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并行工程

1.并行工程的定義

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(CE—Concurrent 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)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.

2.并行工程的特征

1.并行交叉

它強調(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、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。

3.并行工程本質(zhì)特點

1.并行工程強調(diào)面向過程(process-oriented)和面向?qū)ο?object-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 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)人嗩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(cè)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。

4.并行工程在先進制造技術中的地位與作用

并行工程在先進制造技術中具有承上啟下的作用,這主要體現(xiàn)在兩個方面:

1.并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術支持下,將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭,充分利用了原有技術,并吸收了當前迅速發(fā)展的計算機技術、信息技術的優(yōu)秀成果,使其成為先進制造技術中的基礎。

2.在并行工程中為了達到并行的目的,必須建立高度集成的主模型,通過它來實現(xiàn)不同部門人員的協(xié)同工作;為了達到產(chǎn)品的一次設計成功,減少反復,它在許多部分應用了仿真技術;主模型的建立、局部仿真的應用等都包含在虛擬制造技術中,可以說并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術的誕生創(chuàng)造了條件,虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的,并行工程的進一步發(fā)展方向是虛擬制造(VM,Virtual Manufacturing)。所謂虛擬制造又叫擬實制造,它利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防措施,從而達到產(chǎn)品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,增強產(chǎn)品競爭力的目的。

5.并行工程的應用

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