并行工程的概況綜述

1并行工程的研究概況綜述注意：本文已經(jīng)在1999年3月的?機械制造?(1999,3:9～11)雜志發(fā)表使用者請注明文章內(nèi)容出處陳曉川張暴暴劉曉冰馮辛安〔大連理工大學CIMS中心〕內(nèi)容提要：先進制造技術(shù)越來越受到人們的重視，其中比擬成熟的并行工程哲理已經(jīng)在國外推廣應(yīng)用，國內(nèi)也有些初步的成果。本文結(jié)合國內(nèi)外的研究實踐，對并行工程的概況進行了較為詳細的介紹，并分析了國內(nèi)外的差距所在，希望為并行工程的研究提供些有益的幫助。

主題詞：并行工程，虛擬制造，CAD一、并行工程的定義1988年美國國家防御分析研究所〔IDA—InstituteofDefenseAnalyze〕完整地提出了并行工程〔CE—ConcurrentEngineering〕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。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、本錢、進度方案和用戶要求。〞【1】如圖1所示。并行工程的目標為提高質(zhì)量、降低本錢、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和產(chǎn)品上市時間。并行工程在實現(xiàn)上述目標中，主要通過以下方法【7】：設(shè)計質(zhì)量改良──使早期生產(chǎn)中工程變更次數(shù)減少50％以上；產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程并行──使產(chǎn)品開發(fā)周期縮短40％～60％；產(chǎn)品設(shè)計及其制造過程一體化──使制造本錢降低30％～40％。圖1并行工程示意圖二、并行工程在先進制造技術(shù)中的地位與作用并行工程在先進制造技術(shù)中具有承上啟下的作用，這主要表達在兩個方面：筒并行玻工程刮是在堵CA你D鋤、峽CA晶M沈、哲CA粘PP晌等技塊術(shù)支燈持下紙，將蝕原來童分別魚進行黎的工護作在苗時間債和空鞠間上脊交叉冶、重和迭，榨充分莊利用現(xiàn)了原演有技棕術(shù)，增并吸幅收了康當前勉迅速肚開展控的計百算機絕技術(shù)運、信泳息技友術(shù)的卸優(yōu)秀摔成果運，使瓶其成聯(lián)為先玻進制膏造技紹術(shù)中山的基鄉(xiāng)礎(chǔ)。肯啟在并伍行工默程中張為了吼到達限并行后的目持的，脆必須講建立惱高度贈集成勒的主樣模型暴，通貍過它熊來實否現(xiàn)不閘同部猾門人倒員的延協(xié)同娘工作壇；為象了達休到產(chǎn)嘩品的蹲一次消設(shè)計府成功熊，減探少反也復，擔它在躲許多層局部莊應(yīng)用貼了仿負真技炕術(shù)；碧主模辯型的戲建立鋸、局招部仿單真的治應(yīng)用隱等都駁包含杜在虛活擬制序造技搬術(shù)中課，可亦以說闖并行查工程年的發(fā)確展為孤虛擬糞制造軋技術(shù)話的誕糞生創(chuàng)龍造了礙條件欣，虛蘭擬制態(tài)造技徹術(shù)將槐是以貴并行瘡工程禿為基香礎(chǔ)的喇，并礦行工有程的凱進一哀步發(fā)檔展方紋向是節(jié)虛擬左制造花〔也VM院?/店FO建NT楊>泰Vi片rt躺ua萍l害Ma單nu惹fa語ct已ur蘿in酸g壤〕。術(shù)所謂所虛擬陳制造緒又叫君擬實泡制造玉，它曬利用誠信息無技術(shù)尋、仿慣真技式術(shù)、拜計算虹機技異術(shù)對僑現(xiàn)實代制造勇活動診中的處人、定物、拳信息會及制否造過集程進讀行全架面的夜仿真績，以喬發(fā)現(xiàn)柔制造含中可虛能出喘現(xiàn)的誦問題妥，在蚊產(chǎn)品禮實際尼生產(chǎn)萄前就瘋采取濤預(yù)防壇措施進，從戲而達獨到產(chǎn)垃品一囑次性旬制造妙成功雜，來員到達忙降低副本錢睬、縮貌短產(chǎn)捉品開羅發(fā)周泄期，疫增強禍產(chǎn)品絲競爭扔力的楊目的單【1震9】胸。現(xiàn)三、耽并行死工程構(gòu)的應(yīng)合用概濤況介幕紹賊并行賀工程腳在美亭國、梁德國良、日判本等裕一些攤國家敬中已舅得到槽廣泛宏應(yīng)用足，其偽領(lǐng)域餅包括茅汽車封、飛憂機、眠計算化機、遇機械比、電險子等輝行業(yè)炮。例劉如：任美國糞佛杰破尼亞去大學個并行府工程祝研究憐中心他應(yīng)用頌并行橡工程伯開發(fā)河新型城飛機捉，使墊機翼辨的開肚發(fā)周繭期縮能短了溜60聞％〔煎由以草往的花18勾個月隔減至匠7個鄉(xiāng)月〕煩；美具國點Me乞rc盛ur鴿y寶計算忌機聯(lián)隱合開乒發(fā)公單司在糊開發(fā)吸40控-M潑Hz棕I扇nt雨el擠i沖86牌0描微處嫁理芯傭片時恒，運蜂用并籌行工呀程方新法，就使產(chǎn)行品從跌開始蝕設(shè)計絕到被敬消費長者檢商驗合穩(wěn)格由情原來舅12慚5天住減少家到9慶0天鏟；美址國H朝P公泊司采尖用并態(tài)行工斗程方孝法設(shè)拳計制燒造的桂54姐60京0型壽10辣0-某MH敵z向波段珠示波誕器，林在性圣能及妄價格膜上都用優(yōu)于姻亞洲協(xié)最好偷的產(chǎn)繪品，仔研制然周期育卻縮訊短了改1皆/眨3；披美國倆的愛沸國者欄防空足導彈皇系統(tǒng)蔽也是梳80牲年代盟后期顧運用雷并行拳工程綱方法磨迅速撿研制容成功博的螞【6決】控。美訓國波謹音公娃司在鏈19局94偷年向繞全世奮界宣平布，張波音辮77滅7飛荷機采隆用并唇行工粗程的芬方法守，大筒量使訴用C零AD見/C露AM必技術(shù)熄，實井現(xiàn)了這無紙涉化生肌產(chǎn)，冒試飛沸一次完成功穿，并方且比另按傳生統(tǒng)方那么法生據(jù)產(chǎn)節(jié)幫約時責間近壇50泰％?？偟聡鏖T堂子公鋪司下祥屬的辱公共腦通訊深網(wǎng)絡(luò)列集團產(chǎn)〔喜Si盒me粗ns尋A蹦G,眼Pu香bl商ic岡C搜om墻mu哭ni色ca菜ti罩on困N輪et抖wo鐘rk敗G稈ro桃up王〕在缺開發(fā)蘇復雜覆電子策系統(tǒng)艱的核隱心子現(xiàn)系統(tǒng)刷過程叮中，占采用根了并激行工刷程的局方法貫，取綱得了疼顯著文的效鏈果，滔在仿杜真階各段共隱提出感32哀0份束報告降，發(fā)辟現(xiàn)并憶糾正童了許扯多錯趨誤寄【1吃7】化。如脆表1張所示奔，其祖他一穿些公旗司應(yīng)才用并央行工岸程后化也產(chǎn)進生了圣巨大陪的經(jīng)我濟效凍益。銷案例域本錢如庫存瞎生產(chǎn)碼周期鳥開發(fā)期周期錫勞動拆生產(chǎn)典率傷HP琴公司覆降低畏4撿％釣降低貧7羽％異降低傷9至％慮縮短接3?。ニド仙?0勞％瞇AT測&T意勒降低淡6材％獻縮短財8佛％體云上升軌23青％逝麥道匹公司迫歐栽甘縮短役2短％輕裂迪爾警公司虛降低宅30根％皮降低哨60蹲～濕70秒％胞涂縮短班6邁％妹影在國壟內(nèi)，低并行倒工程是作為閘CI排MS擋開展聯(lián)的一務(wù)個新娘階段園，得撥到了蹤一些剩企業(yè)良的廣悲為關(guān)壓注，穿其研退究已蝴于1啦99艦2年繼底被乞列為胞國家再86文3計卷劃自監(jiān)動化波領(lǐng)域顏的重摸點研聲究內(nèi)噴容。皇在國蔬家科彈技部乳和8勁63惕/極CI懼MS典主題況專家縫組的葵領(lǐng)導掠下，表19季95肯年泥7幸月由劣清華動大學慘、華絮中理擾工大佩學、搬北京距航空駐航天難大學迷、上柏海交震通大年學和訊航天部工業(yè)共總公請司二塵院憲5雹個單萄位人舊員組柏成了盼“腥86乳3/凱CI惰MS賤關(guān)鍵歸技術(shù)掃攻關(guān)霧棗并愿行工萬程〞莖的技持術(shù)攻頌關(guān)隊稱伍，源以航穩(wěn)天總冰公司挺二院紙的復進雜結(jié)道構(gòu)件企為應(yīng)牢用背蟲景，差開展喘并行某工程星關(guān)鍵應(yīng)技術(shù)足的研嗎究與蕩應(yīng)用講。經(jīng)昨過近饞兩年飯的攻棒關(guān)，愁終于跳取得穗了重康大進沉展。執(zhí)該項指目在我應(yīng)用全上有貌特色奴，在值某些舒關(guān)鍵臺技術(shù)竄上已洪經(jīng)達煩到國撤際先敏進水悔平，曲目前盤，該巖工程正已經(jīng)墓通過伏鑒定仍【1帶7】逗。裹雖然據(jù)并行扔工程掉在實魔際應(yīng)母用中潤產(chǎn)生罷了如消此巨拋大的高效果品，但會是也減還存圖在一東些不奇易解訂決的單問題祝，如拉：在氣設(shè)計厭中考闖慮后體續(xù)工玉作增懼加了床當前房工作昏的難見度，獵支持季并行鎮(zhèn)工程艇的主紙模型牢還未鉆統(tǒng)一煎，工惰程數(shù)萌據(jù)庫漲還沒膛有完別全成斑熟等戲。為飯此人爪們進癢行了眠大量濫的研猶究工嬌作，伴本文遵的介宿紹只霸能是咐掛一完漏萬韻的。閉四、獅并行束工程猾的研醬究熱川點丘通過撒查閱貢國內(nèi)位外文竄獻，春了解光到目苗前并籮行工動程的晉研究翠熱點壞主要良包括藥：治1、鍵并行拋工程干根底濁理論減的研銜究：獸主要冷包括顯概念李設(shè)計乎模型欣、并翼行設(shè)浪計理詠論、振魯棒輩設(shè)計簽及支嶺持產(chǎn)歲品開雞發(fā)全呼過程拔的模盟型研箭究。駛尤其翁是并寨行設(shè)武計的童建模毫技術(shù)餡，所殃謂建鬼模就貢是指返建立斜產(chǎn)品造模型殿，而栽產(chǎn)品負模型困包括醬產(chǎn)品亭生命剛周期艦各階眉段的慮信息暴及訪述問、吊操作碰這些畏信息蔑的算蔽法。冬在計賤算機悉環(huán)境劣下，疾進行宋并行蔑設(shè)計逆要求知信息惕模型曠能夠土獲取穿和表財達產(chǎn)表品信疊息、漫制造寄信息寒和資巧源信抖息；柿能夠賭方便曬地獲它得有本關(guān)產(chǎn)磁品可搞制造裕性、導可裝咳配性贊、可臨維護父性、臨平安框性等狼方面既的信悔息；沿能夠來使小覽組成虜員共拖享信惕息。猛要滿臭足這亭些要程求，決必須賣建立齒一個荒能夠膚表達鎮(zhèn)和處栽理有扔關(guān)產(chǎn)暢品生萍命周詞期各襲階段遷所有籍信息偷的統(tǒng)丙一產(chǎn)爆品模癢型。似統(tǒng)一喜模型亞的建付立可辛以在頭特征究建模草根底妄上進犬行，睛但是踢特征跌建模物只是倡強調(diào)丸設(shè)計富和制暮造信嬌息的薄集成歡，在撫多學連科人患員協(xié)偏同工尊作環(huán)綿境下輔，當蘿產(chǎn)品澇開發(fā)徑某環(huán)諷節(jié)數(shù)啄據(jù)被炮改動臂后，達它不臘具備開自動兵更新辟相關(guān)承數(shù)據(jù)逗的能傘力，銳即不葛支持歸所謂閣全相允關(guān)性鄭。國疏際標煙準化務(wù)組織皂(堂IS位O偉)提嫌出的槽產(chǎn)品尼數(shù)據(jù)恰模型久ST敏EP長標準虎是建滋立模煙型的中工具拆，但始由于王產(chǎn)品鵲數(shù)據(jù)看復雜弓、多街變此娘標準殘仍在知試用同階段宵。從港支持和并行摟設(shè)計衫建模猛技術(shù)下研究赤現(xiàn)狀裕來看剪，目肆前的誕模型休對詳捷細設(shè)獄計階刪段以領(lǐng)及下務(wù)游諸斗環(huán)節(jié)濃支持瞎得較持為充撇分，痰但在渴產(chǎn)品街概念恐設(shè)計海階段規(guī)其信讓息描挑述能孕力較換弱，未這是留需要射深入筐研究竟的課牌題令【9愈】紫。辰2、購制造赴環(huán)境敲建模府：在評并行愁工程腐中產(chǎn)治品的咳設(shè)計繭階段徒就考剃慮制怒造因胞素，孕使得狠產(chǎn)品臥設(shè)計翻和工舌藝設(shè)椒計同廳時進做行，螺因此肥，無螞論在夢產(chǎn)品怕的初面期方循案設(shè)例計或疼詳細鄙設(shè)計柔階段缺都要轟及時肝地進校行產(chǎn)拆品可介加工計性及主可裝炕配性杜的評詢價并玉生成傲適宜糟的工僻藝，高這就讓必然呼涉及滾到從擁現(xiàn)實武制造疏資源銅角度崇評價亮所涉悠及產(chǎn)或品的寨制造日工藝傅性能籠，同睛時還控要工妻廠、襖車間眨、工惕段的俱生產(chǎn)輔能力意、設(shè)貴備布外局及愚負荷艱情況聾等，殿這樣陰制造日環(huán)境具的數(shù)侮據(jù)和癥知識丘模型獅就是繞到達福并行舌必不街可少豐的部約分。元文獻慢【1測2】奸運用凍二叉窄樹及動特征潮建模之描述云了制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