【文章內(nèi)容簡介】 網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)工作小組并行工程全面質(zhì)量管理及時生產(chǎn) 成組技術(shù)以人為中心 以簡化為手段 以盡善盡美為目標(biāo)精益生產(chǎn)所需人力資源 —— 減至 1/2；新產(chǎn)品開發(fā)周期 —— 減至 l/2或 2/3；生產(chǎn)過程的在制品庫存 —— 可減至 1/10；工廠占用空間 —— 可減至 1/2；成品庫存 —— 可減至的 1/4；產(chǎn)品質(zhì)量 —— 可提高 3倍。精益生產(chǎn)與大規(guī)模生產(chǎn)的比較日本的汽車工業(yè)及其它工業(yè) 由于采用這種新的生產(chǎn)方式 ，而很快達(dá)到了今天領(lǐng)先的地位。 30多年來，日本產(chǎn)品逐漸把許多美國產(chǎn)品擠出了市場 。最先推廣精益生產(chǎn)方式的是 美國的制造業(yè) ， 如美國通用汽車公司、福特汽車公司 ，并逐步完善了自已的精益生產(chǎn)體制。 美國宇航業(yè) 采用精益生產(chǎn)方式生產(chǎn)戰(zhàn)斗機、戰(zhàn)斗運輸機、導(dǎo)彈和衛(wèi)星產(chǎn)品后，其研制周期大大縮短，費用也明顯降低。 德國 也在 1992年宣布要以精益生產(chǎn)方式統(tǒng)一制造技術(shù)的發(fā)展方向，已有 3/4的企業(yè)準(zhǔn)備全面推行精益生產(chǎn)方式。精益生產(chǎn)的應(yīng)用 國外目前，精益生產(chǎn)方式已先后在 一汽集團(tuán) 、 上海大眾 、躍進(jìn)汽車集團(tuán)，唐山愛信齒輪有限公司推廣實行的及時生產(chǎn)、減少庫存、看板管理等活動都取得了很好的效果。精益生產(chǎn)也應(yīng)用于 我國的衛(wèi)星集成化生產(chǎn)過程中 ，在產(chǎn)品開發(fā)初期階段推行并行工程進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，利用成組技術(shù)進(jìn)行快速變異設(shè)計，在制造階段則利用成組技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)重組，打破生產(chǎn)類型界限， 按及時生產(chǎn)組織生產(chǎn)，并在產(chǎn)品開發(fā)全過程中實施全面質(zhì)量管理， 從而降低了衛(wèi)星的生產(chǎn)成本，縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強我國的衛(wèi)星的市場競爭力。 精益生產(chǎn)的應(yīng)用 國內(nèi)第四節(jié) 并行工程（ CE）并行工程產(chǎn)生的背景及定義并行工程運行模式并行工程特征并行工程關(guān)鍵技術(shù)并行工程的支持工具并行工程的發(fā)展和應(yīng)用一、并行工程產(chǎn)生的背景 20世紀(jì) 80年代，制造業(yè)競爭激烈，以美、日兩國為代表； 許多企業(yè)面臨生存考驗；絞盡腦汁尋求解決辦法企業(yè)一方面，注重對技術(shù)的革新與改進(jìn)；另一方面，考慮企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的合理性。并行工程的背景及定義 上市時間對商業(yè)利潤的重要性假設(shè)： 5 年的產(chǎn)品壽命 。 20%的市場增長率 。 每年 2% 的價格降低 .利潤減少4 %22 %33 %原因 開發(fā)成本 增加 5 0% 制造成本 增加 10% 產(chǎn)品上市 延遲 6個月市場競爭的主要特點之一 產(chǎn)品壽命周期越來越短（銷售一代、生產(chǎn)一代、研究一代、構(gòu)思一代） ？多品種小批量生產(chǎn)比例增大六、七十年代 八、九十年代?大批量生產(chǎn)模式 ?定制式生產(chǎn)模式制造業(yè)的市場需求市場需要可歸納為：?（ Product）?（ Time）?（ Quality）?（ Cost）?（ Service）?（ Environment)產(chǎn)品形成過程在成本上的重要性開發(fā)設(shè)計 生產(chǎn)準(zhǔn)備與加工原材料與外購件的采購管理和銷售010203040506070開發(fā)設(shè)計 生產(chǎn)準(zhǔn)備與加工原材料與外購件的采購管理和銷售對成本的影響所需的工時成本傳統(tǒng)的順序工程設(shè)計方法 設(shè)計部門設(shè)計產(chǎn)品，生產(chǎn)工程圖樣－－ 》 生產(chǎn)部門讀懂圖，制定生產(chǎn)計劃和加工工藝－－ 》 車間著手組織設(shè)備，安排生產(chǎn)－－ 》 送往質(zhì)檢部分安排檢驗－－ 》 發(fā)現(xiàn)問題－－ 》返回設(shè)計部門。 設(shè)計人員很少考慮制作過程及質(zhì)量保證問題，造成設(shè)計與制造脫節(jié)。產(chǎn)品設(shè)計 工藝規(guī)劃 加工裝配市場需求無法加工裝配困難順序方法開發(fā)產(chǎn)品 的弊端 1968年 Gladman提出產(chǎn)品設(shè)計的一次成功（ rightfirsttime for production）以及面向生產(chǎn)的設(shè)計（ designing for production），但沒有受到相關(guān)部門的重視。直到 1986年，美國國防部指示 IDA提供對并行工程方法及其應(yīng)用于武器系統(tǒng)的可行性報告。二、并行工程的定義 并行工程： Concurrent Engineering —— CE 1988年，美國國防部防衛(wèi)分析研究所 （ IDA） 發(fā)表R338 報告： 并行工程（ CE）是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期（從概念形成到產(chǎn)品報廢）中所有的因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度與用戶需求。作業(yè)并行工程是如何定義的？ p122產(chǎn)品設(shè)計 工藝規(guī)劃 加工裝配市場需求無法加工裝配困難◆◆ 當(dāng)新產(chǎn)品開發(fā)成為贏得競爭的主要手段后，單純集成已不夠。按順序方法開發(fā)產(chǎn)品常需要多次反復(fù)，不僅延誤了時間，而且在資金上也造成巨大浪費。需求分析 產(chǎn)品設(shè)計 過程設(shè)計 原型產(chǎn)品a） 串行方法需求分析產(chǎn)品設(shè)計過程設(shè)計原型產(chǎn)品b） 并行方法三、并行工程與傳統(tǒng)串行方法對比并行工作方式四、并行工程的特點強調(diào)合作（ Team Work）精神和工作方式。 為設(shè)計出便于加工、裝配、使用、維修、回收的產(chǎn)品，必須將各個方面的專家甚至潛在的用戶相集中，形成 專門的工作小組 。大家共同工作，隨時對設(shè)計出的產(chǎn)品和零件從各個方面進(jìn)行審查，要定期組織討論，暢所欲言，對設(shè)計可以 “橫加挑剔 ”，幫助設(shè)計人員得出最佳化設(shè)計。強調(diào)設(shè)計過程的并行性。 并行性有兩方面含義：其一是在設(shè)計過程中通過專家把關(guān)，同時考慮產(chǎn)品生命周期的各個方面；其二是在設(shè)計階段同時進(jìn)行工藝（包括加工工藝、裝配工藝和檢驗工藝）過程設(shè)計，并對工藝設(shè)計的結(jié)果進(jìn)行計算機仿真，直至用原型法生產(chǎn)出產(chǎn)品的樣件。強調(diào)設(shè)計過程的系統(tǒng)性。 設(shè)計、制造、管理等過程不再是一個個相互孤立的單元，而是將其納入一個系統(tǒng)考慮。設(shè)計過程不僅得出圖樣和其他設(shè)計資料，還要考慮質(zhì)量控制、成本核算、進(jìn)度計劃等。強調(diào)設(shè)計過程的快速 “短 ”反饋。 并行工程強調(diào)對設(shè)計結(jié)果及時進(jìn)行審查，并及時反饋給設(shè)計人員，可以大大縮短設(shè)計時間，還可以保證將錯誤消滅在 “萌芽 ”狀態(tài)。五、并行工程的效益縮短產(chǎn)品投放市場的時間。 并行工程技術(shù)的主要特點是可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，使兩者部分相重合。降低成本。 并行工程可在 3個方面降低成本：首先，可以將錯誤限制在設(shè)計階段；其次，并行工程不同于傳統(tǒng) “反復(fù)試制樣機 ”的作法，而靠軟件仿真和快速樣件生成實現(xiàn) “一次達(dá)到目的 ”，省去昂貴的樣機試制；其三，由于在設(shè)計時即考慮加工、裝配、檢驗、維修等因素，產(chǎn)品在上市前的成本將會降低，上市后的運行費用也會降低。提高質(zhì)量。 采用并行工程技術(shù)，盡可能將所有質(zhì)量問題消滅在設(shè)計階段，使所設(shè)計的產(chǎn)品便于制造，易于維護(hù)。保證功能的實用性。 在設(shè)計過程中，同時有銷售人員參加，有時甚至還包括用戶，才能保證去除冗余功能，降低設(shè)備的復(fù)雜性，提高產(chǎn)品的可靠性和實用性。增強市場競爭能力。 并行工程可以較快推出適銷對路的產(chǎn)品，能夠降低生產(chǎn)制造成本，能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)的生產(chǎn)柔性，因而，企業(yè)的市場競爭能力得到加強。? 串行工程 在前一工作環(huán)節(jié)完成之后才開始后一工作環(huán)節(jié)的工作，各工作環(huán)節(jié)作業(yè)時序上沒有重疊和反饋，即使有反饋，也是事后的反饋。? 并行工程 將時間上先后的知識處理和作業(yè)實施過程，轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r考慮，盡可能同時處理的一種作業(yè)方式。? 并行工程關(guān)鍵思想 ① 是一種工作模式，而不是具體的工作方法； ② 從產(chǎn)品設(shè)計一開始就考慮產(chǎn)品全生命周期中所有因素，以保證產(chǎn)品設(shè)計一次成功。 串行工程工作方式 并行工程工作方式 并行工程特征 ?并行特征 在產(chǎn)品設(shè)計階段 并行 考慮產(chǎn)品整個生命 周期中的所有因素。 注意： 并行工程不能省去任一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不是將 設(shè)計和生產(chǎn)環(huán)節(jié)重疊進(jìn)行。?整體特征 強調(diào) 全局 考慮問題，追求 整體 最優(yōu)。 協(xié)同特征?協(xié)同組織形式： 群體小組（ Teamwork）工作方式，小組成員由設(shè)計、工藝、制造不同代表組成，有自己責(zé)、權(quán)、利，有自身的工作計劃和目標(biāo)；?協(xié)同設(shè)計思想： 強調(diào)一體化、并行地進(jìn)行產(chǎn)品及其相關(guān)過程的協(xié)同設(shè)計；?協(xié)同的效率： 強調(diào) “1+12” ，強調(diào) “工 ”字鋼協(xié)同強度。集成特征?人員集成 ：管理者、設(shè)計者、制造者以至用戶集成；?信息集成 ：信息獲取、表示和操作工具的集成與管理；?功能集成 ：企業(yè)內(nèi)部及外部功能集成；?技術(shù)集成 ：多學(xué)科知識以及各種技術(shù)、方法的集成。并行工程關(guān)鍵技術(shù) ? 產(chǎn)品開發(fā)過程的重構(gòu) 從產(chǎn)品特征、開發(fā)活動、組織結(jié)構(gòu)、資源配置、開發(fā)計劃、調(diào)度策略等方面不斷改進(jìn)和提高。? 集成的產(chǎn)品信息模型 應(yīng)能夠全面表達(dá)產(chǎn)品、工藝、制造以及產(chǎn)品生命周期內(nèi)各環(huán)節(jié)的信息，能夠使小組成員共享模型中的信息，這是并行作業(yè)的基礎(chǔ)。? 并行設(shè)計過程的協(xié)調(diào)與控制 并行設(shè)計是一個反復(fù)迭代優(yōu)化的過程，該過程的管理、協(xié)調(diào)與控制是實現(xiàn)并行設(shè)計關(guān)鍵。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；? 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 （ PDM） ： 對共享數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范管理，保證全局共享數(shù)據(jù)的一致性，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫操縱界面。? 協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)通訊手段： 多媒體郵件 傳送速率低，不適于解決期限緊迫設(shè)計問題； 電子公告板 是一種提供觀察、修改公共信息的白板技術(shù)， 仍不能保證在規(guī)定時間內(nèi)得到同事的反應(yīng)； 基于網(wǎng)絡(luò)的視頻會議系統(tǒng)（ MONET）： 基于網(wǎng)絡(luò)的多媒體會議系統(tǒng)，可共商關(guān)心的問題，減少來往消耗的時間和精力。 并行工程的發(fā)展和應(yīng)用? 國外并行工程的發(fā)展? 國外并行工程的應(yīng)用? 我國并行工程的發(fā)展? 我國并行工程的應(yīng)用? 1988年，美國防御分析研究所以武器生產(chǎn)為背景，對傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式進(jìn)行了分析，首次提出了并行工程的概念。 ? 1986年 1992年是并行工程的研究與初步嘗試階段。 ? 1995年至今是新的發(fā)展階段。從理論向?qū)嵱没较虬l(fā)展并取得了明顯的成效。 ? 美國洛克希德（ Lockheed）導(dǎo)彈與空間公司（ LMSC）? Siemens重型雷達(dá)設(shè)備 ? 美國波音公司 ? 瑞士 ABB公司 ? 日本橫河 HP公司 美國洛克希德導(dǎo)彈與空間公司? 改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)流程? 實現(xiàn)信息集成與共享? 利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)輔助并行設(shè)計1992年 10月接受了美國國防部（ DOD）用于 “ 戰(zhàn)區(qū)高空領(lǐng)域防御 ” （ Thaad）的新型號導(dǎo)彈開發(fā) 。? 開發(fā)周期由過去的 5年縮短到 24個月 ? 縮短了設(shè)計評審與檢查的時間 ? 提高了檢查和設(shè)計的質(zhì)量。 實施實施效益效益Siemens重型雷達(dá)設(shè)備 ? 建立 “一次開發(fā)成功 ”團(tuán)隊和技術(shù)中心 ? 開發(fā)一種新的設(shè)計過程控制工具 ? 引入 IDEF建模系統(tǒng) ? 過程控制工具 ? 采用 1個在線系統(tǒng) ? 將產(chǎn)品設(shè)計小組和產(chǎn)品測試小組合并為數(shù)字小組 實施實施效益效益? 提高設(shè)計質(zhì)量 ? 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期 ? 降低制造成本 美國波音公司 ? 按飛機部件組成兩百多個 IPT? 改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)流程 ? 采用 DFA/DFM等工具 ? 利用巨型機支持的 PDM輔助并行設(shè)計? 大量應(yīng)用 CAD/CAM技術(shù)做到無圖紙生產(chǎn) ? 仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)等的應(yīng)用實施實施效益效益? 提高設(shè)計質(zhì)量，極大地減少了早期生產(chǎn)中的設(shè)計更改縮短產(chǎn)品開發(fā)周期 ? 縮短產(chǎn)品研制周期，優(yōu)化設(shè)計過程 ? 減少報廢和返工率，降低制造成本 瑞士 ABB公司 ? 建立支持 CE的計算機系統(tǒng) ? 可互操作的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ? 組織設(shè)計和制造過程的團(tuán)隊 ? 統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)定義模型大量應(yīng)用仿真技術(shù)等的應(yīng)用實施實施效益效益? 過去從簽定合同到交貨需 3～ 4年，現(xiàn)在僅用 3～ 18個月 ? 東南亞的用戶，能在 12個月以內(nèi)交貨 ? 整個產(chǎn)品開發(fā)周期縮短 25％～ 33％ 日本橫河 HP公司 ? 開發(fā)制造生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)（ MPN）? 網(wǎng)絡(luò)化計算環(huán)境 ? 實時的全局工程數(shù)據(jù)庫等 CE的方法和技術(shù) 實施