3.2并行工程
第五章 并行工程
为解决这一问题，设计人员往往也应用 一些朴素的并行思想，如协商解决冲突， 提前发布信息等，但毕竟在产品开发过程 中，从宏观上描述开发活动的时序关系是 串行开发，并行思想只存在于设计人员的 潜在意识中，而且具有很大的随意性，这 将会造成对产品开发过程的管理松散，最 终导致开发周期的拖延。
2. 并行工程 并行工程是一种系统的集成方法，它采用 并行方法处理产品设计及其相关的过程， 包括制造过程和支持过程，它要求产品开 发人员从设计一开始就能考虑到产品整个 生命周期中从概念设计到产品报废处理的 所有因素，包括质量、成本、进度计划和 用户要求等等。
1．传统设计方法 长期以来，新产品的开发研制大多沿用传统的串行工程 方法，产品开发过程是顺序的、迭代式的，产品总是从一个 部门递交到另一个部门（例如：设计部门→工艺部门→制造 加工部门→总装测试部门等），每个部门都根据各自需要进 行修改，由于顺序工程设计方法在初始设计阶段不能全面地 考虑后续过程的多种需要（可制造性、可装配性、可测试性、 质量保证等），使所制造的产品存在许多缺点。因此，对原 设计必须进行必要的修改，从概念设计到工艺过程设计一直 到最终产品定型，可能在不同的环节中多次重复这一过程， 致使对原设计改动过大，推迟新产品上市时间。另外，由于 产品成本的70％是在概念设计阶段确定的，但概念设计修改 只占总费用的7％～10％，而采用顺序工程方法的代价是， 详细设计的修改费用是概念设计修改的10倍，生产制造工艺 阶段修改的费用是详细设计修改费用的10倍，从而使新产品 成本成倍提高，开发周期延长。因此，传统的设计方法无法 适应激烈市场竞争的需要，研究探索产品开发新方法是当务 之急。
5.2 串行工程与并行工程
1．串行工程 在传统的工程生产中，从市场需求分析至形 成原型产品，信息在整个产品开发过程中是以顺 序方式传递的，是在每个环节工作结束后才传递 至下一环节的，这种工作模式称为串行工程 （Sequential Engineering），也称顺序工程 （Serial Engineering），工作流程图见图5-1。整 个产品开发过程只是一个静态的、顺序的和互相 分离的流程。
建筑施工项目中的并行工程组织模式
一、什么是并行工程？并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。
这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。
并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。
并行工程的具体做法是：在产品开发初期，组织多种职能协同工作的项目组，使有关人员从一开始就获得对新产品需求的要求和信息，积极研究涉及本部门的工作业务，并将所需要求提供给设计人员，使许多问题在开发早期就得到解决，从而保证了设计的质量，避免了大量的返工浪费。
－在产品的设计开发期间，将概念设计、结构设计、工艺设计、最终需求等结合起来，保证以最快的速度按要求的质量完成。
－各项工作由与此相关的项目小组完成。
进程中小组成员各自安排自身的工作，但可以定期或随时反馈信息并对出现的问题协调解决。
－依据适当的信息系统工具，反馈与协调整个项目的进行。
利用现代CIM技术，在产品的研制与开发期间，辅助项目进程的并行化。
二、基于建设项目的并行工程并行工程最初是应用在制造业上，但是，近几年来，其理念正在渗透到其他行业。
经研究表明，在建筑工程项目管理中采用并行工程技术，可以提高建筑过程的集成度，缩短工期，提高工程质量，降低工程成本，增强建筑企业的市场竞争力。
然而，要使并行工程与建筑工程真正有效地整合起来、发挥出其最佳优势，除了必要的技术支撑外，首先要解决的问题就是要有一支高素质的并行工程组织团队。
1 基于建筑项目的并行工程组织团队模式目前我国建筑工程项目管理中实行的组织团队模式仍然是基于分工与协作关系基础上的传统的组织方式，它是面向管理职能的层级式纵向组织。
这种按部门划分的组织方式和管理方法、工资奖励机制等很难适应并行工程方法。
因此，在建筑工程项目管理中要实施并行工程，首先要解决的是并行工程的组织团队模式问题。
作为一种系统化的工作模式，并行工程打破了组织内部各机构单元的界限，强调建立一种扁平化的跨部门、多学科、多功能的组织团队。
并行工程及其应用简介
2．并行工程强调产品的"可生产性'。
3．并行工程强调产品的"可使用性'、"可维护性'、和"可报废性'。
从以上三个方面的特性可以看出，并行工程强调的是在产品设计时就要考虑其生命周期所有的后续过程：制造、装配、检测、企业的设备能力和人力资源、使用、维修和报废等。
只有在一开始就系统考虑了这些因素，才能减少修改的次数，缩短产品上市时间。
并行工程为了加快产品上市时间，还强调产品开发各环节各活动的并行交叉进行，具体特征如下：1．并行交叉它强调产品设计与工艺过程设计、生产技术准备、采购、生产等各种活动并行交叉进行。
2．尽早开始工作正因为强调各活动之间的并行交叉，以及并行工程为了争取时间，所以它强调人们要学会在信息不完备情况下就开始工作。
从以上分析我们还可以看到，并行工程还有以下几个方面的本质特点。
1．并行工程强调面向过程(process-oriented)和面向对象(object-oriented)。
并行工程强调人员要面向整个过程或产品对象，因此它特别强调设计人员在设计时不仅要考虑设计，还要考虑这种设计的工艺性、可制造性、可生产性、可维修性等等，工艺部门的人也要同样考虑其他过程，设计某个部件时要考虑与其他部件之间的配合。
所以整个开发工作都是要着眼于整个过程(process)和产品目标(product object)。
从串行到并行，是观念的很大转变。
2．并行工程强调系统集成与整体优化。
并行工程强调系统集成与整体优化，它并不追求单个部门、局部过程和单个部件的最优，而是追求全局优化，追求产品整体的竞争能力。
对产品而言，这种竞争能力就是由产品的TQCS综合指标交货期(time)、质量(quality)、价格(cost)和服务(service)。
在不同情况下，侧重点不同。
只要达到整体优化和全局目标，并不追求每个部门的工作最优。
因此对整个工作的评价是根据整体优化结果来评价的。
并行工程的开发实施方案
并行工程的开发实施方案1. 前言随着信息技术的快速发展，现代企业的业务需求以及数据量逐渐增加，如何更加高效地进行业务处理和数据管理，已经成为企业发展中的一个重要课题。
而并行计算技术的出现，为企业的高效运营提供了新的解决方案。
并行工程就是应用并行计算技术来提高企业信息系统的处理速度，因此在企业信息系统的建设中，如何合理地应用并行计算技术已经成为一个重要问题。
本文将介绍并行工程的开发实施方案，以帮助企业更好地应用并行计算技术，提高信息系统的处理速度。
2. 并行工程的基本原理并行计算是指多个计算机或者处理器同时处理一个问题或者任务，以达到更高的处理速度和更好的性能。
并行计算的核心是将任务分解成多个可同时处理的子任务，各个子任务之间相互独立，可以并行地执行。
在并行计算中，各个计算机或者处理器之间需要进行通信，以实现任务分配、结果合并等功能。
通常采用消息传递、共享内存等方式进行通信。
并行工程就是应用并行计算技术来处理企业信息系统中的业务需求和数据管理工作。
具体来说，应用并行工程可以实现以下功能：•并行处理大量数据，提高处理效率；•并行计算复杂的数据分析和计算工作；•并行处理海量数据，加快数据的导入、导出和备份等操作；•并行处理分布式的业务处理工作，提高业务响应速度。
3. 并行工程的开发实施方案并行工程的开发实施方案涉及到多个方面，包括硬件环境、软件技术、工程实施等。
下面将依次介绍这些方面的内容。
3.1 硬件环境硬件环境是并行工程开发中的重要因素。
一般来说，硬件环境需要满足以下要求：•计算机集群：集群是由多个计算机组成的系统，可以通过网络互相通信，很好地支持并行计算。
在并行工程中需要选择合适的计算机集群方案，以满足并行计算的性能和可靠性要求。
•存储系统：并行工程需要处理大量的数据，因此需要选择合适的存储系统来存储和管理数据。
常见的存储系统包括磁盘阵列、网络存储等。
•高速网络：并行工程需要进行计算机之间的通信，因此需要选择高速网络来提供高效的通信支持。
并行工程的概念
并行工程（Concurrent Engineering）是一种系统的方法和综合技术，主要应用于产品的设计和制造过程中。
它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期内的各个阶段，并强调各部门的协同工作。
并行工程的目标是尽可能地缩短产品上市时间，同时保证质量、成本等关键因素。
这种方法打破了传统的企业组织结构带来的部门分割封闭的观念，强调参与协同工作的效应和并行的产品开发方式。
在产品设计的早期阶段，就应考虑到其后期发展的所有因素，以提高产品设计与制造的一次成功率。
并行工程PPT课件
冲突消解技术
总结词
冲突消解技术是并行工程中解决不同利益相关者之间矛盾和冲突的重要手段。
详细描述
在并行工程中，由于涉及多个学科、多个部门和多方利益相关者，冲突和矛盾不可避免。冲突消解技 术通过建立有效的沟通机制、协商机制和仲裁机制，及时发现和解决各种利益冲突。该技术旨在平衡 各方利益、促进团队合作、提高并行工程的整体效益。
04
并行工程的实施步骤
需求分析
确定产品需求
通过市场调研、用户访谈等方式，明 确产品的功能、性能、成本等需求。
需求评审与确认
对收集到的需求进行评估，确保其合 理性和可行性，并得到相关利益方的 确认。
概念设计
初步设计
根据需求分析的结果，进行产品的初步 设计，包括整体结构、主要功能模块等 。
VS
方案评审
生产制造
按照详细设计图纸和工艺要求，进行产品制造。
产品测试
对制造完成的产品进行测试，确保其性能和功能满足要求。
反馈与改进
反馈收集
收集用户、生产部门等利益相关方的反馈意 见。
持续改进
根据反馈意见和测试结果，对产品进行持续 改进，提高产品质量和性能。
05
并行工程的优势与挑战
并行工程的优势
提高产品质量
案例三：电子产品行业并行工程应用
总结词
电子产品更新换代迅速，市场竞争激烈，并行工程有助于加快产品上市速度和提高产品 质量。
详细描述
电子产品行业在产品开发过程中，采用并行工程方法，将多个部门的工作并行开展，减 少了研发周期。同时，通过跨部门的信息共享和协同工作，提高了产品设计质量和生产
效率，满足了市场快速变化的需求。
技术进步。
06
并行工程应用案例分析
汽车覆盖件模具工艺前期流程的优化设计策略分析
MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺时代汽车 汽车覆盖件模具工艺前期流程的优化设计策略分析刘勇重庆元创汽车整线集成有限公司 重庆市 401120摘 要： 在我国，汽车工业在国民经济的支柱产业中占有非常重要的位置，近年来，发展速度正在逐步提高。
但是，我国对汽车制造技术的发展水平有一定的限制，并且汽车的年产量仍然较低。
中国汽车工业的大发展至关重要。
汽车冲压件是汽车制造中非常重要的零件，例如车身，车架和车架，全部由钢冲压件制成。
车身面板是汽车冲压件的关键组件。
本文主要对汽车车身板件冲压生产工艺的发展进行具体的研究和分析，希望为相关人员提供具体的理论支持和实用参考材料。
关键词：车身 面板 冲压 生产工艺 开发 摘要冲压件的制造工艺水平和质量与汽车制造质量和制造成本密切相关。
冲压生产厂的生产过程及其技术在实际应用过程中有很高的要求，在实际生产中，经常需要计数过于繁琐以及需要相应工具的设备，且制造时间长。
如何利用一定的资金和先进的科学技术逐步降低现代冲压厂的制造成本，同时在一定程度上保证产品质量。
这个问题是所有企业家现在都应该关注的主题，工厂设计部门也需要进行一些关键研究。
因此，正确使用新材料，新工艺，扩展比例等是工厂设计部门的主要任务，以使技术水平有所提高，不断提高零件质量并实现合理的设计。
1 冲压工艺和产品的经济性分析目前我国汽车产品开发等方面具有在实际应用过程中开发相关卡车的能力，汽车产品开发处于开发的初期，并且仍处于开发阶段。
无论是哪种车身冲压件，在实际应用和开发过程中都必须具有良好的加工技能和经济效益。
冲压零件中的工序数量在测量冲压工序的水平方面起着非常重要的作用。
机体和介质中压力零件的处理数量与压力机数量，工具数量，输送设备数量，占地面积，人力和动能消耗密切相关。
因此，冲压工序的数目对冲压厂的投资规模及相关的制造成本有一定的影响我国汽车冲压零件的加工技术数目不是任意制定的，主要是冲压技术人员使用中压零件。
并行工程的研究概况综述
并行工程的研究概况综述
目录
• 并行工程概述 • 并行工程的理论基础 • 并行工程的核心技术与方法 • 并行工程的实践与应用 • 并行工程的挑战与未来发展 • 结论与展望
01
并行工程概述
并行工程的定义与概念
并行工程是一种系统化的方法论，它强调在 产品设计开发过程中，同时考虑产品生命周 期的各个阶段，包括需求分析、设计、制造 、维护等。
探讨并行工程未来发展的趋势和挑战
• 并行工程未来发展的趋势包括 • 向更高层次的系统集成和智能化发展； • 与其他创新技术的深度融合与协同发展； • 并行工程在各领域应用的普及和深化； • 更加注重绿色化、可持续性和全球合作。 • 并行工程未来发展的挑战包括 • 技术研究与实际应用之间的转化与衔接； • 数据安全与隐私保护问题； • 缺乏统一的并行工程标准与规范； • 跨领域、跨文化的协同合作与交流。
组织工程
采用并行制造方法，实现了组织工程的快速制造。
并行工程在建筑领域的应用
建筑设计
通过并行工程，实现了建筑结构、给排水、暖通等专业的协同设计。
建筑可持续性
采用并行设计方法，提高了建筑可持续性，降低了能耗和环境影响。
05
并行工程的挑战与未来发展
并行工程标准与规范的制定与完善
制定并行工程标准框架
协同设计是指多学科、多领域的设计人员协同工 作，共同完成产品设计任务。
协同设计与并行设计理论的应用可以提高产品设 计效率和质量，缩短产品开发周期。
供应链与价值链理论
供应链是指从原材料采购到最终产品销售的 整个过程，包括供应商、制造商、分销商等
多个环节。
供应链与价值链理论的应用可以帮助我们更 好地优化产品设计方案，提高产品性能和质
3-建筑供应链管理
8
3.2 精益建设
第2节 精益建设
9
3.2 精益建设
（1）精益生产的含义和特征 《精益词典》对精益生产定义如下：
精益生产是组织和管理产品开发、作业、供应商和客户关系的 业务系统，与过去的大量生产系统相比，精益生产消耗较少的人力、 空间、资金和时间，制造最少缺陷的产品，准确地满足客户需要。
中将材料供应商、工程机械设备供应商、分包商、业主等连成一个整体 的功能性网链结构。
图2-2 建筑供应链结构模型
4
3.1 建筑供应链管理
(3) 建筑供应链管理的概念 CSCM的定义: 指以承包商为核心，采取设计单位、承包商、业主和供应商之间 协作双赢的商务战略，采用先进的信息技术，对建设项目生产过程(设 计、施工等)中所涉及的所有活动和参与方进行集成化统一管理与控制， 以达到将业主所需的建筑产品在正确的地点、正确的时间，按照正确 的数量、正确的质量、正确的状态交付用户使用，并使整条供应链以 最少的总成本产生最大的效益。
Engineering)， 它是对产品设计及其相关过程(包括制造过程和支持过程 )进行并行、一体化设计的系统化工作模式。 并行工程的特点：
1) 并行有序地工作—— 强调工序搭接 2) 产品全寿命周期的功能、信息和过程集成 3) 以并行设计为主体，通过产品数字化定义，实现无纸生产。 4) 群组协同工作——不同企业或企业内不同部门的团队，协同工
7
3.1 建筑供应链管理
3.1.3 建筑供应链管理的模式
1）纵向集成的建筑总承包模式 建筑总承包模式主要有：
◇ 侧重于项目管理：EPC（设计—采购—施工）、D—B(设计 施工总承包)等；
◇ 侧重于融资：BOT（建造—运营—移交）、BOOT（建造— 拥有—运营—移交）、TOT（转让—运营—移交）等
第3章 产品、服务设计和技术选择
开始 市场需求分析 资料和图形库 总体设计 初步设计 Y 原型修改 N 结构设计 N 有限元设计 CAD 原型产品 三维几何造型
Y 工作图设计
评估决策
优化设计
计算机绘图
图3-9 结构设计过程
3.2.5 工艺设计过程的基本内容
工艺设计是指按产品设计要求， 工艺设计是指按产品设计要求，安排或规 划出从原材料加工成产品所需要的一系列 加工过程、工时消耗、 加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求 等的说明。 等的说明。 工艺设计过程是结构设计过程和制造过程之 间的桥梁。 间的桥梁。 工艺过程的结果一方面反馈给产品设计用以 改进产品设计；另一方法作为生产的依据。 改进产品设计；另一方法作为生产的依据。
表3-2
绩效指标 上市时间
•新产品引入频率
产品开发绩效评价指标
对竞争力的影响
•顾客/竞争对手的响应时间 顾客/ •设计的质量－接近市场的程度 设计的质量－ •项目的频率－模型的寿命 项目的频率－
度量
•从新产品构思到上市的时间 •构思数量和最终成功数量 •实际效果与计划效果的差异 •来自新产品的销售比例
21世纪企业面临环境的主要特征 3.1.2 21世纪企业面临环境的主要特征
信息爆炸的压力 技术进步越来越快 高新技术的使用范围越来越大 市场和劳务竞争全球化 产品研制开发的难度越来越大 可持续发展的要求 全球性技术支持和售后服务 用户的要求越来越苛刻
3.1.2 现代企业的研究与开发
1.研究与开发的分类 1.研究与开发的分类 (1)基础研究 (1)基础研究 (2)应用研究 (2)应用研究 (3)开发研究 (3)开发研究
3.3 生产流程设计与选择
3.3.1 生产流程分类 (1)按产品 product-focused） 按产品（ (1)按产品（product-focused）进行的生产 流程，又叫对象专业化形式。 流程，又叫对象专业化形式。 (2)按加工路线 process-focused） 按加工路线（ (2)按加工路线（process-focused）进行的 生产流程，又叫工艺专业化形式。 生产流程，又叫工艺专业化形式。 (3)按项目 project） 按项目（ (3)按项目（project）进行的生产流程 。
简述并行工程的基本概念
简述并行工程的基本概念并行工程是指在同一时间内，并行进行多个工程活动的管理方法。
它的基本概念包括以下几点：1. 同时进行：并行工程的核心概念在于同时进行多个工程活动。
传统的串行工程中，每个工程活动都是按照顺序进行的，一个活动完成后才能开始下一个活动。
而在并行工程中，多个活动可以同时进行，提高了工程的效率。
2. 相互独立：并行工程中的各个活动通常是相互独立的，彼此之间没有依赖关系。
这意味着每个活动可以独立进行，不会受到其他活动的影响。
3. 并行控制：并行工程需要合理地进行并行控制，确保各个活动之间的协调与配合。
并行控制包括对资源的合理调度与分配，以及对各个活动的进度、质量和成本进行控制，以保证整个工程按计划顺利进行。
4. 加速工程进度：并行工程的一个重要目标是加速工程进度，尽快完成整个工程。
通过同时进行多个活动，可以减少工程的总时间，提高工程的效率。
5. 风险管理：并行工程可能会增加工程的风险和复杂性，因此需要进行风险管理。
在并行工程中，各个活动的进展可能会受到不可预见的因素影响，需要及时采取措施来处理风险，以确保工程的顺利进行。
总之，并行工程是一种通过同时进行多个工程活动来加速工程进度的管理方法。
它通过合理的并行控制和风险管理，提高了工程的效率和灵活性。
另外，并行工程还有以下几个要点：6. 分工合作：并行工程要求工程团队按照各自的专业领域和能力进行合理的分工合作。
每个团队成员负责自己专门的活动，并且需要与其他团队成员紧密配合，以保证整个工程的顺利进行。
7. 形成独立的子工程：在并行工程中，通常会将整个工程拆分为几个独立的子工程，并给每个子工程分配专门的团队负责。
这样可以更好地进行并行控制和资源调度，同时便于监测进度和评估风险。
8. 要素互补：并行工程中的各个子工程之间往往存在一些互补的要素。
例如，一个子工程可能需要另一个子工程的成果作为输入，或者一些资源需要在不同的子工程之间共享。
在并行工程中，需要确保这些要素之间的协调和流程的流畅。
并行工程的发展趋势
并行工程的发展趋势
并行工程是指同时进行多项工程任务的工程管理方法，其发展趋势主要表现在以下几个方面：
1. 信息技术的发展：随着信息技术的快速发展，信息获取、处理和传递的速度大大加快，为并行工程提供了更好的技术支持。
例如，云计算、大数据、物联网等技术的应用，使得多个工程任务之间的资源共享和协同工作更加便捷。
2. 横向整合的需求：在不同行业、不同领域的工程项目之间，越来越需要进行横向整合与协同工作。
例如，城市规划与建设、基础设施建设与维护等领域需要多个工程项目同时进行，并需要进行各个项目之间的协作与配合。
3. 资源优化与效率提升：并行工程可以更好地利用资源，提高工作效率。
通过同时进行多项任务，合理规划资源分配，减少项目之间的等待时间，提高整体项目的完成速度和效率。
4. 知识管理的重要性：并行工程下，多个工程项目之间的知识共享和沉淀变得尤为重要。
随着知识管理的发展，通过整理、分类和共享项目经验和知识，可以提高项目团队的工作效率和质量水平。
5. 增强项目风险管理能力：并行工程的发展也要求项目管理者具备更强的风险管理能力。
在多个项目同时进行的情况下，项目管理者需要能够准确分析和评估
项目风险，并进行有效的风险控制和应对措施，以保证整体项目的顺利进行。
总之，随着多个工程项目同时进行的需求日益增长，以及信息技术的快速发展，未来并行工程的发展将呈现出资源共享、协同工作、知识管理和风险控制能力的提升等趋势。
并行工程的实施步骤
并行工程的实施步骤引言在现代工程领域，为了提高项目的效率和减少项目的时间成本，采用并行工程的方法已经成为一种常见的做法。
并行工程是指将一个大的工程项目分解成多个并行的子项目，通过同时进行这些子项目的设计、施工和测试等工作，以缩短整体项目的工期。
本文将介绍并行工程的实施步骤，帮助读者了解如何有效地应用并行工程于实际工程项目中。
步骤一：项目分解在开始实施并行工程之前，首先需要将整个项目进行适当的分解。
项目分解的目的是将大的工程项目拆分成多个相对独立的子项目，以便并行进行。
项目分解的原则包括可划分性、接口清晰度和工作量的平衡等。
通过项目分解，可以明确每个子项目的工作内容和责任范围。
下面是一个示例的项目分解列表：•子项目一：项目立项和需求分析•子项目二：系统设计和架构•子项目三：软件开发和编码•子项目四：硬件采购和系统集成•子项目五：系统测试和验证•子项目六：项目交付和验收步骤二：子项目并行在将项目分解成多个子项目后，下一步是并行进行这些子项目的设计、施工和测试等工作。
子项目之间的并行性要求需要根据实际项目的情况灵活确定。
一般而言，可以选择以下几种并行方式：1.任务并行：将每个子项目的工作任务分解成多个并行的子任务，并分配给不同的团队成员进行并行处理。
2.阶段并行：将每个子项目的工作按不同的阶段划分，各阶段之间可以并行进行，以加快项目进展。
3.部分并行：将整个子项目分为多个独立的部分，各部分之间可以并行进行，以减少依赖和等待时间。
步骤三：子项目协同在进行子项目并行的同时，需要确保各个子项目之间的协同和协调。
子项目协同的目标是保证各个子项目之间的信息流畅和工作进度的同步。
为此，可以采用以下策略和工具：•定期的团队会议和项目进展报告，用于沟通和协调各个子项目之间的工作。
•使用项目管理软件来跟踪和管理各个子项目的工作进度和资源分配情况。
•建立有效的沟通渠道，包括电子邮件、即时通讯工具和在线协作平台等，以便团队成员之间的交流和合作。
基于多品种、大批量的高度自动化机械制造过程控制框架分析
基于多品种、大批量的高度自动化机械制造过程控制框架分析山东服装职业学院，山东泰安 271000摘要机械制造工业的发展与进步，在很大程度上取决于机械制造技术的水平和发展。
在科学技术高度发展的今天，特别是多品种、大批量的高度自动化机械制造技术的实现，给机械制造领域带来许多新概念，使产品质量和生产效率大大提高。
本文从高度自动化机械制造的相关概念谈起，然后对多品种、大批量的生产方式进行说明。
关键词高度自动化；机械制造；过程控制框架中图分类号th13 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）70-0159-021 高度自动化机械制造概述目前，我国制造业正面临个性化、多样化需求和标准产品大量需求并存的局面。
同时我国标准产品的大批量生产方式的发展还不充分。
影响大规模生产效率和效益的决定性因素，如专业化分工、科学的生产管理、标准化、自动化等，还需要进一步完善。
因此，市场和我国的国情要求我们要努力满足用户个性化需求，主动推进生产方式向多品种、大批量的高度自动化机械制造发展，其中机械制造自动化技术包括：第一，机械加工自动化技术：包括上下料、装夹、换刀、加工、零件校验等环节的自动化技术；第二，物料储运自动化技术：包括工件、刀具、其它物料的储运的自动化技术；第三，装配自动化技术：包括零部件供应、装配过程等的自动化技术；第四，质量控制自动化技术：包括零件检测、产品检测、刀具检测等自动化技术。
2 多品种、大批量生产方式说明2.1大批量生产方式的产生工业革命开始至20世纪初，机器代替人力成为生产主要方式，但仍有以作坊式的单件生产为主的模式，由于机器精度不高，产品质量主要靠从业人员的技艺来保证。
20世纪初，福特汽车公司在底特律建立了世界上第一条自动生产线，标志大批量生产时代的开始。
大批量生产方式具有生产周期短，生产效率高，生产成本低，产品质量好的特点。
2.2批量法则当市场竞争以产品质量和生产成本为决定因素时，大批量生产方式显示了巨大的优越性。
并行工程的管理模式探究
并行工程的管理模式探究目前，我国建筑业普遍采用传统的项目管理模式，包括合同管理制、招标投标制和建设监理制，都是按照程序及步骤进行分阶段的独立管理，其合作体系由关联或独立的合同构成，实行以分工和分解为基础的的纵向管理，具有管理成熟、步骤明确的优点，在我国建筑业应用广泛。
由于建筑市场在不断完善，先进的科学技术和管理方法也越来越多，传统的项目管理模式逐渐暴露出效率低、成本高、工期长和变更较为频繁的缺点，已无法满足建筑行业的发展需求，因此建设工程需要引入新的项目管理模式，实行对项目的一体化管理，并克服以上缺点。
基于并行工程的建设工程项目管理模式由此提出，其根据并行工程加速产品的设计与开发的理念1.并行工程的内涵及应用1.1并行工程的内涵并行工程是对产品及其相关过程进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术，产品的开发人员从产品设计之前就综合考虑到了产品的生命周期的全部因素，即成本、质量、进度计划及用户需求。
对并行工程进行理解时，要注意：第一，并行工程的核心是产品的开发过程，注重其过程的内部联系并以优化或重组的方式构建一体化工作模式；第二，并行工程的研究对象是产品的生命周期，注重前期的工作，对各阶段工作也会进行综合考虑，因此对处理分析全过程工作的能力要求较高；第三，并行工程的目标是全局优化，全面管理成本、质量、进度计划及用户需求使整体效益得到提升；第四，并行工程的先决条件是团队协作，工作人员需要通过合作和资源共享完成工作[1]。
1.2并行工程的应用并行工程作为科学的系统工程方法和指导理论，被广泛应用于计算机技术、电子工程、航空航天、机械制造等领域中，并获得了良好的社会及经济效益。
由于项目管理理念和技术的不断发展和创新，并行工程开始融合到项目管理中。
在众多国内外优秀学者的研究中，并行工程被列举为重要的新型项目管理模式之一，通过团队协作实现工作的顺利实施，应用到建设工程中，能有效改变传统建筑业过分强调专业分工和过程分离的现状，同时还提出了包含设计阶段、设计和建筑一体化工具及知识基础和数据库三个层次的概念结构。
并行工程
串行工程工作方式
并行工程工作方式
并行工程运行模式
并行工程运行模式
•并行特征--在产品设计阶段并行考虑产品整个生命
周期中的所有因素。
注意：并行工程不能省去任一生产环节，不是将 设计和生产环节重叠进行。 •整体特征--强调全局考虑问题，追求整体最优。
协同特征
•协同组织形式：群体小组（Teamwork）工作方式，小组 成员由设计、工艺、制造不同代表组成，有自己责、权 、利，有自身的工作计划和目标ห้องสมุดไป่ตู้ •协同设计思想：强调一体化、并行地进行产品及其相关 过程的协同设计； •协同的效率：强调“1+1>2” ，强调“工”字钢协同强 度。 集成特征 •人员集成：管理者、设计者、制造者以至用户集成； •信息集成：信息获取、表示和操作工具的集成与管理； •功能集成：企业内部及外部功能集成； •技术集成：多学科知识以及各种技术、方法的集成。
并行工程关键技术
• 产品开发过程的重构 从产品特征、开发活动、组织结构、 资源配置、开发计划、调度策略等方面不断改进和提高。 • 集成的产品信息模型 应能够全面表达产品、工艺、制造以 及产品生命周期内各环节的信息，能够使小组成员共享模型 中的信息，这是并行作业的基础。
• 并行设计过程的协调与控制 -- 并行设计是一个反复迭代优
化的过程，该过程的管理、协调与控制是实现并行设计关键 。
并行工程的支持工具
• CAX工具：CAD、CAE、CAPP、CAM、CAT等； • DFX工具：DFM、DFA、DFT、DFU等；
• 产品数据管理（PDM）：对共享数据进行统一规范管理，保证 全局共享数据的一致性，提供统一的数据库操纵界面。 • 协同的网络通讯手段： 多媒体邮件-传送速率低，不适于解决期限紧迫设计问题； 电子公告板-是一种提供观察、修改公共信息的白板技术， 仍不能保证在规定时间内得到同事的反应； 基于网络的视频会议系统（MONET）：基于网络的多媒体会 议系统，可共商关心的问题，减少来往消耗的时间和精力。
并行工程ppt课件
并行工程的特点特性
制造系统各个环节的内在联系
并行工程的特点特性
并行工程特别强调设计群体的协同工作 （Team work）： 1）多功能的协同组织机构：CE根据任务和项目需要，组织多功能工作小组，小组成 员由设计、工艺、制造和支持（质量、销售、采购、服务等）的不同部门、不同 学科代表组成。工作小组有自己的责、权、利，工作计划和目标，成员之间使用 相同术语和共同信息资源工具，协同完成共同任务。 2）协同的设计思想：CE强调一体化、并行地进行产品及其相关过程的协同设计，尤 其注意早期概念设计阶段的并行和协调。 3）协同的效率：CE特别强调“1＋1＞2”的思想，力求排除传统串行模式中各个部门 间的壁垒，使各个相关部门协调一致的工作，利用群体的力量提高整体效益，强 调“工”字钢带来的三块钢板的协调强度
并行工程发展趋势
在今后的一段时间内，并行工程的发展主要集 中在以下几个方面： 并行工程的方法体系结构更加完备 团队与支持团队协同工作环境支持全球化动 态企业联盟 产品数字化定义技术、工具和支撑平台将日 趋完善 实施模式与评价方法的系统化、规范化
④ 技术集成：产品开发全过程中涉及的多学科知识以及各种技术、 方法的集成，形成集成的知识库、方法库。
并行工程实例分析
随着商业飞机的不断发展，波音公司在原有模式下的 产品成本不断增加，并且积压的飞机越来越多。在激烈的 市场竞争当中，波音公司是如何用较少的费用设计制造高 性能的飞机？资料分析表明，产品设计制造过程中存在着 巨大的发展潜力，节约开支的有效途径是减少更改、错误 和返工所带来的消耗。 一个零件从设计完成后，要经过工艺计划、工装设计 制造、制造和装配等过程，在这一过程内，设计约占15％ 的费用，制造占85％的费用，任何在零件图纸交付前的设 计更改都能节约其后85％的生产费用。
并行工程产品开发过程管理和冲突消解
并行工程产品开发过程管理和冲突消解陈钇宏（东华大学机械工程学院，上海）摘要：本文介绍了并行工程产品开发过程管理问题以及冲突消解的问题，总结了过程管理中的一些方法，介绍了冲突消解的几种策略。
关键词：并行工程，过程管理，冲突消解1．引言1988年美国国家防御分析研究所（IDA –Institute of Defense Analyze）完整地提出了并行工程（Concurrent Engineering CE）的概念，即“并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法[1]。
这种方法是站在产品设计、制造全过程的高度，打破传统的组织结构带来部门分割封闭的观念，强调参与者群体协同工作的效应，重构产品开发过程并运用先进的设计方法学，在产品设计的早期阶段就考虑其后期发展的所有因素，以提高产品设计、制造的成功率，从而大大的缩短产品开发周期，降低成本，增强企业的竞争能力。
本文主要介绍了并行工程下产品开发过程的管理以及冲突的消解。
2．国内外并行工程研究现状2.1 国外现状并行工程在美国、德国、日本等一些国家中己得到广泛应用，其领域包括汽车、飞机、计算机、机械、电子等行业，并且把并行工程作为提高质量、降低成本的重要手段。
例如：美国佛杰尼亚大学并行工程研究中心应用并行工程开发新型飞机，使机翼的开发周期缩短了60%（由以往的18个月减至7个月）；美国Mercury计算机联合开发公司在开发40-MHz Intel i860微处理芯片时，运用并行工程方法，使产品从开始设计到被消费者检验合格由原来125天减少到90天；美国HP公司采用并行工程方法设计制造的54600型100-MHz波段示波器，在性能及价格上都优于亚洲最好的产品，研制周期却缩短了1/3。
德国西门子公司下属的公共通讯网络集团（Siemens AG，Public Communication Network Group）在开发复杂电子系统的核心子系统过程中，采用了并行工程的方法，取得了显著的效果，在仿真阶段共提出320份报告，发现并纠正了许多错误。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.并行工程强调系统集成与整体优化 2.并行工程强调系统集成与整体优化 并行工程则强调系统集成与整体优化， 它并不完全追求单个部门、局部过程和单 个部件的最优，而是追求全局优化，追求 产品整体的竞争能力。 竞争力：交货期、质量、价格、服务。 四、并行工程所要考虑的因素
提高产品开发效率的措施
五、并行工程的本质
三、并行产品设计方法
1.定义： 1.定义： 1988年美国国家防御分析研究所（IDA— 1988年美国国家防御分析研究所（IDA— Institute of Defense Analyze）完整地提出了并行 Analyze）完整地提出了并行 工程（CE— 工程（CE—Concurrent Engineering）的概念，即 Engineering）的概念，即 并行工程是集成地、 “并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关 过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。 过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。 这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品 整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因 包括质量、成本、进度计划和用户要求。 素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。
二、反向工程
反向工程：从他人产品入手，进行分析解 剖和综合研究，在广泛收集产品信息基础 上，通过尽可能多得同类产品的解体和破 坏性研究，运用各种科学测试、分析和研 究手段，反响求索该产品的开发思想、设 计结构、制造方法和原材料特性，从而全 面系统地掌握产品从原理到制造、有结构 到材料的设计和开发方法。
并行工程六、并行工程-在先进制造技术中的地位与作用 并行工程在先进制造技术中具有承上启 下的作用，这主要体现在两个方面： 1.并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术 1.并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术 支持下，将原来分别进行的工作在时间和 空间上交叉、重迭，充分利用了原有技术， 并吸收了当前迅速发展的计算机技术、信 息技术的优秀成果，使其成为先进制造技 术中的基础。
并行工程：产品开发组织的新方法
一、串行过程 1. 产品构想（市场人员）； 2. 产品概念（设计人员）； 3. 工艺设计（生产部门）。
串行过程的缺点：
1.下游各部门的知识难以加入产品早起设计； 1.下游各部门的知识难以加入产品早起设计； 2.各部门对其他部门需求与能力缺乏理解，目标 2.各部门对其他部门需求与能力缺乏理解，目标 和评价标准差异和矛盾降低了产品整体开发过程 效率。
九、并行工程的人员构成
五、计算机技术在产品设计中的运用 （一）CAD/CAPP （一）CAD/CAPP (二)计算机支撑技术 (三)虚拟产品开发
四、协同产品Biblioteka 务通过全球资源的优化配置来开发推出具 有竞争力的产品，利用Internet技术发展， 有竞争力的产品，利用Internet技术发展， 在并行工程基础上建立跨企业的产品开发 网络，寻求有效地开发合作伙伴，协同创 造产品竞争优势。 协同产品商务的基本结构： （1）基于角色的Web访问。 ）基于角色的Web访问。 （2）CPC的应用逻辑（产品应用财富）。 CPC的应用逻辑（产品应用财富）。 （3）CPC的Web数据存储（产品信息财富） CPC的Web数据存储（产品信息财富）
2.在并行工程中为了达到并行的目的，必须建立高度集成 2.在并行工程中为了达到并行的目的，必须建立高度集成 的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了 达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部分应用 了仿真技术；主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在 虚拟制造技术中，可以说并行工程的发展为虚拟制造技术 的诞生创造了条件，虚拟制造技术将是以并行工程为基础 的，并行工程的进一步发展方向是虚拟制造 所谓虚拟制造又叫拟实制造，它利用信息技术、仿真 技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制 造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题， 在产品实际生产前就采取预防措施，从而达到产品一次性 制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产 品竞争力的目的
1. 并行工程强调面向过程和面向对象一个新产品从 概念构思到生产出来是一个完整的过程。 并行工程强调设计要面向整个过程或产品对 象，因此它特别强调设计人员在设计时不仅要考 虑设计，还要考虑这种设计的工艺性、可制造性、 可生产性、可维修性等等，工艺部门的人也要同 样考虑其他过程，设计某个部件时要考虑与其他 部件之间的配合。所以整个开发工作都是要着眼 于整个过程（process）和产品目标（product 于整个过程（process）和产品目标（product object）。 object）。
2.目的： 2.目的： （1）提高质量 （2）降低成本 （3）缩短产品开发周期和产品上市时间 3.特征 3.特征 （1）并行交叉
强调产品设计与工艺过程设计、生产技术准 强调产品设计与工艺过程设计、生产技术准 备、采购、生产等种种活动并行交叉进行，即部 件并行交叉或设计、生产、采购等活动交叉。
（2）尽早开始工作 强调各活动之间的并行交叉，要人们学会在 信息不完备情况下就开始工作。 （3）设计时同时考虑产品生命周期的所有因素 (可靠性、可制造性)。作为设计结果，同时产生 可靠性、可制造性) 产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。 （4）与产品生命周期有关的不同领域技术人员的 全面参与和协同工作，实现生命周期中所有因索 在设计阶段的集成，实现技术、资源、过程在设 计中的集成。
八、并行工程技术
（一）虚拟设计 虚拟设计技术是由多学科先进知识形成的综合系 统技术，其本质是以计算机支持的仿真技术为前 提，在产品设计阶段，实时地并行地模拟出产品 开发全过程及其对产品设计的影响，预测产品性 能、产品制造成本、产品的可制造性、产品的可 维护性和可拆卸性等，从而提高产品设计的一次 成功率。它也有利于更有效更经济灵活地组织制 造生产，使工厂和车间的设计与布局更合理更有 效，以达到产品的开发周期成本的最小化、产品 设计质量最优化、生产效率的最高化。 虚拟设计技术的最终目的是缩短产品开发周期， 以及缩短产品开发与用户之间的距离。
（二）产品数据管理（PDM） （二）产品数据管理（PDM） (三)产品系列化、零部件标准化、通用化 (四)成组技术((Group technology，GT) 成组技术((Group technology， (五)减少变化方案(Variety reduction 减少变化方案(Variety program， program，VRP)