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1、先進(jìn)制造技術(shù)課程論文論文題目 :【并行工程的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用】系部:機(jī)械工程系專業(yè):機(jī)械制造與自動(dòng)化班級(jí):機(jī)制1242014年 10月 25日緒論先進(jìn)制造技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視, 其中比較成熟的并行工程哲理已經(jīng)在國(guó)外推廣應(yīng)用, 國(guó)內(nèi)也有些初步的成果。 本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究實(shí)踐, 對(duì)并行工程的概況進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹, 并分析了國(guó)內(nèi)外的差距所在, 并行工程 是提高我國(guó)企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力的重要手段。傳統(tǒng)的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)大多沿用串行工程方法,部門(mén)間的溝通和互動(dòng)不夠,從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)改動(dòng)量非常大,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng), 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程低效而緩慢,難以適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。并行工程是制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一,主要研究如何將

2、產(chǎn)品的創(chuàng)新、構(gòu)思、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、使用、服務(wù)的整個(gè)生命全周期的信息和知識(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段以并行的 方式實(shí)施,以大大縮短產(chǎn)品上市周期、提高質(zhì)量、減少成本、降低污染和能耗。因此,并行工程是全球制造業(yè)和學(xué)術(shù)界長(zhǎng)期關(guān)注的高技術(shù)領(lǐng)域之一。在我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)面臨從原始設(shè)備制造商到原始設(shè)計(jì)制造商轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,并行工程和并行設(shè)計(jì)是我國(guó)工程界、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界高度關(guān)注的領(lǐng)域。在此形勢(shì)下召開(kāi)的CE2014并行工程國(guó)際會(huì)議對(duì)我國(guó)有著重要的學(xué)術(shù)意義和產(chǎn)業(yè)價(jià)值,給我們一次重要的學(xué)習(xí)、交流、演示、展望的機(jī)會(huì)。國(guó)際并行工程學(xué)術(shù)會(huì)議將于 2014 年 9 月在北京舉行。本系列國(guó)際會(huì)議自 1990 年代開(kāi)始每年輪流在各大洲召開(kāi)

3、,該會(huì)是并行工程領(lǐng)域重要的國(guó)際會(huì)議,在全球具有廣泛影響力。這種形勢(shì)迫切要求企業(yè)采用新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)手段以保證產(chǎn)品開(kāi)發(fā)早期階段能作出正確的決策,從而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低研發(fā)成本。并行工程是對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式的一種根本性改進(jìn), 是一種新的設(shè)計(jì)哲理與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)。它一開(kāi)始就考慮整個(gè)產(chǎn)品生命周期, 把產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)看成一個(gè)整體、 集成的過(guò)程,組織以產(chǎn)品為核心的多學(xué)科跨部門(mén)集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā),并通過(guò)改進(jìn)開(kāi)發(fā)流程、 采用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)輔助工具, 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期數(shù)字化和信息集成, 從而使在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的早期便能作出的正確的決策, 進(jìn)而達(dá)到縮短產(chǎn)品上市周期, 降低生產(chǎn)成本, 提高產(chǎn)

4、品質(zhì)量的目的。 本文針對(duì)如何通過(guò)并行工程來(lái)提升企業(yè)的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)績(jī)效便成為學(xué)界和業(yè)界相當(dāng)關(guān)注的問(wèn)題。 本文針對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)探討并行工程的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用分析。1第一章并行工程的原理及特點(diǎn)1.1并行工程的原理一個(gè)新產(chǎn)品從概念構(gòu)思到生產(chǎn)出來(lái)是一個(gè)完整的過(guò)程。傳統(tǒng)的串行工程方法是基于二百多年前英國(guó)政治經(jīng)濟(jì)學(xué)家亞當(dāng)·斯密的勞動(dòng)分工理論。 該理論認(rèn)為分工越細(xì),工作效率越高。因此串行方法是把整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程細(xì)分為很多步驟,每個(gè)部門(mén)和個(gè)人都只做其中的一部分工作,而且是相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行的, 工作做完以后把結(jié)果交給下一部門(mén)。西方把這種方式稱為“拋過(guò)墻法”,他們的工作是以職能和分工任務(wù)為中心的, 不一定存在完整的

5、、 統(tǒng)一的產(chǎn)品概念。 而并行工程則強(qiáng)調(diào)人嗩要面向整個(gè)過(guò)程或產(chǎn)品對(duì)象, 因此它特別強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮設(shè)計(jì),還要考慮這種設(shè)計(jì)的工藝性、 可制造性、可生產(chǎn)性、可維修性等等,工藝部門(mén)的人也要同樣考慮其他過(guò)程, 設(shè)計(jì)某個(gè)部件時(shí)要考慮與其他部件之間的配合。所以整個(gè)開(kāi)發(fā)工作都是要著眼于整個(gè)過(guò)程和產(chǎn)品目標(biāo)。 從串行到并行, 是觀念上的很大轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)串行工程中,對(duì)各部門(mén)工作的評(píng)價(jià)往往是看交給它的那一份工作任務(wù)完成是否出色。就設(shè)計(jì)而言,主要是看設(shè)計(jì)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(duì)其他部門(mén)也是看他的那一份工作是否完成出色。而并行工程則強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)集成與整體優(yōu)化,它并不完全追求單個(gè)部門(mén)

6、、 局部過(guò)程和單個(gè)部件的最優(yōu),而是追求全局優(yōu)化,追求產(chǎn)品整體的競(jìng)爭(zhēng)能力。對(duì)產(chǎn)品而言,這種競(jìng)爭(zhēng)能力就是由產(chǎn)品的TQCS綜合指標(biāo) - 交貨期、質(zhì)量、價(jià)格、和服務(wù)。在不同情況下,側(cè)重點(diǎn)不同。在現(xiàn)階段,并貨期可能是關(guān)鍵因素, 有時(shí)是質(zhì)量,有時(shí)是價(jià)格,有時(shí)是它們中的幾個(gè)綜合指標(biāo)。對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品而言, 企業(yè)都對(duì)它有一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)的合理定位,因此并行工程應(yīng)酬圍繞這個(gè)目標(biāo)來(lái)進(jìn)行整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)。只要達(dá)到整體優(yōu)化和全局目標(biāo), 并不追求每個(gè)部門(mén)的工作最優(yōu)。因此對(duì)整個(gè)工作的評(píng)價(jià)是根據(jù)整體優(yōu)化結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)的。1.2并行工程的特點(diǎn)并行工程作為一種管理理念和工作模式,其特點(diǎn)在于重視用戶的要求, 全面考慮整個(gè)產(chǎn)品生命周期,對(duì)產(chǎn)品

7、開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行集成管理和控制。22.1 全方位考慮產(chǎn)品。在并行工程項(xiàng)目中,集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作,同時(shí)處理新產(chǎn)品的多個(gè)方面, 并在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)中, 職責(zé)和權(quán)利共享, 制造部門(mén)成員和其他功能成員不會(huì)等到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)完成才參與進(jìn)來(lái),而是一直和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師緊密配合完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和過(guò)程處理,故而影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)從而最終使產(chǎn)品具有更好的可生產(chǎn)性及更低的成本。 為了更好地制造新產(chǎn)品、 銷售新產(chǎn)品、 運(yùn)送新產(chǎn)品及售后服務(wù),并行工程全面考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、 制造、銷售、服務(wù)部門(mén)等信息需求。2.2 集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。并行工程中突出了組織和人的因素?,F(xiàn)代客戶需求越來(lái)越多樣化,產(chǎn)品功能越來(lái)越多,設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜,為了確保產(chǎn)品的可

8、裝配性,管理者必須建立一套標(biāo)準(zhǔn)流程。 另外,開(kāi)發(fā)過(guò)程涉及的學(xué)科門(mén)類和專業(yè)人員也是非常多的,為達(dá)到開(kāi)發(fā)過(guò)程的整體最優(yōu), 企業(yè)必須更好地發(fā)揮并掌握現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的人的群體協(xié)作,組成集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)和支持團(tuán)隊(duì)進(jìn)行協(xié)同工作( 指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、各種軟件工具、網(wǎng)絡(luò)手段與設(shè)計(jì)工具在一起的支持環(huán)境系統(tǒng)等 ) ,把產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程看成一個(gè)有機(jī)系統(tǒng), 消除傳統(tǒng)串行模式中各部門(mén)之間的壁壘, 使各部門(mén)協(xié)調(diào)一致,提高團(tuán)體效益。并行工程必須要有一個(gè)來(lái)自公司各部門(mén)的集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)并讓?xiě)?zhàn)略合作伙伴、重要供應(yīng)商及客戶參與進(jìn)來(lái)。2.3 并行交叉有序。并行工程作為一種方法,旨在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段就能綜合評(píng)估產(chǎn)品全生命周期的各種因素, 做

9、出正確決策。 它強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、采購(gòu)、生產(chǎn)等各種活動(dòng)并行交叉進(jìn)行。并行工程強(qiáng)調(diào)各種活動(dòng)并行交叉、 并不是也不可能違反產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程必要的邏輯順序和規(guī)律, 不能取消或超越任何一個(gè)必經(jīng)的階段, 而是充分考慮整個(gè)產(chǎn)品的各個(gè)子模塊, 找出它們之間的邏輯關(guān)系, 盡量并行交叉進(jìn)行。 并行設(shè)計(jì)是并行工程主體, 它利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等系列工具, 對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全生命周期進(jìn)行并行而有序的設(shè)計(jì), 使傳統(tǒng)的在生產(chǎn)制造階段才能發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題能夠在設(shè)計(jì)早期得到解決。2.4 盡早開(kāi)始工作。正因?yàn)閺?qiáng)調(diào)各活動(dòng)之間的并行交叉和節(jié)省時(shí)間,并行工程往往要求人們學(xué)會(huì)在信息不完整的情況下就開(kāi)始工作。綜上所述,并行工程

10、的本質(zhì)特征包括:1) 強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的并行性,強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品最終的上市時(shí)間; 2) 強(qiáng)調(diào)集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密合作,權(quán)責(zé)利結(jié)合, 有效溝通與協(xié)調(diào),盡量確保產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次性成功;3) 強(qiáng)調(diào)和戰(zhàn)略伙伴、 重要供應(yīng)商和客戶的合作,降低產(chǎn)品成本。3第二章并行工程的作用2.1 并行工程對(duì)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的促進(jìn)作用并行工程是一種集成系統(tǒng)的方法,設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、售后支持等活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行考慮,使得在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)各種問(wèn)題盡早地被考慮到,產(chǎn)品設(shè)計(jì)修改減少, 從而降低了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本, 縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。 其與串行工程的根本區(qū)別在于并行工程把產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各個(gè)活動(dòng)看成是一個(gè)整體、 集成的過(guò)程,要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員從設(shè)計(jì)伊始就要考慮產(chǎn)品整

11、個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品處理的全部因素,并從全局優(yōu)化的角度出發(fā), 對(duì)集成過(guò)程進(jìn)行管理與控制。 并行工程的重要目標(biāo)就是盡可能使產(chǎn)品設(shè)計(jì)一次性成功 ( 熊光楞 ) 。Marko 等學(xué)者認(rèn)為采用并行工程的目標(biāo)在于: (1) 縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間。并行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)縮短 50%以上時(shí)間是由于開(kāi)發(fā)活動(dòng)并行進(jìn)行、 團(tuán)隊(duì)成員能夠經(jīng)常性交換信息, 責(zé)任在于團(tuán)隊(duì)而不是浪費(fèi)時(shí)間去追尋某個(gè)人的責(zé)任。 (2) 相對(duì)傳統(tǒng)的串行開(kāi)發(fā)而言,并行工程新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)降低了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本。在產(chǎn)品串行開(kāi)發(fā),由于各個(gè)活動(dòng)串行執(zhí)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本增長(zhǎng)很慢,但由于反復(fù)的修改過(guò)程制造成本增長(zhǎng)很快。 而產(chǎn)品開(kāi)發(fā)如采用并行工程, 早期產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)成本增長(zhǎng)很

12、快, 反復(fù)的修改過(guò)程少, 制造成本增長(zhǎng)慢, 進(jìn)而降低了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本。并行工程在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的意義。 如前所述,采用并行工程進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能夠提高新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率, 增加新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì), 從而獲得新產(chǎn)品成功。 這主要表現(xiàn)在以下幾方面: (1) 新產(chǎn)品研制時(shí)間縮短; (2) 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量提高; (3) 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的反復(fù)次數(shù)減少; (4) 新產(chǎn)品提高了工藝質(zhì)量; (5) 減少了新產(chǎn)品的制造時(shí)間。2.2 并行工程的研究熱點(diǎn)并行工程基礎(chǔ)理論的研究: 主要包括概念設(shè)計(jì)模型、 并行設(shè)計(jì)理論、 魯棒設(shè)計(jì)及支持產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程的模型研究。 尤其是并行設(shè)計(jì)的建模技術(shù), 所謂建模就是指建立產(chǎn)品模型, 而產(chǎn)品模型包括產(chǎn)

13、品生命周期各階段的信息及訪問(wèn)、 操作這些信息的算法。 在計(jì)算機(jī)環(huán)境下, 進(jìn)行并行設(shè)計(jì)要求信息模型能夠獲取和表達(dá)產(chǎn)品信息、制造信息和資源信息;能夠方便地獲得有關(guān)產(chǎn)品可制造性、可裝配性、可維護(hù)性、安全性等方面的信息;能夠使小組成員共享信息。要滿足這些要求,4必須建立一個(gè)能夠表達(dá)和處理有關(guān)產(chǎn)品生命周期各階段所有信息的統(tǒng)一產(chǎn)品模型。統(tǒng)一模型的建立可以在特征建模基礎(chǔ)上進(jìn)行, 但是特征建模只是強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)和制造信息的集成, 在多學(xué)科人員協(xié)同工作環(huán)境下, 當(dāng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)某環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)被改動(dòng)后,它不具備自動(dòng)更新相關(guān)數(shù)據(jù)的能力, 即不支持所謂全相關(guān)性。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ( ISO) 提出的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型 STEP 標(biāo)準(zhǔn)是建立

14、模型的工具,但由于產(chǎn)品數(shù)據(jù)復(fù)雜、多變此標(biāo)準(zhǔn)仍在試用階段。 從支持并行設(shè)計(jì)建模技術(shù)研究現(xiàn)狀來(lái)看, 目前的模型對(duì)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段以及下游諸環(huán)節(jié)支持得較為充分, 但在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段其信息描述能力較弱,這是需要深入研究的課題。制造環(huán)境建模: 在并行工程中產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就考慮制造因素, 使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行, 因此,無(wú)論在產(chǎn)品的初期方案設(shè)計(jì)或詳細(xì)設(shè)計(jì)階段都要及時(shí)地進(jìn)行產(chǎn)品可加工性及可裝配性的評(píng)價(jià)并生成合適的工藝, 這就必然涉及到從現(xiàn)實(shí)制造資源角度評(píng)價(jià)所涉及產(chǎn)品的制造工藝性能, 同時(shí)還要工廠、 車間、工段的生產(chǎn)能力、 設(shè)備布局及負(fù)荷情況等, 這樣制造環(huán)境的數(shù)據(jù)和知識(shí)模型就是達(dá)到并行必不可少的部分。

15、運(yùn)用二叉樹(shù)及特征建模描述了制造環(huán)境建模情況。面向并行工程的 CAPP:傳統(tǒng)的 CAPP 不具備與產(chǎn)品設(shè)計(jì)并行交互的能力,不能對(duì)產(chǎn)品或零件進(jìn)行可制造性評(píng)價(jià)并反饋結(jié)果,為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助并行工程,面向并行工程的CAPP是關(guān)鍵。為了達(dá)到這一目的,零件信息模型應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)者可以在設(shè)計(jì)中的任何階段將設(shè)計(jì)結(jié)果移交工藝評(píng)價(jià)模塊,并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果修改模型或繼續(xù)設(shè)計(jì);該模型應(yīng)將零件功能與零件特征間建立一種映射關(guān)系;此模型還應(yīng)便于多知識(shí)源的協(xié)同處理,一般可采用“黑板結(jié)構(gòu)”,即一組負(fù)責(zé)相應(yīng)功能的知識(shí)源系統(tǒng)在 “管理者” 的協(xié)調(diào)控制下, 對(duì)領(lǐng)域黑板上的當(dāng)前零件信息模型進(jìn)行操作。 文獻(xiàn)給出了面向并行工程的

16、CAPP 體系結(jié)構(gòu)及零件建模、環(huán)境建模等模塊的結(jié)構(gòu)。 文獻(xiàn)以軸類零件為例, 采用了鏈表作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示零件的形狀特征等,但距離實(shí)用還有一定的差距。在這一領(lǐng)域中,主要集中于DFM 和 DFA 這兩個(gè)方向上。面向制造的設(shè)計(jì)(DFM) 是并行工程中最重要的研究?jī)?nèi)容之一,它是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段盡早地考慮與制造有關(guān)的約束全面評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì),并提出改進(jìn)的反饋信息, 及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)。在 DFM 中包含著設(shè)計(jì)與制造兩個(gè)方面,傳統(tǒng)上制造都是考慮設(shè)計(jì)要求的,但是設(shè)計(jì)考慮制造上的要求不夠充分,在 DFM 中必須充分考慮制造要求,5一般通過(guò)可制造性評(píng)價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)。面向裝配的設(shè)計(jì)(DFA )與 DFM 類似,它是將可裝

17、配性在設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮,設(shè)計(jì)與裝配在計(jì)算機(jī)的支持下統(tǒng)一于一個(gè)通用的產(chǎn)品模型,來(lái)達(dá)到易于裝配,節(jié)省裝配時(shí)間、降低裝配成本的目的。沖突消解及知識(shí)處理、協(xié)同:在并行工程中產(chǎn)品的早期涉及階段能夠得到的信息大多是模糊和不確定的,僅僅運(yùn)用經(jīng)典數(shù)學(xué)的精確方法來(lái)處理往往不能真實(shí)地反映客觀世界的現(xiàn)實(shí),具有很大的局限性, 由美國(guó)自動(dòng)控制專家創(chuàng)立的模糊集理論在處理定性和模糊的知識(shí)方面顯示了強(qiáng)大的生命力,因此將模糊集理論應(yīng)用于并行工程中的知識(shí)協(xié)同處理取得了良好的效果。新的設(shè)計(jì)知識(shí)的表示方法棗資源模型,對(duì)資源和資源間的運(yùn)算關(guān)系進(jìn)行了定義,對(duì)多功能小組、任務(wù)并行執(zhí)行、質(zhì)量管理、知識(shí)重用等進(jìn)行了描述。 面向并行工程企業(yè)的體系

18、結(jié)構(gòu)和組織機(jī)制:主要包括人的集成(客戶、設(shè)計(jì)者、制造者和管理者) 、企業(yè)各部門(mén)功能集成、 信息集成及設(shè)計(jì)、制造工具集成的組織機(jī)制。6第五章并行工程的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用效益5.1 、CE的關(guān)鍵技術(shù)CE 的關(guān)鍵技術(shù)包括四個(gè)方面:1)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程建模、分析、與集成技術(shù);2)多功能集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì);3)協(xié)同工作環(huán)境; 4)數(shù)字化產(chǎn)品建模。 CE中的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作是由那些分布在異地、采取同構(gòu)或異構(gòu)的計(jì)算機(jī)軟件工作的多學(xué)科小組協(xié)同完成的。因此,需要一個(gè)專門(mén)的協(xié)調(diào)系統(tǒng)來(lái)解決各類設(shè)計(jì)人員的修改、沖突、信息傳遞和群體決策等問(wèn)題。5.2 、CE的應(yīng)用效益并行工程自提出來(lái)以來(lái),引起了各國(guó)政府部門(mén)、學(xué)術(shù)界和工商界的高度重

19、視,并迅速由研究開(kāi)發(fā)走向應(yīng)用, 如航空領(lǐng)域的播音777、737-X,麥道 NorthropB-2 轟炸機(jī)等;航天領(lǐng)域的 Lock-Head/Thaad 導(dǎo)彈開(kāi)發(fā);汽車領(lǐng)域的Ford2000C3/P3、Chrysler Viper 、 Renault 等;機(jī)械領(lǐng)域的 ABB、GM等。通過(guò)討論大量實(shí)踐證明,運(yùn)用并行工程能取得明顯的效益:設(shè)計(jì)質(zhì)量改進(jìn),使用生產(chǎn)中工程變更的次數(shù)減少一半以上;產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其有關(guān)過(guò)程的并行,使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期減少40%-60%;多專業(yè)小組一體化進(jìn)行產(chǎn)品及其有關(guān)過(guò)程的設(shè)計(jì),使制造成本下降 30%-40%;產(chǎn)品及其有關(guān)過(guò)程的優(yōu)化,使產(chǎn)品的報(bào)廢及返工率減少75%。以此提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一

20、次成功率,降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本,提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求的響應(yīng)速度, 從而全面的提高企業(yè)及其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力, 在實(shí)踐中顯露出其巨大的經(jīng)濟(jì)效益。并行工程管理模式已越來(lái)越多地應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)管理中。并行工程以CIMS的信息技術(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)項(xiàng)目小組的工作方式,改進(jìn)模具開(kāi)發(fā)流程。同時(shí)利用面向制造的設(shè)計(jì)和面向裝配的設(shè)計(jì)等工具, 達(dá)到縮短模具開(kāi)發(fā)周期, 保證模具質(zhì)量,并降低模具開(kāi)發(fā)成本的目標(biāo)。 模具生產(chǎn)從產(chǎn)品決策到制造的全過(guò)程, 每一套模具都具有一定的獨(dú)立性, 為了很好地完成這種設(shè)計(jì)任務(wù), 必須采取項(xiàng)目小組的工作方式,小組成員由來(lái)自模具開(kāi)發(fā)各階段的人員組成,也包括用戶代表。模具企業(yè)為了適應(yīng)市場(chǎng)需求和吸引客戶,

21、必須滿足客戶對(duì)質(zhì)量和交貨期的苛刻要求,為此需要實(shí)行并行的過(guò)程管理。 在模具的開(kāi)發(fā)過(guò)程中, 設(shè)計(jì)所占的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng),約占整個(gè)開(kāi)發(fā)周期的 1/3 。要縮短模具的開(kāi)發(fā)周期, 設(shè)計(jì)過(guò)程必須并行進(jìn)行。面向制造的設(shè)計(jì) (DFM)和面向裝配的設(shè)計(jì) (DFA)是并行設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容, 其目的在7于能夠在設(shè)計(jì)的早期階段就考慮與制造和裝配有關(guān)的問(wèn)題,減少和盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,以便縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和降低成本。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中,采用 DFM、DFA技術(shù)能有效地縮短設(shè)計(jì)時(shí)間, 降低成本。 另外,在模具的生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制等方面也都需在并行的工作方式下進(jìn)行。 實(shí)踐表明在模具生產(chǎn)管理中很好地應(yīng)用并行工程管理模式可以為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 在并行工程產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在著大量的沖突, 有效地解決沖突是并行工程順利實(shí)施的一個(gè)重要關(guān)鍵。 由于沖突往往涉及并行工程多功能小組中的多個(gè)成員, 沖突解決往往需要以協(xié)商的形式進(jìn)行,而協(xié)商是一個(gè)多次循環(huán)反復(fù)互助的過(guò)程, 協(xié)商中需要考慮的目標(biāo)、 約束較多,在計(jì)算、推理、評(píng)價(jià)、決策過(guò)程中難免出錯(cuò),而改正錯(cuò)誤的過(guò)程往往是一個(gè)回溯過(guò)程,即需要重復(fù)許多先前的工作, 這使得協(xié)商非常低效。 但在工程實(shí)踐中存在大量的沖突實(shí)例, 通過(guò)找出與當(dāng)前沖突相似的實(shí)例, 把該實(shí)例應(yīng)用于沖突解決過(guò)程,能有效地解決當(dāng)前的沖突問(wèn)題, 充分發(fā)揮過(guò)去的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的作用。

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