并行工程的理論

并行工程的理論一、 并行工程的產(chǎn)生背景1986年，美國國防工程系統(tǒng)首次提出了“并行工程”的概念，初衷是為了改進(jìn)國防武器和軍用產(chǎn)品的生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期，降低成本。由于該方法的有效性，不久，各國的企業(yè)界和學(xué)術(shù)界都紛紛研究它，并行工程方法也從軍用品生產(chǎn)領(lǐng)域擴展到民用品生產(chǎn)領(lǐng)域。二、 并行工程的概念關(guān)于并行工程有很多定義，但是，至今較為公認(rèn)的是1986年美國國防分析研究所在其R-338研究報告中提出的定義：“并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行的一體化設(shè)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(chǎn)品全生命周期（從概念形成到產(chǎn)品報廢）中的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶需求”。簡要地來講，并行工程即concurrentengineering，簡稱CE，是集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其零部件和相關(guān)各種過程（包括制造過程和相關(guān)過程）的一種系統(tǒng)方法。換句話說，就是融合公司的一切資源，在設(shè)計新產(chǎn)品時，就前瞻性地考慮和設(shè)計與產(chǎn)品的全生命周期有關(guān)的過程。在設(shè)計階段就預(yù)見到產(chǎn)品的制造、裝配、質(zhì)量檢測、可靠性、成本等各種因素。并行工程的實施及其效益分析一、并行工程的實施方法并行工程方法的實質(zhì)就是要求產(chǎn)品開發(fā)人員與其他人員一起共同工作，在設(shè)計階段就考慮產(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(jìn)度計劃和用戶的要求。從上述定義可以看出，要想開展并行工程，必須從如下幾個方面來努力：團隊工作方式并行工程在設(shè)計一開始，就應(yīng)該把產(chǎn)品整個生命周期所涉及的人員都集中起來，確定產(chǎn)品性能，對產(chǎn)品的設(shè)計方案進(jìn)行全面的評估，集中眾人的智慧，得到一個優(yōu)化的結(jié)果。這種方式使各方面的專才，甚至包括潛在的用戶都匯集在一個專門小組里，協(xié)同工作，以便從一開始就能夠設(shè)計出便于加工、便于裝配、便于維修、便于回收、便于使用的產(chǎn)品。并行工程需要成員具備團隊精神，這樣不同專業(yè)的人員才能在一起協(xié)同工作（Teamwork）。這樣的工作方式從相當(dāng)大程度上克服了原來串行生產(chǎn)模式的弊病。過去，由于單個設(shè)計人員的知識和經(jīng)驗的局限性，很難全面地考慮到產(chǎn)品生產(chǎn)中各個階段的要求；加上設(shè)備、工藝、材料的復(fù)雜性和多樣性，難以對多個設(shè)計方案進(jìn)行充分的評價和篩選，在時間緊迫的情況下，設(shè)計人員大多選擇最方便的方案，而不是最適宜的方案。于是返工現(xiàn)象就在所難免。技術(shù)平臺實施并行工程，必須有相應(yīng)的技術(shù)支持，才能完成基于計算機網(wǎng)絡(luò)的并行工程。技術(shù)平臺包括：（1） 一個完整的公共數(shù)據(jù)庫，它必須集成并行設(shè)計所需要的諸方面的知識、信息和數(shù)據(jù)，并且以統(tǒng)一的形式加以表達(dá)。（2） 一個支持各方面人員并行工作、甚至異地工作的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它可以實時、在線地在各個設(shè)計人員之間溝通信息、發(fā)現(xiàn)并調(diào)解沖突。（3） 一套切合實際的計算機仿真模型和軟件，它可以由一個設(shè)計方案預(yù)測、推斷產(chǎn)品的制造及使用過程，發(fā)現(xiàn)所隱藏的阻礙并行工程實施的問題。對設(shè)計過程進(jìn)行并行管理技術(shù)平臺是并行工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，各行業(yè)專家是并行工程的思想基礎(chǔ)。并行工程是基于專家協(xié)作的并行開發(fā)。但是，并不是說有了專家和技術(shù)平臺，就自然而然地產(chǎn)生效益，還要對這個并行過程進(jìn)行有效地管理。由于每個專業(yè)的人士受其專業(yè)知識的限制，往往對產(chǎn)品的某一個方面的因素考慮得較多，而忽視了產(chǎn)品的整體指標(biāo)，因此要確定一個全面的設(shè)計方案，需要各專家多次的交流、溝通和協(xié)商。在設(shè)計過程中，團隊領(lǐng)導(dǎo)要定期或者不定期地組織討論，團隊成員都暢所欲言，可以隨時對設(shè)計出的產(chǎn)品和零件從各個方面進(jìn)行審查，力求使設(shè)計出的產(chǎn)品不僅外觀美、成本低、便于使用；而且便于加工，便于裝配，便于維修，便于運送，在產(chǎn)品的綜合指標(biāo)方面達(dá)到一個滿意值。這種并行工程方式與傳統(tǒng)方式相比，可以保證設(shè)計出的最終原型能夠集中各方面專家的智慧，是一個現(xiàn)行情況下最完美的模型，在很大程度上可以避免設(shè)計缺陷造成產(chǎn)品返工，由于設(shè)計反復(fù)修改引起人、財、物的浪費。圖一和圖二表現(xiàn)了傳統(tǒng)設(shè)計方式與并行工程方式的區(qū)別。

圖一：傳統(tǒng)設(shè)計過程圖二：并行設(shè)計過程強調(diào)設(shè)計過程的系統(tǒng)性并行設(shè)計將設(shè)計、制造、管理等過程納入一個整體的系統(tǒng)來考慮，設(shè)計過程不僅出圖紙和其它設(shè)計資料，還要進(jìn)行質(zhì)量控制、成本核算，也要產(chǎn)生進(jìn)度計劃等。比如在設(shè)計階段就可同時進(jìn)行工藝（包括加工工藝、裝配工藝和檢驗工藝）過程設(shè)計，并對工藝設(shè)計的結(jié)果進(jìn)行計算機仿真，直至用快速原型法產(chǎn)生出產(chǎn)品的樣件。見圖三：

圖三：并行設(shè)計的系統(tǒng)化管理基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速反饋并行工程往往采用團隊工作方式，包括虛擬團隊。在計算機及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，工作小組完全可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)向各方面專家咨詢，專家成員既包括企業(yè)內(nèi)部的專家，也包括企業(yè)外部的專家。工作方式見圖四。圖四：基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計團隊這樣專家可以對設(shè)計結(jié)果及時進(jìn)行審查，并及時反饋給設(shè)計人員。不僅大大縮短設(shè)計時間，還可以保證將錯誤消滅在“萌芽”狀態(tài)。圖中的計算機、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)是并行工程必不可少的支撐環(huán)境。二、并行工程的實施效益（一） 縮短產(chǎn)品投放市場的時間并行工程技術(shù)的主要作用就是可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。據(jù)報道，由于實施了并行工程的虛擬產(chǎn)品開發(fā)策略，福特公司和克萊斯勒公司將他們新型汽車的開發(fā)周期由36個月縮短至24個月。設(shè)計和試制周期僅為原來的50%。（二） 降低成本并行工程可在三個方面降低成本：首先，它可以將錯誤限制在設(shè)計階段。其次，并行工程強調(diào)“一次達(dá)到目的”。其三，產(chǎn)品的壽命循環(huán)價格降低了。（三） 提高質(zhì)量采用并行工程技術(shù)，盡可能將所有質(zhì)量問題消滅在設(shè)計階段，