并行工程
简述并行工程的主要内容
简述并行工程的主要内容并行工程是一种高效的工程管理方法，它的主要内容包括项目分解、资源分配、进度控制和风险管理等方面。
在现代工程管理中，越来越多的企业开始采用并行工程的方法来提高工程效率和质量，下面我们来详细了解一下并行工程的主要内容。
一、项目分解项目分解是并行工程的第一步，它是将整个工程分解成若干个可管理的子项目，以便于更好地进行资源分配和进度控制。
在项目分解的过程中，需要考虑到每个子项目的工作量、工期、质量要求和资源需求等因素，以确保每个子项目都能够顺利地完成。
二、资源分配资源分配是并行工程的核心内容之一，它是将可用的资源分配到各个子项目中，以确保每个子项目都能够得到足够的资源支持。
在资源分配的过程中，需要考虑到每个子项目的资源需求和可用资源的数量、质量和时间等因素，以确保资源分配的合理性和有效性。
三、进度控制进度控制是并行工程的另一个核心内容，它是对各个子项目的进度进行监控和控制，以确保整个工程能够按时完成。
在进度控制的过程中，需要考虑到每个子项目的进度和质量要求，以及各个子项目之间的依赖关系和交叉影响等因素，以确保进度控制的准确性和有效性。
四、风险管理风险管理是并行工程的另一个重要内容，它是对各种可能影响工程进度和质量的风险进行识别、评估和控制，以确保工程的顺利进行。
在风险管理的过程中，需要考虑到各种可能的风险因素，如技术风险、人员风险、物资风险和环境风险等，以确保风险管理的全面性和有效性。
五、团队协作团队协作是并行工程的另一个重要内容，它是各个子项目之间和各个团队之间进行协作和沟通，以确保整个工程能够顺利进行。
在团队协作的过程中，需要考虑到各个团队之间的协作方式和沟通方式，以及各个团队之间的合作和竞争关系等因素，以确保团队协作的高效性和有效性。
六、信息管理信息管理是并行工程的另一个重要内容，它是对各种工程信息进行收集、分析和处理，以确保工程的顺利进行。
在信息管理的过程中，需要考虑到各种工程信息的来源和质量，以及各种信息处理工具和技术的应用，以确保信息管理的准确性和有效性。
名词解释并行工程
名词解释并行工程
“并行工程”是一种工程管理方法，指同时进行多个相关工程活动的过程。
这种方法旨在缩短项目的总工期，提高工作效率。
在并行工程中，不同的工程活动可以同时进行，而不是依次进行。
这意味着项目的各个阶段可以在同一时间内并行推进，不必等待前一阶段的完成。
并行工程的核心是通过任务分解和资源分配，实现多个工程活动的同步进行。
通过合理的资源调度和协调，可以减少项目总工期，并提高项目的整体效益。
并行工程常用于大型工程项目，如建筑工程、制造业生产线的设计等，以加快项目进度并提高经济效益。
与并行工程相对的是串行工程，即按照线性顺序依次进行各个工程活动。
串行工程的优势在于较为简单，易于管理，但可能导致项目工期较长、效率低下。
相比之下，并行工程能够更好地适应复杂、紧迫的项目需求，提高工作效率和项目竞争力。
并 行 工 程
先进制造模式
1.4 并行工程的主要研究内容与关键技术
1. 并行工程的主要研究内容 并行工程的主要研究内容有以下3方面。 (1)并行工程管理与过程控制技术 1)以多功能/多学科小组/群组为代表的产品开发团队及相应的平面化组织管理机制和企 业文化的建立。 2)集成化产品开发过程的构造。 3)过程协调(含冲突仲裁)技术与支持环境。
DFX的几种形式
先进制造模式
(2)产品数据管理技术 (3)产品系列化、零部件标准化和通用化 (4)成组技术 (5)减少变化方案
产品数据管理系统的体系结构
先进制造模式
1.5 并行工程在先进制造技术中的地位、作用及应用情况
1. 并行工程的地位与作用 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。并行工程是 在CAD、CAM、CAPP等技术的支持下,将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重叠,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。 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。
先进制造模式
3. 协同性 并行工程特别注重协同的组织形式、协同的设计思想及产生的协同效益,强调团队的协 同工作(teamwork)能力。例如,在产品的开发中,由于现代产品的功能和特性越来越复杂,产品 开发过程涉及的学科门类和专业人员也越来越多,因此,要取得产品开发的成功,关键是充分发 挥开发设计团队的群体作用,利用群体的力量提高整体效益,┈达到产品开发过程及产品的整体 最优效果。 4. 集成性 并行工程的集成性主要表现在以下几方面。 (1)人员集成、(2)信息集成、(3)功能集成、(4)技术集成
简述并行工程的基本概念。
并行工程是一种利用多个处理单元（如CPU、GPU、FPGA等）同时执行任务的工程方法。
其基本概念是将一个任务分解为多个子任务，并通过并行执行这些子任务来提高整体的计算速度和效率。
在并行工程中，任务的分解和执行是并行进行的，各个子任务之间可以相互独立地执行，从而实现并行加速。
并行工程的基本概念包括以下几个要素：
任务分解：将大任务划分为多个可并行执行的子任务。
任务分解的目标是将工作负载合理分配给不同的处理单元，以充分利用它们的计算能力。
数据分割与通信：在任务分解的过程中，需要将数据划分为适当的块或部分，并在不同的处理单元之间进行通信和数据传输，以实现子任务之间的协作和数据共享。
并行执行：各个子任务在不同的处理单元上并行执行。
并行执行可以同时利用多个处理单元的计算资源，以提高任务的处理速度和效率。
结果合并：子任务执行完成后，需要将它们的结果合并或汇总，得到最终的任务结果。
结果合并可能涉及数据聚合、排序、合并等操作，以生成最终的输出。
并行工程广泛应用于各个领域，包括科学计算、图像处理、数据分析、机器学习等。
它可以显著提升计算速度和效率，加快任务的完成时间，同时也需要考虑到任务的分解、数据通信和结果合并等方面的管理和调度。
并行工程的名词解释
并行工程的名词解释
嘿，你知道啥是并行工程不？并行工程啊，就好比是一场接力赛跑！每个人都在自己的赛道上全力奔跑，同时又和其他人紧密配合。
（就
像接力赛中运动员们要默契交接棒一样。
）
它可不是那种按部就班，一个环节完了才到下一个环节的模式。
不
是的！并行工程强调的是所有相关的工作同时进行。
（这就好比大家
一起起跑，而不是一个一个等着出发。
）
比如说，在开发一个新产品的时候，设计团队、制造团队、测试团队，他们不是依次干活儿，而是一块儿行动！设计的同时，制造方面
的考虑也融入其中，测试的准备工作也早早开始。
（这就像盖房子，
设计师画图纸的时候，施工队就可以准备材料了，而不是等图纸全画
完了再行动。
）
这有啥好处呢？哎呀呀，那好处可多了去了！这样可以大大缩短开
发的时间啊，能让产品更快地推向市场。
（你想想，要是慢吞吞地一
个环节完了再等下一个环节，那得耽误多少时间，市场可不会等你呀！）还能减少错误和返工，因为各个方面都同时考虑到了。
咱再打个比方，就像做饭，洗菜、切菜、炒菜同时进行，总比洗完
菜再切菜，切完菜再炒菜要快得多吧，而且还不容易出错呢！（要是
等洗完菜再切，那不是浪费时间嘛。
）
并行工程还能促进不同团队之间的沟通和协作。
大家都在一块儿努力，有问题随时交流解决。
（这就好比一群小伙伴一起玩游戏，有啥想法马上就说出来，然后一起想办法。
）
我觉得啊，并行工程真的是一种超棒的理念和方法！它能让我们的工作更高效，成果更出色！所以啊，大家都应该好好了解和运用并行工程，让我们的生活和工作变得更加精彩！。
第五章并行工程
第1页，共84页。
学习目标
并行工程的基本思想
并行工程体系结构
并行工程支撑系统
并行工程产品开发过程及特征 并行工程组织与管理
学习难点
并行工程的基本思想 并行工程产品开发过程
内容概述 本章从介绍并行工程的起源及基本思想入手，介绍了并行工程的体系结构及支撑系统。
分析了并行工程中产品开发基本过程及特点，最后介绍了并行工程的组织与管理问题。
而生产制造前的产品设计阶段是产品开发的关键阶段， 研究表明，产品的早期设计阶段对产品成本将起决定 作用，并且在此阶段对设计进行修改的风险最小。所 以，在产品开发过程中，应依照并行工程的思想对整 个产品开发过程进行规划、监控和管理，在产品设计 的早期就全面考虑产品生命周期中的各种因素，尽可 能地减少修改和反复，扭转产品开发过程中的被动局 面，实现产品的高质量、低价格和短周期，使企业赢 得市场竞争。
第3页，共84页。
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。
并行工程
关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成
化处理的系统方法和综合技术。
并行工程的历史
它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期 （从概念形成到产品报废）内各阶段的因素（如功能、制 造、装配、 作业调度、质量、成本、维护与用户需求等 等），并强调各部门的协同工作，通过建立各决策者之间 的有效的信息交流与通讯机制，综合考虑各相关因素的影 响，使 后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被 发现，并得到解决，从而使产品在设计阶段便具有良好的 可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特 性， 最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时 间。
一、1992 年前是并行工程的预研阶段， 863/CIMS 年度计划和国家自 然科学基金资助了一些并行工程相关技术的研究课题，如面向产品设 计的智能 DFM ，并行设计方法研究，产品开发过程建模与仿真技术 研究等。 · 1993 年， 863/CIMS 主题组织清华大学、北航、上海交大、华工和 航天 204 所等单位，组成 CE 可行性论证小组，提出在 CIMS 实验工 程的基础上开展 CE 的攻关研究。 · 1995 年 5 月， 863/CIMS 主题重大关键技术攻关项目“并行工程” 正式立项，投入大量资金开展 CE 方法、关键技术和应用实施的研究。
· 1995 年 5 月 -1997 年 12 月，进行了“并行工程”项目的攻关研究。
谢谢!
国外应用
并行工程已从理论向实用化方向发展，越来越多的涉及航 空、航天、汽车、电子、机械等领域的国际知名企业，通 过实施并行工程取得了显著效益。
中国的发展与应用
中国制造业要想进入世界竞争，必须增强自身的产品开发能力，并行 工程是一个非常重要的选择。CE 在中国的研究与应用分为以下几个 阶段：
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
并行工程
并行工程的特征
2.整体特征
◆CE认为，制造系统(包括制造过程)是一个有机的整体，在空间 中似乎相互独立的各个制造过程和知识处理单元之间，实质上 都存在着不可分割的内在联系。 ◆CE强调全局性的考虑问题，即产品研制者从一开始就考虑到 产品整个生命周期中的所有因素。 ◆并行工程追求的是整体最优。有时为保证整体最优，甚至可 能不得不牺牲局部的利益。
并行工程关键技术
2.集成的产品信息模型
并行工程强调产品设计过程上下游协调与控制， 以及多专 家系统协调工作，因此一个集成的产品信息模型就成为关键问 题。 集成的产品信息模型应能够全面表达产品信息、工艺信息、 制造信息以及产品生命周期内各个环节的信息，能够表达产品 各个版本的演变历史，能够表示产品的可制造性、可维护性和 安全性，能够使设计小组成员共享模型中的信息。这样的模型 应基于STEP标准对产品所有信息进行定义和描述，包括用户 要求、产品功能、设计、制造、材料、装配、费用和评价等各 类特征信息;采用Express语言和面向对象的技术，对产品信息 模型进行描述和表达;并把Er-press语言中各个实体映射到C+ + 语言中的类，生成STEP中性文件，为产品设计(CAD)、工艺设 计(CAPP)、 可制造性评价以及制造过程(CAM) 的集成与并行 实施提供充分的信息。
并行工程的运行模式
并行工程与CIM一样，也是企业管理的一种新 模式、新思想，两者所追求的目标相同即“提高企 业市场竞争能力，赢得市场竞争”。然而，两者的 着眼点和运行模式却有所区别。CIM强调的是企业 内的信息集成，保证企业各部门的信息流通畅无阻； 而并行工程强调的是企业产品开发过程的集成。
并行工程的运行模式
并行工程的特征
3.协同特征
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
SE介绍
此外，由于SE团队和产品设计团队是两个完全独立的团队，两者缺乏持续 的、充分的联系，无法做到两者相互之间的有效支持。因此，我想有必要 对SE的根本概念重新进行阐述，以此提醒所有致力于提高自主研发水平的 企业和个人。 要强调的是，SE同步工程是一种开发理念，而不是汽车开发中一个独立的 项目，要求在汽车开发过程中，产品设计和工艺设计要同步进行相互支持， 最终实现新车型的低成本高质量开发。有条件的主机厂可以对国外主机厂 或汽车设计公司的开发模式进行一下调研，没有哪个企业的车型开发是把 产品设计和工艺设计（SE）分开来做的。这就要求在开发过程中，产品设 计和工艺团队持续进行反复的沟通，尤其是在确定重大设计方案的时候， 这样才能保证项目的顺利开展，也才是真正意义上的同步工程！
SE同步工程起源于欧洲，其本质是在新车开发过程中，要求产品设计团队 和工艺规划团队协同工作，相互支持，从而保证设计的制造可行性。大约 从2004年开始，由于国内汽车设计在后续制造过程中暴露出的众多问题， 部分主机厂开始请国外某些技术公司协助对自己的设计进行审查把关，这 成为国内SE同步工程的雏形。之后一些欧洲技术服务公司看到其中的商机， 于是将对产品设计的检查和工艺分析包装为“SE同步工程”打包出售。随 后一些韩国公司也盯上了这块蛋糕，凭借低廉的价格和更适应中国的销售 策略迅速在国内市场打开局面，一段时间内国内的SE项目基本被韩国人横 扫。但近两年随着国内主机厂自身水平的提高和对韩国人的了解加深，逐 步开始在SE领域摒弃跟韩国人的合作而转向技术水平更高的欧洲、美国和 日本供应商，这是SE同步工程在国内发展的历史。 近年来，SE同步工程在国内各主机厂迅速推广，得到了越来越多的重视。 目前像奇瑞、长安、吉利等一线自主品牌每个项目都开展了SE项目，而且 也都在研发中心内部成立了独立的工艺部门，并逐步由完全外包转向自身 主导、部分外包或者租人的方式。首先，这是一个值得肯定的现象，起码 我们的汽车设计不再仅仅关注产品结构设计，而发展到产品和工艺并重； 但另一方面也出现了一种现象，有些主机厂为了做SE而做，把SE与产品设 计割裂开来，SE做完之后，仅仅是“制造”出一堆所谓的报告和文档，而 没有从根本上起到同步对产品设计进行督导和支持的作用；
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
一体化设计的一种系统化的工作模式。
这种工作模式力图使开发者从一开始就要考虑到产（由并行工程的定义，并行工程所面对的是产品及其生命周期，尤其是产品生命周期中早期的产品开发过程）⏹在产品开发的早期阶段并行考虑后续阶段的各种因素并行工程强调在产品开发一开始，就考虑到产品生命周期从概念生成到产品报废整个过程所有的因素，力求做到综合优化设计，最大限度避免设计错误，减少设计更改和反复次数，提高质量，降低成本，使产品开发一次成功，缩短产品的开发周期。
⏹摆脱传统的“串行”，强调“并行”并行工程摆脱了传统产品开发模式的“串行”，强调产品开发过程的“并行”。
通过过程的并行和集成优化，达到缩短产品开发周期的目的。
产品开发过程一般由若干子过程组成，并行工程强调各子过程要尽可能地并行。
⏹强调协同、一体化设计并行工程强调产品及相关过程的一体化设计和协同设计。
“协同”因而也是并行工程的重要特征。
并行工程主张协同、集成和一体化，主张在产品开发过程取消专业部门及由此形成的人为阻隔，从根本上摒弃“抛过墙”式的串行产品开发模式的种种缺陷。
⏹重视客户的需求并行工程重视用户声音，要求在产品开发早期阶段注重用户需求，提倡通过用户对整个产品开发过程的参与，及时发现并避免不满足用户需求的问题，确保最终产品的最佳用户满意度。
⏹突出人的作用，强调人们的协同工作产品开发一是项创造性极强的劳动。
人是整个产品开发的主体。
也就是，产品的开发离不开人的参与，离不开人们的协同工作，因此，必须重视调动人的主观能动性，突出人的作用。
⏹并行交叉地进行产品及其有关过程的设计“并行”不仅意味着产品开发过程的并行，而且更重要地意味着产品及相关过程设计的并行。
一个复杂的产品往往需要开发人员共同完成大量的产品及相关过程的设计。
并行工程强调所有这些人员要并行地进行设计。
⏹持续地改进产品设计与开发的有关过程并行工程强调持续改进产品及相关过程的设计，持续改进产品开发过程。
对于任何一项产品及相关过程的设计，产品生命周产品开发的早期阶段——产品设计阶段，在整个产品开发周期中的地位十分重要。
并行工程
结语
虽然并行工程在实际应用中产生 了如此巨大的效果，但是也还存在一些不 易解决的问题，如：在设计中考虑后 续工作增加了当前工作的难度，支持并 行工程的主模型还未统一，工 程数据库还没有完全成熟等。
谢谢大家
并行工程的体系结构
(3) 质量管理分系统
以质量功能配置为核心，对产品开发过程全生命 周期中的各个环节进行分析，提出质量功能要求，以 保证所生产的产品能最大限度地满足用户和市场的需 求。
（4）生产制造分系统
其主要工作是生产计划与调度、工况监控、设备 运行等。
并行工程的体系结构
（5）支持环境分系统
并行工程的概念
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。
并行工程的概念
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.
二 并行工程的特点
1.
并行工程不是某一种系 统或结构，不能象软件 或硬件系统一样买来安 装上即可运行，它是一 种自顶向下进行规划、 自底向上进行实施的一 种哲理和方法论。其特 点为：
2.
3.
4. 5.
6. 7.
8.
突出人的作用，强调人的协同 作用。 一体化、并行地进行产品及其 相关过程的设计。 重视满足客户的要求，注重产 品质量。 持续地改善产品有关过程。 注重信息与知识财富的开发利 用与管理。 注重目标的不变性。 并行工程不能省去串行工作中 任何环节。 并行工程不是使设计与制造重 叠或同时进行。
并行工程
并行工程Concurrent Engineering主讲：马景勤自从1982年美国国防部提出并行工程Concurrent Engineering （同步工程simultaneous Engineering）多国家已成功地应用于国防、电子、飞机、汽车、机械制造等多个行业。
美国波音公司、惠普公司(HP)、国际商用机器公司(IBM)、美国电话和电报公司(AT＆T)等取得了成功的实践，欧洲和日本也对并行工程开始了应用，如欧洲的ESPRIT计划、日本的智能制造系统(IMS)计划等。
人们已明显地看到，由于采用了并行工程技术，在提高质量、降低成本、缩短开发周期上获得了重大效益。
美国国防分析研究所的研究表明，不少企业在应用并行工程后，生产初期工程更改次数减少50％，产品开发周期缩短40％一60％，制造费用降低30％一40％，报废和返工减少75％。
Majingqin一、并行工程的内涵目前人们普遍采用美国国防分析研究所在R 388报告中提出的并行工程的定义：并行工程是对产品及其有关过程(包括制造过程和保障过程)进行并行设计的一种系统的综合方法。
它要求研制者从一开始就考虑产品整个寿命周期(从确定设计方案到最后处置)中的全部要素，包括质量、成本、进度和用户要求。
对产品及其过程进行综合的、并行的设计是并行工程的关键。
图a对比了产品开发中的串行方法模式和并行方法模式。
长期以来，产品开发过程一直采用串行工程的方法，即首先由设计部门设计产品，产生工程文件(如工程图样)；然后由生产部门在理解这些文件的基础上，再根据这些文件制定生产计划(如加工工艺、装配工艺等)，并组织设备，安排生产，有时还需设计和制造专用夹具；质检部门依据有关技术要求安排检验。
串行工程方法的缺陷在于：在设计过程中不能及早考虑制造过程及质量保证等，易造成设计与制造脱节，使产品开发过程成为设计、加工、测试、修改设计大循环，产品设计通过重复这一过程趋于完善，最终满足用户要求。
并行工程
（4）参照STEP应用协议建模方法，在充分考虑 CAE,CAPP,CAM子系统的特征信息需求的前期下，建立 面向铁路机车的特征信息主模块，实现CAD/CAPP信息 集成。
实施效益
1.大大缩短产品的开发周期。缩短开发周期 的30%~40%. 2.减少产品试制次数和试制费用。从铁路货 车产品实验方面看，实施并行工程后可以 减少静强度试验、动力学性能试验一到二 次，每年可节省试制费用500万元。
4.工程设计分系统。工程设计分系统由与产品开发相关的 一些关键技术功能模块组成。该分系统包括产品二维设 计子系统、三维设计子系统、数字化产品建模子系统、 计算机辅助工程分析子系统、工装模具设计子系统以及 DFA子系统等。 5.工程制造分系统：QQHR-CE一期工程暂不包括工程制造 分系统。与设计相关的制造问题反馈通过首件跟踪的方 法解决。
QQHR-CE系统体系结构
• 五个分系统： 1.网络与数据库分系统。网络与数据库是QQHR-CE应用工 程的支持平台。该厂的设计处、冷工艺处、热工艺处、 工装模具厂、厂办以及档案馆在网络与数据库系统的支 持下联网，实现数据共享、分布式处理和信息集成。 2.PDM分系统。该厂产品开发的各环节在产品数据管理系 统的支持下，实现产品开发过程和数据的集成。 3.过程管理分系统。过程管理分系统包括项目管理、产品 开发过程建模与仿真、项目协调与冲突仲裁三个功能子 系统。这些子系统覆盖产品开发过程中的管理与项目协 调等功能。
1.并行交叉 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 、生产等种种活动并行交叉进行。并行交叉有两种形式： 一、是按部件并行交叉，即将一个产品分成若干个部件， 使各部件能并行交叉进行设计开发； 二、是对每单个部件，可以使其设计、工艺过程设计、生 产技术准备、采购、生产等各种活动尽最大可能并行交叉 进行。 需要注意的是： 需要注意的是：并行工程强调各种活动并行交叉，并不是 也不可能违反产品开发过程必要的逻辑顺序和规律，不能 取消或越过任何一个必经的阶段，而是在充分细分各种活 动的基础上，找出各子活动之间的逻辑关系，将可以并行 交叉的尽量并行交叉进行。
并行工程案例课件
通过并行工程，波音公司能够在开发过程中尽早发现和解决问题，提高了效率和质 量
成果与经验教训
波音777的开发是并行工程的成功案 例之一，它实现了高效的项目管理和 质量保证
尽管并行工程在波音777的开发中取 得了成功，但在实际应用中仍然存在 一些挑战，如协调多个部门和团队、 数据共享等。
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为太空探索提供了更多的机会和可能性。
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航天飞机项目也带来了一些经验教训
并行工程需要跨学科的知识和技能，需要建立多学科团队。
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成果与经验教训
早期决策和风险管理是关键，需要及 早规划和准备。
并行工程需要良好的沟通和协作机制 ，以确保信息共享和团队协同。
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CATALOGUE
并行工程案例三：丰田汽车的精益制造
波音公司从该项目中获得了宝贵的经 验教训，为后续的飞机开发提供了参 考和借鉴
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CATALOGUE
并行工程案例二：NASA的航天飞机项目
项目背景
航天飞机项目的目标是开发一 种可重复使用的、能够执行多 种任务的太空飞行器，以取代
一次性火箭。
项目始于1970年代，由多个 部门和机构共同参与，包括 NASA、国防部和大学研究
如何推广和应用并行工程
培训和教育
为了推广和应用并行工程，需要对相 关人员进行培训和教育，提高他们对 并行工程的认识和理解。
建立并行工程团队
建立由产品设计、工艺、制造等各个 环节的人员组成的并行工程团队，以 便更好地协调和沟通。
制定并行工程流程和标准
制定并行工程流程和标准，以便更好 地指导和规范并行工程的实施。
在航天飞机项目中，并行工程通过以下 方式应用
并行工程过程管理的
并行工程过程管理的汇报人：日期:目录CATALOGUE•并行工程概述•并行工程过程管理的关键要素•并行工程过程管理的实施策略•并行工程过程管理的案例分析01CATALOGUE并行工程概述并行工程是一种将产品设计、制造、装配等各个环节进行高度集成化的方法。
它要求在设计阶段就全面考虑产品生命周期中的各种因素。
集成化方法并行工程中，各个环节的工作不再是顺序进行的，而是并行、协同进行的。
这种工作方式可以大大缩短产品开发周期。
并行协同工作并行工程的定义1并行工程的重要性23通过并行工作，可以在产品设计阶段就发现和解决潜在的问题，避免了后续环节的反复修改，从而大大缩短产品开发周期。
缩短开发周期并行工程强调在设计阶段就考虑产品生命周期中的各种因素，有利于优化产品设计，提高产品质量。
提高产品质量通过并行工程，可以在早期阶段就发现和解决成本问题，从而降低产品整体的成本。
降低产品成本尽早考虑生命周期因素：并行工程要求在产品设计阶段就考虑产品生命周期中的所有因素，包括制造、装配、检测、维护等。
使用系统化、集成化工具：并行工程需要借助系统化、集成化的工具，如CAD、CAE、CAM等，来实现各个环节之间的无缝对接和高效协同。
遵循这些原则，并行工程有助于提高产品开发效率，减少浪费，实现更优化的产品设计和开发过程。
并行协同工作：并行工程中，各个环节需要并行、协同工作，确保信息流畅，问题及时发现并解决。
并行工程的原则02CATALOGUE并行工程过程管理的关键要素并行工程强调跨部门之间的紧密协作，包括设计、制造、采购、质量等，以确保在整个产品生命周期中的协同工作。
团队协作跨部门协作团队成员之间需要建立高效的沟通机制，包括定期会议、实时数据共享、协同设计工具等，以便快速响应问题和挑战。
有效沟通所有团队成员需要共同致力于实现项目目标，通过明确的角色和责任分工，以确保整个并行工程过程的顺利进行。
目标一致并行设计同步进行在并行工程中，产品设计、工艺设计、生产准备等活动需要同步进行，以减少传统串行工作流程中的等待时间和浪费。
并行工程的理论
并行工程的理论一、并行工程的产生背景1986年，美国国防工程系统首次提出了“并行工程”的概念，初衷是为了改进国防武器和军用产品的生产，缩短生产周期，降低成本。
由于该方法的有效性，不久，各国的企业界和学术界都纷纷研究它，并行工程方法也从军用品生产领域扩展到民用品生产领域。
二、并行工程的概念关于并行工程有很多定义,但是,至今较为公认的是1986年美国国防分析研究所在其R-338研究报告中提出的定义: “并行工程是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行的一体化设计的一种系统化的工作模式。
这种工作模式力图使开发者们从一开始就考虑到产品全生命周期(从概念形成到产品报废) 中的所有因素,包括质量、成本、进度和用户需求”。
简要地来讲，并行工程即concurrent engineering，简称CE，是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程（包括制造过程和相关过程）的一种系统方法。
换句话说，就是融合公司的一切资源，在设计新产品时，就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。
在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。
并行工程的实施及其效益分析一、并行工程的实施方法并行工程方法的实质就是要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计阶段就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户的要求。
从上述定义可以看出，要想开展并行工程，必须从如下几个方面来努力：团队工作方式并行工程在设计一开始，就应该把产品整个生命周期所涉及的人员都集中起来，确定产品性能，对产品的设计方案进行全面的评估，集中众人的智慧，得到一个优化的结果。
这种方式使各方面的专才，甚至包括潜在的用户都汇集在一个专门小组里，协同工作，以便从一开始就能够设计出便于加工、便于装配、便于维修、便于回收、便于使用的产品。
并行工程需要成员具备团队精神，这样不同专业的人员才能在一起协同工作（Team work）。
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(2)采用IPT工作模式, 根据客车公司的实际情况 组建项目团队, 采用预发布和反馈的办法,并逐步 使之制度化。在方案设计和结构设计的一定阶段, 信向相关后续单位提前发布信息,一方面, 及时得 到息反馈, 以提高工艺性, 可加工性;另一方面, 由于后续单位提前参与设计, 使他们及时了解体 会设计意图, 同时可在适当时候进行工艺和生产 准备。
编辑任务设计书 方案设计 CAD CAE NO 评审 YES 初步设计 NO 评审 YES 详细设计 制定采 购方案 评审 YES 外协外购 件采购 样车试 制 NO NO 评审 YES 装配方案设计 NO 评审 YES 工艺规程编制 NO 评审 YES 编制工 艺 总方案
并行开发流程
工装预设计 CAD DFA CAE
案例
上海客车制造有限公 司对SK6115HP2-3 新 型客车的开发过程中 为满足客户需求, 开 拓市场，将原有串行 的开发过程转变为并 行的产品开发过程, 大量缩短产品开发周 期, 减少更改次数。
SK6115HP2-3
市场调查 方 案 设 计 方案设计 性能设 计 方案评审 初步设计 初步产品设计 详细产品设计 采购计 划 工装设计 采购 试 制 工装制造 样车制造 小批量试生 产 生产详细设 计 生产线设计 制定工艺总方案 装配方案设计 工艺过程设计 生产规划
传统串行工程的产品开发模式
用户
产品 需求分析
产品 设计
工艺 设计
生产 准备
加工 装配
质量 检验
修改 设计
串行产品开发过程
这种方式的缺陷是设计与制造的严重分离。 这种方式的缺陷是设计与制造的严重分离。设计 师只负责按照功能要求把产品设计出来， 师只负责按照功能要求把产品设计出来，至于如 何加工生产，则是工艺师的事， 何加工生产，则是工艺师的事，这被一些国外学 者形象地称为“扔过墙” wall)式的设 者形象地称为“扔过墙”(Over the wall)式的设 计。
并行工程的概念的产生
1982年 1982年，美国国防高级研究项目局开始研究如何 在产品设计过程中提高各活动之间的并行度的方 法。 年后， DARPA)发 5年后，美国国防高级研究计划局 (DARPA)发 表了其研究成果。后来的事实证明， 表了其研究成果。后来的事实证明，该研究成果 成为其后所有这方面研究的重要基础。 成为其后所有这方面研究的重要基础。 1986年夏天 年夏天， 1986年夏天，美国国防部防御分析研究所发表了 非常著名的R 338报告 非常著名的R-338报告 并行工程(Concurrent engineering： 概念： 并行工程(Concurrent engineering：CE) 概念： 对产品及其下游的生产支持过程进行并行一体化 设计的系统方法。 设计的系统方法。
(3) 健全设计评审和工艺评审制度。适当的评审工作 不仅是产品开发过程的里程碑, 更大的优点在于它 增加了过程的质量控制, 提高上、下游阶段人员之 间的信息交流, 使下游设计人员获得足够的信息以 开展他们的工作, 有利于设计过程的并行, 及时发 现设计缺陷。 (4) 实现工艺、工装和材料的并行开发和准备,可精 简设计过程, 使制造系统与产品开发设计不构成大 循环, 从而缩短开发周期, 提高产品质量。 经过改进后的产品开发周期如图2 所示。
随着现代制造业的发展， 随着现代制造业的发展，这种设计方式的弊端 越来越多地暴露出来：出于设计没考虑工艺， 越来越多地暴露出来：出于设计没考虑工艺，设 计出的产品制造成本高，没有竞争力； 计出的产品制造成本高，没有竞争力；出于各环 节串行，生产准备只能在设计完全结束后起动， 节串行，生产准备只能在设计完全结束后起动， 延长了产品开发时间，丧失了占领市场的机会； 延长了产品开发时间，丧失了占领市场的机会； 更为常见且很严重的情形是： 更为常见且很严重的情形是：一些设计要求在制 造时很难实现甚至根本无法实现， 造时很难实现甚至根本无法实现，由此导致的返 工既浪费了人力，又延误了工期。 工既浪费了人力，又延误了工期。
发展背景
随着经济全球化、迅速变化的市场以及日 趋激烈的国际竞争，企业只有不断的缩短 开发时间、提高质量、降低成本、改进服 务和整洁的环境才能 赢 得竞争。 据统计，1870-1980年，制造加工过程效 率提高了20倍，管理效率提高了1.8-2.2 倍，而设计效率只提高了1.2倍，基本上 是传统的串行设计方式。
并行工程示意图
产品设计 工艺设计 装配设计 检验设计
时间
CE的开发模式：同步、并行、交叉、 CE的开发模式：同步、并行、优势, 较好地适应了当 今市场剧烈竞争和急剧变化的挑战, 成为现 代产品开发的利器。它和成组技术(GT) 、 全面质量管理( TQC) 、价值工程(VE) 等现代 管理技术相结合,在精益生产 (LeanProduction) 、计算机集成制造(CIM) 等先进制造技术中的作用日益重要, 并已在 发达国家的企业生产实践中取得了显著效 果。
工装设 计 NO 评审 YES 工装制 造
CAD DFA CAE
波音公司 在研制新 机型波音 777中采 用并行工 程, 比研 制波音 767 快一 年半出图。 年半出图。
辛辛那提—密 拉克隆机床公 司采用并行工 程生产新型数 控机床, 成本 下降了30 下降了30 % , 周期从15 周期从15 个月 缩短至9 个月。 缩短至9 个月。
原有的客车产品串行开发流程
结构设计
详 细 设 计
不足之处：
(1)产品开发过程是串行的，工艺设计和工装设计 不能提前与产品设计，延长了产品开发周期。 (2)设计更改过于频繁,阻碍了信息的流动。 (3)设计图纸的审批流程过于烦琐。
根据并行工程思想, 对客车公司原有的 产品开发流程进行了这样的改进。
(1)采用CAD、DFA (Design for Assembling) 等技 术, 在产品开发的早期阶段就能够充分了解新产品 的性能、结构以及车身覆盖件和车架等零部件的可 制造性问题, 从而能够尽量减少设计错误, 提高设 计质量; 同时增加DFM，使产品设计阶段就可考虑 产品加工、装配等工艺性问题, 提高设计一次成功 的可能性。
美国电话电报公司、IBM公司数据设备 公司以及Motoroma公司等都已成功运行并 行工程,它们的信息系统开发提前期均缩短 它们的信息系统开发提前期均缩短 50%以上 最高可达80% 以上, 80%。 50%以上,最高可达80%。
总结
并行工程通过多学科团队、过程分析和 改进、产品数据管理、协同工作环境、自 动化的设计支持工具CAE/DFM及其信息集成 等方法，来促进多学科、跨部门的信息共 享和协作，使得在产品开发过程的早期， 就尽可能的考虑下游的因素（可制造性、 可维护性等），以减少工程更改，缩短开 发周期，实现产品开发的一次成功和设计 结果的优化。