時間沖突的消解確保目標(biāo)一致、建立自我矯正機制；合理的組織與設(shè)計任務(wù)劃分；建立信息共享機制；該策略包括兩方面內(nèi)容：領(lǐng)域知識共享和數(shù)

13、據(jù)的管理及共享。建立設(shè)計原理支持系統(tǒng)。一般來講，在一個產(chǎn)品的設(shè)計過程中，僅僅依靠一種沖突的消解方案是不可能全面解決各種復(fù)雜的沖突的，很多時候更需要結(jié)合起來加以應(yīng)用。協(xié)同設(shè)計過程中，常用的消解策略還包括會議溝通、知識推理、約束松馳法、回溯、協(xié)商等。4.3并行工程沖突管理系統(tǒng)7并行工程沖突管理是一門管理并行工程產(chǎn)品開發(fā)過程中的沖突和與沖突相關(guān)聯(lián)的所有對象和因素的技術(shù)。它集協(xié)調(diào)管理、產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境支持、沖突檢測、沖突解決為一體，調(diào)整和管理并行工程產(chǎn)品開發(fā)活動中的各種相互依賴關(guān)系，協(xié)調(diào)產(chǎn)品開發(fā)過程，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程中的沖突，并解決沖突，為并行工程產(chǎn)品開發(fā)過程服務(wù)。并行工程沖突管理系統(tǒng)主要包括：( 1

14、) 沖突建模的研究。深入研究沖突的機理，從沖突的類型、起因、涉及的對象和人員、消解方法等角度定義沖突，建立沖突模型，同時確定沖突的知識表達方式。( 2) 沖突檢測、沖突解決技術(shù)的研究。完成基于約束的沖突檢測技術(shù)及沖突的登記、分析、調(diào)度技術(shù)的研究，針對基于規(guī)則的沖突解決技術(shù)、基于約束的沖突解決技術(shù)和基于實例的沖突解決技術(shù)作進一步深入的研究，并進行多種沖突解決技術(shù)的分析、調(diào)度的研究。( 3) 協(xié)商理論在沖突解決中的應(yīng)用研究。在沖突建模的基礎(chǔ)上建立協(xié)商模型，研究針對協(xié)商模型的沖突求解策略，實現(xiàn)基于協(xié)商理論的沖突解決支持工具。目前雖然存在各種沖突處理手段，但往往都是從某個側(cè)面對沖突進行處理，如進行沖突

15、的緩解、沖突的建模、沖突的解決等，尚缺乏一個在并行工程環(huán)境下對沖突進行全局調(diào)度、全局處理的系統(tǒng)。從實踐效果上來看，沖突管理技術(shù)尚存在技術(shù)單一、管理手段不全面、不成熟的缺陷，離工程實踐的要求還有較大差距。針對并行工程中的資源沖突與決策沖突進行討論。首先針對任務(wù)間的資源沖突，給出關(guān)鍵任務(wù)優(yōu)先、等待時間最短、先來先得三種沖突消解策略，并通過具體例子對各種沖突消解策略進行比較。針對決策沖突，給出了可信度優(yōu)先、權(quán)威性優(yōu)先、相鄰影響、彼此影響等四種協(xié)商策略。5 結(jié)束語并行工程是一種哲理、一種系統(tǒng)工程的方法，也是一種工作模式，從本質(zhì)上講并行工程是一種以信息論、控制論、系統(tǒng)論為理論基礎(chǔ)，能高效處理復(fù)雜系統(tǒng)的管

16、理方法8。并行的理念本身很簡單，并行工程的本質(zhì)問題是如何實施的問題，良好的并行系統(tǒng)需要完善的過程管理系統(tǒng)，并能夠找到最優(yōu)的方法消解各種沖突。本文主要是系統(tǒng)地闡述了并行工程產(chǎn)品開發(fā)中的過程管理以及沖突消解的辦法。面對錯綜復(fù)雜的關(guān)系以及沖突，我認(rèn)為應(yīng)該結(jié)合人工智能技術(shù)，來更好地解決這一問題，目前這一方法的研究還不夠完善，需要進一步研究。參考文獻1 陳曉川.并行工程中面向成本的設(shè)計（DFC）.吉林人民出版社,2003.2 王東,首天成,李紅軍. 基于并行工程理念的產(chǎn)品設(shè)計方法研究J.全國先進制造技術(shù)高層論壇暨第八屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)研討會.2009, 07, 87-90.3 楊春,生鴻飛,高雄

17、波.基于并行工程的產(chǎn)品開發(fā)過程管理研究.4 徐賢忠.并行工程的過程管理模式及特征J.科技資訊,2010,07,161-162.5 賈建中.并行工程在產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用J.機務(wù)管理,2010,03,116-120.6 李惠杰,李戰(zhàn)奎. 并行工程環(huán)境下產(chǎn)品開發(fā)中非時間沖突研究 J.改革與戰(zhàn)略,2010,01,27-44.7 曾慶良, 萬麗榮.并行工程中的資源與決策沖突消解策略及評價 J.東科技大學(xué)學(xué)報( 自然科學(xué)版),2006,09,20-24.8李蓓智，陳祝平，張建梅.先進制造技術(shù)M.高等教育出版社，2007,257-258.附1：課程感想通過這一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，對并行工程有了一定的認(rèn)識和理解。首先，十分感謝陳