并行工程的提出和發(fā)展(共25頁)

1、并行工程的提出(t ch)和發(fā)展學院(xuyun)：機電(jdin)學院專業(yè)：機械設計制造及其自動化班級：05021104姓名：高利飛學號：2011301265并行工程的提出(t ch)和發(fā)展西北工業(yè)大學 高利(gol)飛摘要(zhiyo)：論述了并行工程的產生與發(fā)展，將并行工程與串行工程進行了對比，分析了對國內外并行工程的研究與應用現(xiàn)狀，最后提出了應用并行工程的建議。說明了并行工程是隨著市場競爭和用戶需求才被明確提出的，它的主要研究對象是產品開發(fā)過程，目的是優(yōu)化設計、縮短開發(fā)周期。 關鍵詞：并行工程；CIM；串行工程 1 制造業(yè)發(fā)展的必然結果1.1 并行工程產生(chnshng)的背景 鑒于

2、制造(zhzo)業(yè)在國民經濟中的特殊地位及其對于一個國家乃至于整個人類文明的極其重要的作用（沒有強大的制造業(yè)就不可能實現(xiàn)生產力的跨越發(fā)展，國家富強和經濟繁榮就無從談起，一個國家也將無法實現(xiàn)經濟快速、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），一直受到工業(yè)發(fā)達國家廣泛關注，尤其到了20世紀80年代末至90年代初，各工業(yè)發(fā)達國家紛紛投巨資、積極組織人力物力大力發(fā)展制造業(yè)，以期提高國家整體制造能力與水平。 20世紀50-60年代，制造業(yè)的市場競爭還主要是基于產品功能和成本的競爭，只要(zhyo)是價廉物美的產品，就會贏得競爭；20世紀70-80年代，在功能和成本競爭的基

3、礎步，市場加強了對質量的關注，提高質量的緊迫感和不提高質量就不能生存的危機感深深觸及每一企業(yè)；20世紀80年代末90年代初，在質量和成本的基礎上，新產品的開發(fā)時間成為了競爭新的焦點。圍繞著新產品及新產品開發(fā)，制造企業(yè)提供的服務、產品及產品制造過程的綠色和清潔化程度，也日趨受到社會和工業(yè)界重視。新產品及其TQCSE已成為市場競爭的主旋律。20 世紀 70 年代以來，隨著電子信息技術、自動化技術的發(fā)展以及各種先進制造技術的進步，制造系統(tǒng)中許多以自動化為特征的單元技術得以廣泛應用。1973 年美國學者約瑟夫、哈林頓博士在其Computer Integrated Manufacture提出了計算機集成

4、制造 CIM 概念。哈林頓博士提出的 CIM 概念中有兩個基本觀點：（1）企業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)是不可分割(b k fn )的整體，從市場分析、產品設計、加工制造、經營管理到售后服務的全部生產活動要同統(tǒng)一考慮。（2）整個制造過程實質上是一個數(shù)據(jù)采集、傳遞和加工處理的過程，最終形成的產品可看作是數(shù)據(jù)的物質表現(xiàn)。雖然哈林頓是根據(jù)計算機技術在工業(yè)生產中的應用，預見其必然的發(fā)展趨勢，但當時并未引起人們的廣泛注意。直到 20 世紀 80 年代，這一概念才被廣泛的接收，并成為制造業(yè)的新一代生產模式。這是科學技術進步的作用，也是制造業(yè)面臨的復雜競爭環(huán)境造成的。1.2 并行工程相對(xingdu)于串行工程的優(yōu)越

5、性 20 世紀末至今世界(shji)經濟的變化形成了一個全球型市場，微電子、信息技術在這一轉變過程中起到了關鍵的作用。全球市場的形成使競爭空前加劇，表現(xiàn)為：產品更新?lián)Q代快，技術含量高，性能價格比優(yōu)，而且產品服務成為市場競爭的主要內容。所以制造企業(yè)必須加快新產品的開發(fā)和產品的上市時間 T(Time)，改善質量 Q(Quality)，降低成本 C(Cost)以及完善售前、售后服務 S(Service)。T.Q.C.S 是制造業(yè)的永恒主題(zht)，它不斷促進管理變革和技術進步，同時也推動了 CIM 的應用和發(fā)展。 長期以來，產品開發(fā)工作一直(yzh)采用串行（順序）工程方法，但該方法在設計過程中不

6、能及早考慮制造過程及質量等問題，造成設計與制造脫節(jié)，使產品開發(fā)過程成為設計、加工、測試、修改、設計大循環(huán)。產品設計通過重復這一過程趨于完善，直到最終滿足用戶要求。這種方法不僅造成設計改動量大，產品開發(fā)周期長，而且使產品成本高。 并行工程是解決上述問題的最佳方案。并行工程是集成(j chn)地、并行地設計產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。這種方法要求產品開發(fā)人員在設計一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢處理的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶的要求，考慮制造性、裝配性、測試性等，就可減少許多不必要的返工，這便是并行工程的理論基礎：它將串行的各個環(huán)節(jié)并

7、行起來進行（主要在設計過程），組成多學科的小組（Team Work），甚至包括市場人員及售后服務人員，努力做到設計一次成功。這種并行作業(yè)的新生產模式，對 T.Q.C.S 的改善是不言而喻的，它的技術支持是 DFX（Design for Manufacturing）。 支持這種并行作業(yè)的基礎是計算機網絡環(huán)境和平臺（PDM產品數(shù)據(jù)管理或集成框架），以及支持 Team Work 的方法論及工具。由此可見，設計過程的集成，即將串行過程并行起來，進一步優(yōu)化整個設計和制造過程。 并行工程的實質不是設計與制造的同步進行，任何產品的開發(fā)在宏觀上總是串行的，只是微觀的活動上可以通過過程改進局部地并行，以減少不必

8、要的等待時間。并行工程是對產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化的工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者們從一開始就考慮到產品生命周期（從概念形成到產品報廢）中的所有因素，包括質量、成本、進度與用戶需求，在生產制造方面有其巨大的優(yōu)越性，所以(suy)被大力運用于工業(yè)生產中，促進生產力的不斷發(fā)展。2 市場競爭的影響(yngxing)2.1 國家間的競爭更加(gnji)激烈美國自20世紀80年代末起，面對日本產品咄咄逼人的攻勢，為保住其世界制造業(yè)的霸主地位，增強美國制造業(yè)的競爭力和促進國家經濟增長，先從日本引進精益生產先進管理方法，繼而又推出“先進制造技術計劃”和“

9、制造業(yè)發(fā)展伙伴關系計劃”等，總投資額超過20億美元；德國政府從1992年起，相繼發(fā)起“生產2000年計劃”、“質量保證計劃”、“保護環(huán)境的生產計劃”和“工業(yè)基礎技術研究計劃”等，投資總額超過10億馬克；日本政府于20世紀90年代初發(fā)起“智能制造系統(tǒng)”國際合作研究計劃；我國也于1986年立項實施國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃），分別針對CIMS、機器人和航天等主題立足國情，研究面向21世紀的發(fā)展戰(zhàn)略和新技術。2.2 市場經濟(sh chn jn j)條件下的新要求 在市場經濟條件下，企業(yè)只有不斷開發(fā)出適合市場需求的新產品，才能在競爭中立于不敗之地。在高速發(fā)展的當今時代，企業(yè)所面臨的市場競爭更

10、加激烈，也迫使企業(yè)的產品朝著個性化、多樣化的方向發(fā)展。信息技術、制造技術和管理技術的發(fā)展，使得生產和經營活動的節(jié)奏加快，從產品策劃、設計開發(fā)到投放市場的時間不斷地縮短。產品的市場競爭力不僅(bjn)體現(xiàn)在質量和成本，而且還要求設計與投產周期縮短、市場響應速度加快。市場環(huán)境的深刻變化和科技的急速發(fā)展，自動化技術大幅提升了企業(yè)的生產力，使得產品不斷推陳出新，價格不斷下降，生命周期不斷縮短，市場競爭已到了白熱化的程度。當今時代，制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)不單是“能不能及時(jsh)推出產品”，同時還要能“開發(fā)更合適的產品”。如何充分利用企業(yè)的各種資源，特別是知識資源，通過不斷創(chuàng)新來提升企業(yè)的競爭力，已成為企

11、業(yè)面臨的重要課題。我國的企業(yè)大多數(shù)還是大而全、小而全的經營模式。具有一定產品開發(fā)能力的企業(yè)延用傳統(tǒng)的產品開發(fā)模式。即在產品開發(fā)中采用串行的開發(fā)流程，在各功能部門或專業(yè)組承擔設計任務時，由于在設計過程中不能很好地考慮用戶需求、加工、裝配、支持、計劃等，并且由于相應的技術手段不理想，使設計出的產品存在加工性、裝配性不能完全滿足用戶需求等種種現(xiàn)象。這樣就需要不止一次的修改設計，不僅延長了產品開發(fā)周期，增加了成本，而且(r qi)用戶的需求也不能很好地保證。 傳統(tǒng)的串行產品開發(fā)過程，以美國(mi u)工程師泰勒(F.W.Taylor)根據(jù)18世紀第一次產業(yè)革命以來工業(yè)生產管理的實踐和經驗而提出的“科學

12、管理”思想和理論為指導，主張企業(yè)內部專業(yè)分工，將產品的開發(fā)過程按專業(yè)特征(tzhng)分為市場營銷、設計、工藝、制造和檢驗等一系列串行的子過程或活動。各子過程分別對應于不同的專業(yè)部門。專業(yè)部門相互間具有較高獨立性，為了提高市場競爭力，制造企業(yè)必須堅持用戶至上的原則，以用戶為核心，快速響應市場變化，力求以最短的時間、最優(yōu)的質量、最低的成本、最佳的服務和最清潔的環(huán)境，開發(fā)出市場所需的新產品并及時投放市場，以便贏得市場和競爭。 文章應用工業(yè)工程中并行工程方法，對產品開發(fā)過程進行優(yōu)化，提出適合的并行產品開發(fā)流程。2.3 激烈競爭下支撐技術已然成熟，充要條件具備 面向制造、裝配、維護、測試及質量和成本等

13、的設計（Design For X，DFX），在CIMS基本實現(xiàn)信息集成(j chn)基礎上，再次走進制造業(yè)領域的研究和應用視角，并呈現(xiàn)出勃勃生機。DFX很快取得大量突破性進展。 早在20世紀4050年代，人們就已開始對面向制造的設計（Design For Manufacture，DFM）和面向裝配(zhungpi)的設計（Design For Assembly，DFA）等DFX技術開展研究，但由于當時設計與制造、設計與裝配等產品開發(fā)活動間的信息集成和計算機輔助技術還不成熟，阻礙和限制了DFM、DFA等DFX技術的發(fā)展。 波音公司結合多年的生產實踐，建立起基于集成產品開發(fā)團隊（Integrate

14、d Product Team，IPT）的集成化產品開發(fā)組織管理模式，并在波音777飛機(fij)的研制中應用，取得良好的效果。CAD、CAM、CAPP、MRP、CAE、CAQ以及FMS等獲得長足的發(fā)展，日趨成熟并走向實用，在新產品開發(fā)中發(fā)揮出舉足輕重的作用。國內外一些著名的企業(yè)通過實施并行工程取得了顯著的效益，證明并行工程是企業(yè)產品開發(fā)過程中的有效方法。例如在波音777的開發(fā)過程中，波音公司采用數(shù)字化技術和并行工程方法，實現(xiàn)了5年內從設計到試飛的一次成功；洛克希德在1992年開始的新型號導彈開發(fā)中，采用并行工程的方法，將導彈開發(fā)周期從5年縮短到2年；法國的航空發(fā)動機公司SNECMA從1990年

15、以來，把并行工程作為產品開發(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，縮短到1992年的42個月和1998年的36個月，到2000年時，進一步縮短為24個月。綜上所述，并行工程工程的發(fā)展已經成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，因此(ync)并行工程大力運用于工業(yè)生產中。3 并行工程的目標(mbio)、概念及特征等 工業(yè)工程（Industrial Engineering）是一門涉及人力、物料、設備、信息、能源等要素的集成規(guī)劃、設計、改善、控制(kngzh)的創(chuàng)新的工程學科，為實現(xiàn)生產制造、管理和服務系統(tǒng)的低成本、高效率和高效益的管理目標提供有利的技術支持。現(xiàn)代工業(yè)工程是面向企業(yè)經營管理的全過程，

16、降低成本、提高效率、技術與管理的有機結合、實現(xiàn)經營管理的整體目標是現(xiàn)代工業(yè)工程最顯著的特征。隨著知識經濟時代的到來，工業(yè)工程的理論與方法結構發(fā)生了重大變化，這個發(fā)展趨勢表現(xiàn)在兼收并蓄高新技術理論，注重敏捷、柔性、精益、并行制造系統(tǒng)的集成開發(fā)與應用?，F(xiàn)代工業(yè)工程的技術與新產品開發(fā)相結合，形成了動態(tài)聯(lián)盟為基本組織形式，以及并行工程、精益設計、現(xiàn)代信息技術支持下的新產品開發(fā)的管理體系。3.1 并行工程的概念 面向產品的全生命周期的設計是一種在設計階段就預見到產品的整個生命周期具備高度預見性和預防性的設計。正式基于這種預見性，使產品設計具備高度預見性和預防性的技術就稱作“并行設計”或“并行工程（CE）

17、”。 并行工程是對產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化開發(fā)的一種系統(tǒng)化的工作模式。并行工程實質就是集成地、并行地開發(fā)產品及其零部件和相關各種過程的一種系統(tǒng)方法。這種方法要求產品設計人員與其他人員一起共同(gngtng)工作，在設計開始階段就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢處理的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶的要求。并行工程是一種面向現(xiàn)代制造業(yè)的新型企業(yè)組織管理理論，一條旨在通過人人協(xié)同、技術、資源集成、提高質量、降低成本、縮短上市(shng sh)時間的工程和制造哲理。C E的特點可概括為：并行性產品和過程設計在同一時間框架內平行(pngxng)進行；

18、約束性將過程約束引入產品設計，簡化制作、運送和裝配，降低成本；協(xié)調性協(xié)調產品和過程設計，獲得成本、質量和交貨需求的最佳匹配；一致性產品和過程設計的重大決策要建立在全組成員意見一致的基礎上。綜上所述，并行工程是對產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化的工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者們從一開始就考慮到產品生命周期（從概念形成到產品報廢）中的所有因素，包括質量、成本、進度與用戶需求。3.2 并行工程的特征(tzhng) 強調團隊工作、團隊精神和工作方式：一個人的能力總是有限的，他不可能同時精通產品從設計到售后服務各個方面的知識，也不可能掌握各個方面的最新情報。

19、因此，為了設計出便于加工(ji gng)、便于裝配、便于維修、便于回收、更于使用的產品，就必須將產品壽命循環(huán)各個方面的專家，甚至包括潛在的用戶集中起來，形成專門的工作小組，隨時對設計出的產品和零件從各個方面進行審查。在集中了各方面專家的智慧后設計出來的產品（在定型之前經過多次設計修改）必然可以滿足要求。在設計過程中，定期組織討論，對設計進行審核，幫助設計人員得出最佳的設計。 強調設計過程的并行性：其一是在設計過程中通過專家把關同時考慮產品壽命循環(huán)的各個方面；其二是在設計階段就可同時進行工藝過程設計，并對工藝設計的結果(ji gu)進行計算機仿真，直至用快速原型法產生出產品的樣件。這種方式與傳統(tǒng)

20、的設計在設計部門進行、工藝在工藝部門進行已大不相同。 強調設計過程的系統(tǒng)性：設計、制造、管理等過程不再是一個個相互獨立的單元，而要將它們納入一個整體的系統(tǒng)來考慮，設計過程不僅出圖紙和其它設計資料，還要進行質量控制、成本核算，也要產生進度計劃等。這種工作方式是對傳統(tǒng)管理機構的一種挑戰(zhàn)。強調(qing dio)設計過程的快速反饋：并行工程強調對設計結果及時進行審查，并及時反饋給設計人員。這樣可以大大縮短設計時間，還可以保證將錯誤消滅在“萌芽(mngy)”狀態(tài)(zhungti)。3.3 并行工程的發(fā)展目標 并行工程于上世紀 80 年代在美國提出，隨后并行工程在國際上引起了各國的高度重視，并行工程的思

21、想正在被越來越多的企業(yè)及產品開發(fā)人員所接受和采納，把它作為搶占國際市場的重要技術手段。并行工程及其相關技術也因此成為熱門研究領域。 國外一些著名的企業(yè)通過實施并行工程取得了顯著的效益，證明并行工程是企業(yè)產品開發(fā)過程中的有效方法。主要分為：研究與初步實踐階段（19851992 年）、企業(yè)應用階段（19911996 年）、新的發(fā)展階段（1995 年以后）。其間，新技術不斷出現(xiàn)，如可重用的產品開發(fā)方法、網絡上的異地協(xié)同設計技術、設計中的虛擬現(xiàn)實技術、面向產品全生命周期的設計方法學、基于知識的產品數(shù)據(jù)重用、基于企業(yè)級 PDM 的產品數(shù)據(jù)管理與共享技術等。 隨著我國全面進入市場經濟的大環(huán)境，并面臨日益激

22、烈的競爭，企業(yè)更加希望(xwng)縮短產品開發(fā)周期、降低成本、提高質量。并行工程在國外一些企業(yè)的應用已獲得可觀的經濟效益，證明是解決企業(yè)產品開發(fā)過程中的有效方法。為了解決我國企業(yè)目前存在的產品設計領域的一些問題，提高企業(yè)產品開發(fā)和市場競爭能力。CE 在中國的研究與應用分為以下幾個階段：并行工程的預研階段（1992 年前）、“并行工程”項目的攻關研究、航天領域并行工程攻關與應用（1998 年起）、并行工程在中國(zhn u)若干工廠進行應用實施（1998 年起至今）。3.3.1 并行工程的基本理論與技術方法(fngf)的發(fā)展并行工程理論和方法產生10多年來,其基本概念并未發(fā)生改變,但是內涵在不斷

23、地深化。例如,在實施CE的目標方面,Bocrkes和壓ckhoues認為是為了改進產品的引人過程,以及對該過程進行整體性思考圈。在有關CE的特性方面,有專家提出系統(tǒng)化和平行過程是CE的兩個主要特性。在對CE的流程分析中,Dunbing Tang根據(jù)并行工程的要求,將產品設計中的各種活動描述為三個相互依賴的關系閉,即分解關系、連接關系和衰減關系。同時認為,連接關系在其中扮演重要的角色。Khalfan M.M.A和Anumba C.J則將CE實施歸結為以下幾個要素:在管理和人力方面:(l)跨功能、多專業(yè)小組的采用,以促使產品設計和相關過程的集成;(2)基于過程的組織模式的采用;(3)對這種組織模式

24、進行領導和工作支持;(4)授權(shuqun)小組去實施這種組織模式。在技術(jsh)方面:(1)計算機輔助設計、制造和仿真方法的使用,通過共享產品和過程的模型(mxng)和數(shù)據(jù)庫來支持設計的集成;(2)優(yōu)化產品設計、制造和支持過程的各個方法的應用,如DFM(可制造性設計)舊FA(可裝配性設計),QFI(質量功能展開)等;(3)信息共享、通信技術以及系統(tǒng)整合技術的應用;(4)在供應鏈內部的共同協(xié)議、標準和術語的制定和采用。在實施CE的技術方面,突出了信息技術的關鍵作用。如Lidau Xu等人研究認為,成功實施并行工程的關鍵在于信息技術的應用。即將產品特性、制造需求、顧客要求等信息貫穿在整個設計

25、過程中。文獻提出了在并行的產品開發(fā)過程中采用模糊多階段評估和決策方法,并描述了一個基于并行工程的產品設計決策支持系統(tǒng)。在CE的信息技術工具方面,Kanara等人提出,大多數(shù)對CE支持的工具和技術是基于計算機技術的,它們能夠按照業(yè)務過程、團隊工作模式、領導和組織等方面進行分類。3.3.2實施并行工程的組織模式并行工程實施中的組織模式是近幾年研究的一個重點,即如何通過重組,將產品開發(fā)過程從順序過程轉變?yōu)榭绮块T的并行過程。其中有效的組織(zzh)模式是多專業(yè)工作小組,或稱多功能小組;(小組有時也可稱為團隊)。一個符合CE的組織結構定義為:構成相關任務和管理的正式系統(tǒng)(xtng),該系統(tǒng)采用縱向合作和

26、激發(fā)組織的成員,使他們一起工作來達到組織的設計目標。CE的實施需要一個更為柔性的組織結構,這一結構應該是扁平化的,非集中式的;其特性是橫向聯(lián)系和較寬的管理跨度。為此,他們推薦采用矩陣組織結構。但是,他們同時承認,一些不確定的因素會對CE的組織結構造成影響。主要因素包括:組織(zzh)所處的環(huán)境;組織的戰(zhàn)略和目標;采用的技術;組織的規(guī)模;人力資源情況等。他們的研究認為多專業(yè)小組的人員應來自于項目的各個部分,甚至應包括客戶、供應商等環(huán)節(jié),即企業(yè)一旦建立了跨功能整合,更有效的產品開發(fā)團隊通過形成包括顧客和供應商在內的戰(zhàn)略伙伴尋找外部的整合,以便及時調整橫跨價值鏈的活動。Evbuomwan N.F.O

27、和Anumba C.J認為這種集成環(huán)境至少可帶來以下好處:(l)在第一時間獲得正確的工作方法;(2)使顧客滿意;(3)減少產品的開發(fā)時間和成本,且不會造成質量上的妥協(xié);(4)能夠消除由于流程的下游改變所造成的浪費,以及成本和時間的耗費。Prasad認為,CE的本質是集成和團隊工作方式;促進團隊工作的組織結構是最適合于CE的;CE的框架突出了CE和組織結構之間的重要關系。Nicholas認為,實施CE的團隊一般規(guī)模較小,人數(shù)擬在8到12人。其原因是為了確保適當?shù)臏贤ê图?。但Shi-Jie等人則認為,由子并行工程實施中,項目任務由來自于不同職能部分的多功能小組承擔,產品開發(fā)不斷增長的復雜性,以及

28、并行開發(fā)本身的特性使得相互依賴的任務組會就得龐大。由此對團隊組織構建和任務的完成帶來巨大的困難。該文提出一個解決問題的有效模式:將二元任務關系轉變?yōu)榭闪炕馁Y源聚集的任務;將大的關聯(lián)任務組分解成若干個較小的,易于管理的子組。3.3.3實施(shsh)并行工程的績效評估在推進并行工程的實踐中,人們比較關注(gunzh)的另一個問題是如何評價CE實施所帶來的績效。績效評價的關鍵是選擇影響因素。Xenophon Koufteros等人指出,越來越多的公司發(fā)現(xiàn),他們的競爭能力取決于產品開發(fā)的速度和效能。為了對CE的績效進行評價,該文獻提出了以下7個假設,并通過定量分析予以求證。(l)在高變化環(huán)境下的公

29、司將比低變化環(huán)境下的公司采取更高要求的CE做法(經定量計算分析,該假設成立);(2)CE的實施對于指導產品創(chuàng)新方面具有直接的影響(經定量計算分析,該假設成立);(3)CE的實施對產品質量具有直接的影響(但經定量計算分析,該假設并不成立。但是,也有文獻提出,CE的實施可以引導質量的提升;早期的要素整合、不同職能部門的交迭以及團隊的探索被認為對質量有正面的積極影響,這是因為,它可以在市場出現(xiàn)問題之前予以(yy)解決這些問題,并可以溝通上下游的聯(lián)系);(4)CE的實施在盈利方面具有直接的影響(經定量計算分析,該假設未被數(shù)據(jù)計算結果所支持);(5)產品創(chuàng)新對質量有直接的影響(經定量計算分析,得到計算結

30、果的支持;由于企業(yè)頻繁地創(chuàng)新,他們從學習如何開發(fā)和產品改進過程,以及如何避免在時間和質量上犯錯中獲得提高);(6)產品創(chuàng)新對盈利有直接影響(經定量計算分析,其直接影響可以忽略;但有些文獻堅持企業(yè)可以通過超于競爭者之前引進新產品和改進產品特征來獲得收益,因為正是由于頻繁的創(chuàng)新過程,使得產品更貼近于當前的顧客需求和期望);(7)質量對盈利有直接的影響(經定量計算分析,該假設被證明成立。因為顧客有時愿意為質量支付更多的費用)。由此得出的評價是,CE的實施與企業(yè)提升競爭能力的綜合評價相關,而質量、產品創(chuàng)新以及盈利(yn l)能力則與收益率評價相關。3.3.4并行工程在虛擬制造(zhzo)中的應用虛擬(

31、xn)制造是一種先進的制造技術,而在虛擬開發(fā)和制造環(huán)境下,如何有效地協(xié)調各參與伙伴之間的活動,以在到最佳績效,這正是人們考慮在此引人并行工程的出發(fā)點,而恰恰是CE的理念能滿足這種需求。因此,這方面的研究成為了國外CE研究領域的又一個熱點。新加坡國立大學S.H.Wu等人的文章描述了一個計算機化模型,該模型能夠集成各個制造功能,并解決分布式虛擬制造(DVM)中一些關鍵問題。如通過與常規(guī)的工程和生產過程中的順序方法進行比較后,提出可以減少生產成本,改進生產質量,縮短引導時間的方法。該方法在DVM的環(huán)境下,利用了市場機會,技術和在制造合作伙伴之間的資源分攤。通過選擇最優(yōu)的制造伙伴,避免了在方案和計劃上

32、的反復。他們的研究指出,一個基于DVM的柔性的并行方案和計劃系統(tǒng)可以通過虛擬企業(yè)的多代理模式來識別,并以此來選擇適合的伙伴。虛擬企業(yè)扮演(bnyn)的不僅是在它的合作公司之間轉包的角色,而且作為合作的伙伴,他們將通過有效地合作來降低產品成本,改進產品質量,減少產品投人市場所需要的時間。設計、過程計劃、生產方案和生產計劃、倉儲管理、測試、產品交付和費用支付所需要的信息將通過電子化方式進行交換。虛擬企業(yè)的合作與集成是在兩個層次上進行的,即企業(yè)層次和車間層次。對每個層次上的流程時間安排計劃的集成是一個關鍵問題。他們之間的并行化能夠排除復雜過程和優(yōu)化整個生產周期。在企業(yè)層次上,企業(yè)集成的目標集中在選擇

33、基于DVM的,能優(yōu)化制造過程的合作伙伴上。在這一層次上,由已被考慮作為制造產品的候選合作伙伴來完成過程計劃的制訂(zhdng)。根據(jù)儲存在設計數(shù)據(jù)庫中產品的關鍵特征,由過程計劃模式產生高層次的備選過程計劃,該計劃可被用來指導DVM系統(tǒng)中在備選制造伙伴資源約束條件下的產品制造。通過過程、性能、能力和時間等約束的并行考慮,初步的生產方案和生產計劃能夠同時完成。在車間層次上,車間集成應跟隨著企業(yè)層次的集成,車間層次的集成發(fā)生在更低的層次上,以及被選擇的制造(zhzo)伙伴的車間內。在虛擬制造中,多代理溝通指并行過程的方案和計劃要通過代理的確認和合作來獲得。在這些活動中,代理之間進行商談,通過鑒別他們

34、當?shù)氐臉I(yè)績和其它代理的業(yè)績來尋找出一個最優(yōu)的解決方法,并基于代理間的商談結果來作出評估。多代理系統(tǒng)(MAS)則支持這種溝通。在MAS中,對每個代理的功能特性和責任能力的描述包括:(l)便利的溝通系統(tǒng)(CF):在MAS中的信息通道使得代理群體之間的溝通變得更為便利;以便在可靠的方式下選擇制造伙伴;(2)過程方案的代理(PA):配置合作伙伴的工作將由核心企業(yè)采用硯蓋區(qū)域內過程方案軟件來實施,并對溝通系統(tǒng)進行注冊。通過集成計劃系統(tǒng),產生各層次的過程方案,并選擇制造伙伴;(3)計劃代理(AS):在每個合作伙伴處都配置計劃軟件,通過對產品各部分所制定的產生計劃,來評估過程計劃的有效性,并且在每個過程計劃

35、階段提出包含有資源和時間約束計劃;(4)公共數(shù)據(jù)庫服務代理(DA):由一個基于數(shù)據(jù)庫服務器的互聯(lián)網擔任,通過這個網絡,企業(yè)內的公共數(shù)據(jù),如資源信息,共享設計信息和過程方案等,將為每一個在MAS中的代理共享。3.3.5并行工程從制造業(yè)拓展到其它(qt)行業(yè)近幾年來,并行工程方法和技術不僅在制造業(yè)得以(dy)推廣應用,而且,其理念正在滲透到其它行業(yè)。將并行工程理論與方法引人到建筑行業(yè)。在建筑業(yè)的設計過程中可以采用并行工程理念(l nin)和方法,以利于將項目下游過程的各個方面并行予以考慮。Love和Gunasekaran則給出了并行建筑的基本要素是:對設計和建筑過程中的下游相關環(huán)節(jié)進行識別;減少或

36、消除過程中的不增值活動;建立并授權多專業(yè)工作小組。對建筑業(yè)供應鏈采用并行工程給出了一個預評估模型。4 未來(wili)產品開發(fā)模式(msh)的發(fā)展趨勢及建議(jiny)4.1 并行工程使產品開發(fā)過程更加優(yōu)化利用并行工程的思想對產品設計過程優(yōu)化的流程：（1）采用 CAD、CAPP 等技術，保證在產品的設計早期就知道產品的性能、結構，及零件的可制造性問題，從而盡量減少產品設計的錯誤，提高設計質量，同時增加 DFX（Design For X）的思想，使產品的設計階段就考慮產品的加工、裝配和工藝等問題，提高設計一次成功的可能性。（2）將項目設計工作分為級別設計團隊，采用信息的預發(fā)布或信息反饋等手段。在

37、方案設計和結構設計的一定階段，并向后期團隊進行信息的預發(fā)布，一方面，及時得到信息反饋，以提高工藝性、可加工性；另一方面，使后續(xù)團隊提前參與設計，及時得到產品設計的意圖，同時在適當?shù)臅r候進行產品的工藝與生產準備。（3）健全設計和工藝評審制度。提高產品設計的質量控制，提高上、下游團隊之間的信息交流使下游團隊之間的信息交流，使下游團隊獲得足夠的信息以開展他們的工作，有利于設計中并行和及時發(fā)現(xiàn)設計中的缺陷。（4）實現(xiàn)工藝、工裝和材料的并行開發(fā)和準備，或精簡設計過程，使制造系統(tǒng)與產品開發(fā)不構成大循環(huán)，從而縮短產品設計周期，提高了產品的設計質量。 采用并行工程對產品設計過程進行優(yōu)化設計后，明顯地改善了產品

38、的設計流程，使產品的設計過程變得更加合理，縮短了設計周期，減少了設計中的反復修改，提高了工作效率，更為重要的是，能提高產品開發(fā)效率。4.2 并行工程對開發(fā)組織(zzh)機構重構 第一、開發(fā)組織團隊由三個層次構成，最高層由各功能部門負責人和課題組長組成，管理開發(fā)經費、進程和計劃；第二層是由主要部件組長、功能小組代表(dibio)構成，定期舉行例會；第三層是作業(yè)層，由各功能小組構成。第二(d r)、為適應并行工程設計對組織結構的要求，對組織模型采用動態(tài)與靜態(tài)兩種形式建立組織模型，靜態(tài)組織模型采用傳統(tǒng)的組織結構樹的形式建立模型，而動態(tài)模型則采用團隊的形式建立以項目團隊為單元的組織結構，按產品開發(fā)的要求，成立項目團隊。機械制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的原動力。并行工程作為CIMS 的進一步發(fā)展方向，將為制造業(yè)縮短產品開發(fā)周期、降低成本、提高產品質量，從而為增強企業(yè)的競爭能力提供有效的途徑。國外一些著名企業(yè)成功的應用實踐已證明了這一點。從我國的并行工程初步設計與實施和國外成功經驗中得出以下建議： （1）并行工程的效益來源于管理和技術兩方面 對實施并行工程的效益問題有兩種不同的觀點，一部分人認為并行工程屬于管理和組織問題，持