并行工程

目录

摘要 (2)

1引言 (2)

2 CE的定义及理论基础 (2)

2.1 CE的定义 (2)

2.2 CE的理论基础 (2)

3 CE的本质特点 (3)

4 CE核心技术及关键要素 (5)

4.1并行工程的核心技术 (5)

4.2并行工程的关键要素 (5)

5 CE研究热点 (6)

6 国内外应用状况 (8)

7 我国CE的一点建议 (8)

8 参考文献 (9)

并行工程

摘要并行工程自上世纪80年代产生以来，已经在制造业，服务业等众多产

业及领域产生了显著的经济效益。本文从并行工程（CE)产生背景，定义及理论基础，CE的本质，核心技术及关键要素，CE的研究热点，国内外应用状况，及结论和给我国实行CE的建议来探讨并行工程。

关键字：并行工程（CE) 核心技术关键要素

1引言

新产品的开发长期以来一直采用“串行”方式进行：市场调研→产品计划→产品设机→修改设计→工艺准备→正式投产。在这种开发模式中，以上诸环节需按固定顺序进行，多个环节不能同时进行。若前期某个环节出现问题，往往会影响后期环节的开发。这会使产品开发过程成为设计、加工、测试、修改、设计大循环。造成产品设计工作量大，产品开发周期长，成本增加。

20 世纪80 年代中期以来，同类商品日益增多，企业之间的竞争愈来愈激烈，而且越来越具有全球性。竞争焦点就是满足用户的TQCS（上市时间、产品质量、产品成本和售后服务）等指标，竞争的核心问题就是时间。为解决上述问题，提高市场竞争力，以最快的速度设计出高质量的产品，并尽快投放市场，在20世纪80年代末，制造业提出了并行工程（Concurrent Engineering, CE）的思想。

2 CE的定义及理论基础

2.1 CE的定义

l988年美国国防分析研究所(简称IDA)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，首次提出了并行工程的概念，即并行工程是对产品及其相关过程(包括制造和支持过程)进行集成并行设计的系统化工作模式，这种方法要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品整个周期(从概念形成到报废)中的各种因素，包括质量、成本、进度及用户需求等，以便最大限度提高产品的开发效率和一次性成功率。

并行工程与传统生产方式之间的本质区别在于，并行工程把产品开发的各个活动看成是一个集成的过程，并从全局优点的角度出发，对集成过程进行管理与控制，同时对已有的产品开发过程进行不断地改进与提高，以克服传统本行产品开发过程反馈造成的长周期与高成本等缺点，增强企业产品的竞争力。从经营方面考虑，并行工程意味着产品开发过程重组(Reengineering）以便并行地组织作业。

2.2 CE的理论基础

荣烈润在《先进制造哲理--并行工程》一文中讲到：从本质上讲CE 是一种以空间换取时间、处理系统复杂性的系统化方法。它以信息论、控制论及系统论为理论基础，在数据共享、人-机交互等工具及集成上述工具的智能技术支持下，按多学科、多层次协同一致的组织方式工作。与传统串行工作模式相比，它大大

地扩大了系统状态空间，大大地缩短了复杂问题交互式求解过程的迭代次数，促使最终目标一次成功，以非线性的管理机制及整体性思想，赢得集成附加的协同效益。

CE 的基础技术研究目前主要有以下几方面：

（1）面向并行工程的组织机构研究

（2）面向并行工程的管理决策支持系统

（3）面向并行工程的新设计学科

（3）面向并行工程机制的CAD/CAPP/CAM/CAEO

（4）建模与仿真技术

（5）基于计算机的知识信息、工具集成技术

3 CE的本质特点

张玉云，熊光楞，李伯虎在《并行工程方法、技术与实践》中认为CE有以下几个本质特点：

（1） CE的基础是组织模式改革一用户需求定义一环境建设一产品开发新技术应用四个要素的综舍平街

1)组织模式变革要素。CE打破传统的、按部门划分的组织方式，由项目领导按产品开发对象、任务及目标，优化组合出跨部门的集成产品开发团队(IPT)。IPT对他们所作出的决策负责，并时刻把顾客的需求作为首先要考虑的问题。IPT 的数量和涉及的学科由产品复杂程度及其相应的过程决定。

2)用户需求定义要素。用户需求是现代产品开发质量保证的最终目标，并且它是在不断变化的。设计部门的主要任务是充分理解用户的真正需求，用于衡量产品开发过程中从概念设计、详细设计到产品评估与检验的每一项活动的进展和质量保证。

3)环境建设要素。作为支持产品开发小组协同工作的基本条件，其基础设施包括计算机与操作系统、网络与数据库、群组协同工作软件(如E-mail、多媒体等)．它支持产品开发的各种信息类型，如数据、文本、图像、声音等，保证在正确的时刻，把正确的信息，以正确的方式，传递给正确的人。

4)产品开发过程中新技术应用要素。CE产品开发必须采用新技术，如改进开发流程、建立覆盖产品生命周期的全局信息模型、使用集成的CAx/DFx工具、对设计过程进行综合管理等。根据具体的产品和受到市场的影响，这些方面的具体形式和它们之间的相互关系都在不断地发生变化，但只有达到某种程度的平衡，而不是片面地强调某一方面，才能便CE发挥最大的效益。

（2）CE 最高目标是实现产品开发过程中的组织一管理一技术集成

Carter D E,Baker B S在《Concurrent engineering- the product development environment for the 1990 s》从CE 自动化的角度出发，提出了CE 将经过互操作的计算环境、互操作的工具与任务、自动化数据管理、自动化过程管理、自动决策支持等五级演进模式，如图1(a)所示．本文从组织一管理一技术集成的角度出发，认为以CIMS信息集成作为基础，实现CE须经过三个阶段，如图1(b)所示．