并行工程的基本内涵.ppt

并行工程的基本内涵.ppt

《并行工程的基本内涵.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《并行工程的基本内涵.ppt（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

并行工程,秦现生西北工业大学机电学院工业工程系,ConcurrentEngineering,并行工程的基本内涵,并行工程的定义并行工程的主要特点并行工程三域互动推拉体系并行工程四个关键要素并行工程五级演进模式并行工程六项基本原则并行工程的关键技术并行工程的并行化途径,2022/10/3,西北工业大学工业工程系,3,一、并行工程的定义,2022/10/3,西北工业大学工业工程系,4,什么是并行工程,R.I.Winner,IDAR-338,InstituteforDefenseAnalyses，1988,并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程及其支持过程）进行并行、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品全生命周期（从概念形成到产品报废）的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,5,二、并行工程的主要特点,并行工程所面对的是产品及其生命周期在产品开发的早期阶段并行考虑后续阶段的各种因素摆脱传统的“串行”，强调“并行”强调协同、一体化设计,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，这一点不同于CIMS。

CIMS所面对的是企业及企业的整体生产经营和管理活动。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,6,二、并行工程的主要特点,并行工程所面对的是产品及其生命周期在产品开发的早期阶段并行考虑后续阶段的各种因素摆脱传统的“串行”，强调“并行”强调协同、一体化设计,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。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,7,二、并行工程的主要特点,在产品开发的早期阶段并行考虑后续阶段的各种因素摆脱传统的“串行”，强调“并行”强调协同、一体化设计重视客户的需求,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。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,8,二、并行工程的主要特点,摆脱传统的“串行”，强调“并行”强调协同、一体化设计重视客户的需求,并行工程强调产品及相关过程的一体化设计和协同设计。

并行工程的“并行”其英文Concurrent除了具有“并行、平行”的含义，还具有“协作、协同”的意义。

“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。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,9,二、并行工程的主要特点,强调协同、一体化设计重视客户的需求突出人的作用，强调人们的协同工作并行交叉地进行产品及其有关过程的设计,并行工程重视用户声音（voiceofcustomers,VOC），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。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,10,二、并行工程的主要特点,重视客户的需求突出人的作用，强调人们的协同工作并行交叉地进行产品及其有关过程的设计持续地改进产品设计与开发的有关过程,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。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,11,二、并行工程的主要特点,重视客户的需求突出人的作用，强调人们的协同工作并行交叉地进行产品及其有关过程的设计持续地改进产品设计与开发的有关过程,“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。

一些学者甚至将并行设计视作为并行工程，可见并行设计在并行工程中重要性。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,12,二、并行工程的主要特点,重视客户的需求突出人的作用，强调人们的协同工作并行交叉地进行产品及其有关过程的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，产品生命周期上下游之间难免会出现冲突，通过设计协调，可使冲突消除，设计得到改进。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,13,三、并行工程三域互动推拉体系,2022/10/3,西北工业大学工业工程系,14,1.支撑域,并行工程是建立在信息集成基础上的产品开发模式，它强调协同工作，强调产品从概念设计到消亡整个生命周期中涉及到的所有开发人员一体化、并行地进行产品及相关过程的设计。

要实施并行工程，必须首先建立一个支持协同工作，支持一体化、并行设计的自动化集成环境。

支撑域就是为并行工程提供一个自动化的集成环境，即为产品的并行、集成化和协同开发提供一个高效、可靠、功能完备和用户友好的数据通讯、信息集成乃至知识共享的工作环境。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,15,2.管理域,需要对产品开发过程进行监督、管理和控制，以保证产品开发人员严格按照并行工程的方法完成产品开发工作。

需要对产品开发人员进行组织和指导，保证产品开发人员充分利用集成环境所提供的支持，更好地发挥个人的主观能动性，完成产品和相关过程的协同、并行、一体化设计。

管理域的主要任务,2022/10/3,西北工业大学工业工程系,16,管理+支撑=推拉（作用）,管理域与支撑域结合，共同对并行化产品开发起到了支撑和监控作用，对产品开发人员基于并行工程实施产品开发起到了推拉的作用。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,17,3.执行域,产品开发是一项以人为主导的创造性极强的活动，为此并行工程强调突出人的作用。

在执行域，IPT成员借助支撑域自动化集成环境所提供的CAX、DFX等工具和PDM信息集成平台，接受管理域基于并行工程的产品开发组织与管理，依照并行工程的原理与方法，开展产品及其相关过程的并行、协同、一体化设计，完成产品开发任务。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,18,四、并行工程四个关键要素,2022/10/3,西北工业大学工业工程系,19,1.组织（管理）要素,并行工程离不开高效、柔性和强健的组织，包括产品开发队伍的组织、产品开发过程的组织和产品开发工作的组织等。

传统的产品开发模式，正是由于其串行化和按部门划分的组织模式的种种弊端，为并行、协同和一体化产品设计造成了一系列障碍。

并行工程主张采用集成开发团队式的组织模式。

来自于各相关专业的开发人员，共同组成一个集成化的产品开发团队，获得独立授权，对整个产品的开发负责。

并行工程团队式的组织模式，打破了传统的按部门划分的组织模式，更有利于产品开发工作的协作、协同和并行优化。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,20,2.（产品形成）过程要素,由于产品是过程的结果，产品形成过程的每个阶段对产品的性能都有着重要的影响，产品的TQCSE也在很大程度上取决于产品形成过程。

并行工程面向产品的开发，必须对产品的形成过程，也就是产品的开发过程进行策划、组织和控制，实行面向并行、高效、敏捷和精良设计的过程集成。

制造业从计算机集成制造发展到现代集成制造，集成作为不变的主题，也正在由信息集成进入过程集成并走向企业间集成。

一般认为：

CIMS重点解决信息集成，并行工程则强调过程集成。

过程集成是并行工程最重要的技术特征。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,21,3.产品要素,并行工程强调面向产品开发过程，最终目标是产品，产品和产品开发是并行工程的根本。

产品的开发一般需要特定的产品设计/开发技术，尤其对于并行工程所强调的协同、并行及综合优化的产品设计，更需要先进的产品设计/开发技术与方法。

产品的开发必须遵循产品形成规律与开发技术流程。

在并行工程中，各产品开发活动既要协同和并行，又要实现产品和过程的综合优化。

这些都需要DFX、CAX、QFD和PDM等技术与工具的支持。

另外，不容忽视的是：

产品开发仍是掌握着相关设计技术的产品开发人员借助于这些工具来完成的，是一种创造性强的工作。

最终产品是否满足用户需求，主要取决于这些创造性工作。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,22,4.（支持）环境要素,并行工程需要一个支持协同、一体化、并行设计的自动化集成环境。

这个环境是并行工程实施的必要条件。

自动化集成环境。

首先，必须能够实现产品生命周期信息的集成，真正做到“在正确的时刻把正确的信息以正确的方式传递至正确的地方”；其次，必须实现自动化产品数据管理；,2022/10/3,西北工业大学工业工程系,23,4.（支持）环境要素,第三，在产品数据管理的基础上，进一步实现产品生命周期包括产品信息、组织管理信息、过程信息和资源信息等所有信息的自动化管理；第四，为各阶段不同单元的产品开发活动和产品开发管理提供支持工具，如CAX、数控加工设备和产品开发管理视图工具等；第五，通过知识管理，支持上层产品开发决策和产品优化设计等；最后，为产品开发人员创造一个轻松愉快的工作环境。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,24,五、并行工程五级演进模式,互操作计算机环境,互操作工具和任务,产品数据管理,过程管理,决策支持,信息,数据,知识,当前,未来,第一阶段,第三阶段,第二阶段,建立、存取和归档,通信,协同,2022/10/3,西北工业大学工业工程系,26,六、并行工程六项基本原则,2022/10/3,西北工业大学工业工程系,27,1.关注早期设计阶段原则,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。

产品设计阶段对于最终产品的质量和产品的开发成本具有至关重要的决定性作用，对产品开发周期的长短也有着极其重要的影响。

设计上的“先天不足”，往往造成后续过程的“后患无穷”，使产品原型的更改和反复次数增加，以此引起开发成本提高、产品质量下降和开发周期延长等。

在整个产品开发过程，各阶段对最终产品TQCSE的影响随时间的推进呈反比关系，即越是早期，对最终产品TQCSE的影响越大。

早期的失误常造成更大的TQCSE损失。

由于产品的设计在整个产品开发过程中特殊的地位，并行工程因此特别强调要关注早期的产品设计。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,28,2.重视用户的需求原则,多数情况下，用户往往难以在一开始就对要求设计与开发的产品提出具体、准确的要求，用户的要求常常伴随产品设计与开发工作的不断进展而逐步完善。

用户的需要也已不仅仅局限于对最终产品质量的要求，常常渗透到对整个产品形成过程的关注585。

为此，并行工程坚持在产品开发的早期阶段要充分重视用户的需求，强调用户在早期的产品设计阶段及整个产品开发过程中的积极参与，整个产品开发过程中的所有产品开发人员都要注意倾听用户的呼声，及时响应用户的需求变化，接收用户对产品开发工作的监督。

2022/10/3,西北工业大学工业工程系,29,3.突出人的作用原则,越来越多的人们已经意识到，提高制造企业的产品开发能力，不单是技术问题，必须涉及人的组织与管理，必须要把人（组织）、技术和经营（策略）三方面集成起来。

我国实施CIMS的实践经验也证明了实施CIMS应由强调技术支撑变为强调技术、人和经营的集成。

初期的CIMS以比较高的自动化程度为特征，结果在实践过程中遇到了很大困难。

随着许多无人化工厂实践的失败，人们对无人自动化制造问题进行了反思，逐步形成人机协同（HumanMachineSynergism）和人人协同（HumanHumanS