并行工程的研究综述

２００２ １２
［２】 逝秉枢．现代ＣＡＤ技术［Ｍ］．北京：清华大学出版社。２００３ ７ ［３】黄彤军等并行工程的关键技术及工程应用［Ｊ】中国机械工程，
１９９２．３
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｎｅｔｗｏｒｋ：Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ；Ｓｙｓｔｅｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｄｅｓｉｇｎ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ
１．１ 定义 关于并行工程有多种说法，但是至今较为公认的是，美国
国家防御分析研究所在其非常著名的１０—３３８研究报告中完整 地提出了并行工程的概念，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 和综合技术（１９８６年）。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，包括功能、制造、装配、作业调度、质量、成本、维护与 用户需求等等。” １．２基本特征
（４）不｜司类型的企业实施并行工程（１９９８年起至今）。 国家科技部和８６３／ｃＩＭｓ主题选择了铁路机车、摩托车、鼓风 机、石油钻头、Ｙ７．２００Ａ内装饰、汽车等行业中７个不同类型 的企业，在不同的新产品开发中实施并行工程；现在已有更多 的企业在实施并行＝Ｔ＝程，如海尔股份有限公司、科龙电器股份 有限公司等。
（３）新的发展阶段（１９９６年以后）。可重用的产品开发 方法、设计中的虚拟现实技术、面向产品全生命周期的设计方 法学等新技术不断出现，使并行工程得到了更大的发展。 ３．２ 并行工程在国内的研究与应用情况
（１）并行工程的预研阶段（相关技术研究阶段）（１９９３ 年以前）。并行工程在９０年代开始传入我国， １９９３年以前， 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，１９９２年底并行工程被列为国家８６３计 划自动化领域的重点研究内容。
（４）协同工作环境。协同工作环境是指支持ＩＰＴ工作的 网络、通信、数据库及计算机系统。协同工作环境需要解决的 问题主要有：多专家表达的不相容；多专家表达的多样性；多 专家知识的渗透；多专家的管理。
３ 并行工程的发展概况
３．１ 并行工程在国外的研究与应用情况 （１）研究与初步实践阶段（１９８６～１９９２年）。如美国国
（１）并行性。传统的制造过程中，产品的开发是递阶结 构，设计的错误往往要在设计的后期才被发现，这样就形成了 设计一制造一修改设计一重新制造的大循环，导至产品开发周 期长，成本高，质量无法保证等问题。并行设计也将产品开发 周期分成许多阶段，如需求分析，方案设计到售后服务等等组 成全过程，但他们在时间上有一部分相互重叠，即并行进行。
，
（上接第１８１页）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ．ｂａｓｅｄ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｌｆｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｉｎｅｖｉｔａｂｌｅ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓａｆｅ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｔｙ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
Ｆｉｇ ２ Ｔａｂ０ Ｒｅｆ４
５ 结束语
并行工程促使制造业由工业时代向信息时代的转化，我国 在并行工程研究和应用上也已经积累了不少的经验，但与国外 相比，还存在着一定的差距，因此我们必须跟踪世界先进水、Ｆ 开展研究工作，为并行工程在我国的广泛应用打下坚实的基础。
参考文献
【１】陈晓Ｊｎ．并行Ｔ程巾ｉ『ｌｉｉ向成本的设计［扪．吉林：吉林人民｝｛｛版社．
４ 并行工程的研究热点
目前并行工程的研究热点主要包括：并行工程基础理论的 研究，主要包括概念设计模型、并行设计理论、鲁棒设计及支 持产品开发全过程的数字化产品模型研究；制造环境建模；面 向并行工程的ＣＡＰＰ；ＤＦＸ：在这一领域中，主要集中于ＤＦＭ 和ＤＦＡ这两个方向．ｈ并行工程集成框架；冲突消解及知识 处理、ｍｌ州；面向并行工程企业的体系结构和组织机制；并行 工程中产品开发过程的管理；仿真技术在企业各部门及产品开 发过程中的应用；质量工程的研究：主要包括田口方法、全面 质量管理及质量功能配置。
（２）并行工程的初步研究阶段（１９９３年－１９９５年５月）。 １９９３年８６３／ＣＩＭＳ主题组织清华大学、北航、一卜海交大、牛中 理工大学和航天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；１９９４年我 国组织并行工程考察团考察了美国进行并行工程研究的的许 多大学、研究所、公司；１９９５年８６３／ＣＩＭＳ主题重大关键技术
机械设计
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＡＣＨＩＮＥ ＤＥＳｌＧＮ
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并行工程的研究综述
李开龙
（蚌埠坦克学院机械教研室，安徽蚌埠２３３０１３）
摘要：并行工程（ＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣＥ）作为一种重要的制造模式，得到了越来越多企业的使用。本文介绍 了并行工程基本特征及其关键支持技术，综述了并行工程在国内外的发展状况和研究的热点问题。
（３）数字化产品建模与ＣＡｘ／ＤＦｘ使用工具。数字化产品 模型内容包括：产品模型、设计模型、资源模型和组织模型。 对十机械产品而言，应覆盖产品的市场分析，工程设计、工艺 设计、加工、装配、检验、销售及售后服务等全程的模型，实 质上建立一个为产品设计师、工艺师、检验师及维修人员等能 共同理解和处理的产品数据的构造集合。为此数字化产品模型 必须能满足全生产过程中各个阶段对产品信息的需求；要体现 一种双向传递的机制；要采用标准的描述方法和建模技术。
（３）整体性。并行工程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，即产品的ＴＱＣＳ综合指
幽‘
（１）设计过程重组。重新定义或简化产品开发的系统和 过程。重组实质上是一个企业的机构变化过程，又是一个应用 新技术、新方法的过程。
（２）组织环境——多学科设计团队。根据产品开发过程 的复杂程度，团队可以有企业级、产品级、部件级和零件级等 不同层次，对应不同层次组成相应的多功能小组（ＩＰＴ小组）， 赋予相应的责任，对所开发的产品负责。根据小组成员聚集和 沟通的方式不同，多功能小组又可分为以下两种基本的类型： 实体小组——小组各成员物理空间上真正聚集在一起；虚拟小 组——这通过计算机网络相互联系。
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机械设计
第２２卷增刊
通常支持并行工程的使能技术和工具是指ＣＡＸＩＤＦＸ系列 技术，其中ｘ代表生命周期中的的各种因素，如设计、分析、 工艺、制造、装配、维护和支持等，ＣＡＸ指各种计算机辅助 工具，最典型的有ＣＡＤ、ＣＡＥ、ＣＡＰＰ、ＣＡＭ、ＣＡＦＤ等， ＤＦＸ是指面向某一应用领域的计算机辅助设计工具，最典型 的有：ＤＦＡ、ＤＦＭ、ＤＦＱ、ＤＦＴ、ＤＦＣ等。
１ 并行工程的定义和基本特征
标——交货期（ｔｉｍｅ）、质量（ｑｕａｌｉｔｙ）、价格（ｃｏｓｔ）和服务
（ｓｅｒｖｉｃｅ）。 （４）快速性。并行工程强调对设计结果及时进行审查，
并快速反馈给设计人员。这样可以大大缩短设计时间，保证将 错误消灭在“萌芽”状态。
２并行工程的关键支持技术
并行工程的关键支持技术如图１所示。
防部支持的ＤＡＲＰＡ／ＤＩＣＥ计划、欧洲的ＥＳＰＲＩＴ ＩＩ＆ＩＩＩ计划、 日本的ＩＭＳ计划等。
（２）企业应用阶段（１９９２ １９９６年）。这一阶段，在美 国、法围、德国、ｆ＿：＿ｌ本等一些同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。例如：如美国 波音飞机制造公司研制波音７７７型喷气客机，采用并行设计和 网络制造，比按传统方法生产节约时间近５０％。美国洛克希 德导弹与空问公司开发美国国防部的“战区高空领域防御”的 新型号导弹，采用并行工程的方法，将产品开发周期缩短６０％。 法国的航空发动机公ｉ可ＳＮＥＣＭＡ从１９９０年以来，把并行工 程作为产品开发的基本方法，将航空发动机的开发时间从原来 的５４个月，缩短到１９９２年的４２个月和１９９８年的３６个月， 到２０００年时，已缩短为２４个月。 这样的实例有很多。
关键词：并行工程；支持技术；发展概况
２０世纪８０年代中期以来。制造业商品市场发生了根本性 的变化。同类商品日益增多，顾客对产品质量要求越来越高， 产品的生命周期越来越短，使得企业之间的竞争越来越激烈， 企业要想赢得市场竞争的胜利，就必须加速新产品的开发。然 而，新产品开发的失误率仍然是很高的，研究表明由于新产品 开发的失误率，３３％至６０％的上市的新产品不能获得经济回 报，如果一种生命周期为５年的产品延迟６个月上市，其利润 就会损失ｌ／３。因此，世界各国纷纷采取对策，研究和探索适 应现代制造的新模式，其中，重要的一种模式叫并行工程。
（２）协同性。并行工程要求产品开发人员在一开始就考 虑产品整个生命周期中所有因素。因此，设计人员在设计时不 仅要考虑设计，还要考虑设计的工艺性、可制造性、可生产性、 可维修性等等，工艺部门的人也要：苟虑其他过程，与其他部件 之间的配合。大家共同工作，随时对设计出的产品和零件从各 个方面进行审查，力求使设计出的产品便于加工、装配、维修、 使用和成本总经费 １１００余万元以航天总公司二院某复杂结构件的应用开发为背 景开展ＣＥ方法、关键技术和应用实施的研究。
（３）航天并行工程攻关与应用（１９９５年５月～１９９７年１２ 月）。８６３／ＣＩＭＳ主题重大关键技术攻关项目“并行工程”由清 华大学牵头，长峰集团、华中理工大学、上海交火、北航等单 位参与，约１５０位科技人员对并行工程的方法和技术进行了系 统化的研究。经过两年多的努力，在并行Ｉ丁程总体技术和关键 使能技术Ｔ具、并行Ｔ程协同工作环境等方面突破了一批关键 技术，并机心用中发挥了重要的作用。