【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 注重應(yīng)用 ? 大型企業(yè) → 中小型企業(yè) ?“技術(shù)推動(dòng)” → “需求牽動(dòng)” ? 強(qiáng)調(diào)技術(shù)支撐 → 強(qiáng)調(diào)人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)集成 ? CIM應(yīng)用模式越來(lái)越多 ? CIM實(shí)施過(guò)程中不斷吸收新技術(shù)、新思想、新概念 CIMS發(fā)展趨勢(shì) CIMS的發(fā)展 28 第 6章 先進(jìn)制造模式 Advanced Manufacturing Model 并行工程 Concurrent Engineering 29 并行工程的涵義 并行工程產(chǎn)生的背景 上個(gè)世紀(jì) 80年代中期以來(lái) ， 迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品 ， 使其盡早進(jìn)入市場(chǎng)成為贏得競(jìng)爭(zhēng)勝利的關(guān)鍵 。 要解決這一問(wèn)題 ， 必須改變長(zhǎng)期以來(lái)傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式 。 圖 61 串行開(kāi)發(fā)產(chǎn)品 的弊端 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 工藝規(guī)劃 加工裝配 市場(chǎng)需求 無(wú)法加工 裝配困難 30 并行工程的涵義 并行工程定義 1982年 ， 美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目局 （ Defense Advanced Research Projects Agency: DARPA） 開(kāi)始研究如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中提高各活動(dòng)之間 “ 并行度 ” （ concurrency)的方法 。 5年以后 ， DARPA發(fā)表了其研究結(jié)果 。 后來(lái)的事實(shí)證明 ， 該研究結(jié)果成為其后所有這方面研究的重要基礎(chǔ) 。 在1986年夏天 ， 美國(guó)國(guó)防部防御分析研究所 （ Institute for Defense Analyses: IDA） 發(fā)表了非常著名的 R338報(bào)告 ， 提出了 “ 并行工程 ” （Concurrent Engineering: CE） 的概念 。 并首次提出并行工程的定義： “ 并行工程是集成地 、 并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過(guò)程 （ 包括制造過(guò)程和支持過(guò)程 ） 的系統(tǒng)方法 。 這種方法要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員從設(shè)計(jì)一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理的所有因素 ， 包括質(zhì)量 、 成本、 進(jìn)度計(jì)劃和用戶的要求 。 ” 31 并行工程的涵義 并行工程涵義 ?并行工程利用各種計(jì)算機(jī)輔助工具和手段 ， 通過(guò)組成多學(xué)科的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)小組協(xié)同工作 ， 使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段既有一定的時(shí)序 ， 又是并行的 。 ?采用由上下游相關(guān)因素共同決策的工作方式 ， 通過(guò)宏循環(huán)和微循環(huán)的信息流閉環(huán)體系進(jìn)行信息反饋 ， 使產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)的早期就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程的問(wèn)題 。 32 ? CE 與 CIM 的目標(biāo)都是為了贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) ， 著眼點(diǎn)均為“ TQCSE” 。 隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈 ， “ TQCSE” 五要素中 “ T” 變的越來(lái)越重要 ， 減小新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期成為“ TQCSE” 的 “ 瓶頸 ” 。 ? CIM 著眼于信息集成與信息共享 ， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)將自動(dòng)化孤島集成起來(lái) 。 但生產(chǎn)過(guò)程的組織結(jié)構(gòu)與管理仍是傳統(tǒng)的 ， 獨(dú)立 、 順序進(jìn)行 。 生產(chǎn)管理者在信息集成的基礎(chǔ)上 ， 對(duì)整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程有清楚的了解 ， 從而可以進(jìn)行有效的控制 ， 并最終在 TQCSE 上取得成功 。 CE與 CIM具有相同的背景 ?并行工程強(qiáng)調(diào)在集成環(huán)境下的并行工程 ， 它是 CIMS 的進(jìn)一步發(fā)展方向 。 并行工程的涵義 33 產(chǎn)品并行生產(chǎn)模式 并行工程的涵義 34 ◆ 強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)工作 （ Team work方式 將產(chǎn)品壽命循環(huán)各個(gè)方面的專家 ， 形成專門的 工作小組 ， 大家共同工作 ， 隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品和零件從各個(gè)方面進(jìn)行審查 ， 力求使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品便于加工 、裝配 、 維修 、 運(yùn)送 ， 外觀美 、 成本低 、 便于使用 。 集中各方面專家的智慧后設(shè)計(jì)出產(chǎn)品 。 需要指出的是 ， 團(tuán)隊(duì)工作方式并不意味著一定要大家成天呆在一起 ，這樣有時(shí)會(huì)造成人力的浪費(fèi) 。 作方式如圖 65所示 。 并行工程的特點(diǎn) 35 ◆ 強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程的并行性 并行工程的特點(diǎn) 并行性有兩層含義 ：一是 工作內(nèi)容重合 在設(shè)計(jì)階段就考慮產(chǎn)品生命周期的各個(gè)方面；二是 工作階段重合 在設(shè)計(jì)階段同時(shí)進(jìn)行工藝 (包括加工工藝 、 裝配工藝和檢驗(yàn)工藝 )過(guò)程設(shè)計(jì) ， 并在計(jì)算機(jī)上對(duì)工藝設(shè)計(jì)的結(jié)果仿真 ， 直至用原型法生產(chǎn)出產(chǎn)品的樣件 。 36 ◆ 強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程的系統(tǒng)性 設(shè)計(jì) 、 制造 、 管理等過(guò)程不再是一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立的單元 ，而要將它們納入一個(gè)整體的系統(tǒng)來(lái)考慮 ， 設(shè)計(jì)過(guò)程不僅出圖紙和其它設(shè)計(jì)資料 ， 還要進(jìn)行質(zhì)量控制 、 成本核算 ， 也要產(chǎn)生進(jìn)度計(jì)劃等 。 這種工作方式是對(duì)傳統(tǒng)管理機(jī)構(gòu)的一種挑戰(zhàn) 。 ◆ 強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程的快速反饋 并行工程強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行審查 ， 并及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)人員 。 這樣可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間 ， 還可以保證將錯(cuò)誤消滅在 “ 萌芽 ” 狀態(tài) 。 并行工程的特點(diǎn) 37 圖 68 并行工程的體系結(jié)構(gòu) 并行工程的體系結(jié)構(gòu) 38 ◆ 降低成本 。 表現(xiàn)在三個(gè)方面： ◆ 縮短產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間 。 據(jù)報(bào)道 ， 國(guó)外某一汽車廠采用并行工程后 ， 使產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)到達(dá)預(yù)定批量的時(shí)間從 37個(gè)月縮短到 19個(gè)月 。 設(shè)計(jì)和試制周期僅為原來(lái)的 50%。 CE 的 效益 ◆ 提高質(zhì)量 。 盡可能將所有質(zhì)量問(wèn)題消滅在設(shè)計(jì)階段 ， 使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品便于制造易于維護(hù) 。 這就為質(zhì)量的 “ 零缺陷 ” 提供了基礎(chǔ) ， 使得制造出來(lái)的產(chǎn)品甚至用不著檢驗(yàn)就可上市 。 并行工程的效益 ? 將錯(cuò)誤限制在設(shè)計(jì)階段 ? “一次達(dá)到目的”。 ? 產(chǎn)品的壽命循環(huán)價(jià)格 ◆ 保證了功能的實(shí)用性 ◆ 增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 39 ◆ 美國(guó)波音飛機(jī)制造公司投資 40多億美元 ， 在研制波音 777型噴氣客機(jī)過(guò)程中 ， 運(yùn)用 CIMS和 CE技術(shù) ， 一方面在企業(yè)南北地理分布 50千米的區(qū)域內(nèi) ， 由 200多個(gè)研制小組自形成了群組協(xié)同工作 ， 另一方面也與其它國(guó)家的企業(yè)開(kāi)展合作 ， 采用龐大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持并行設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)制造 。 在美國(guó)進(jìn)行概念設(shè)計(jì) ， 在日本進(jìn)行部件設(shè)計(jì) ， 而零件設(shè)計(jì)則在新家坡完成 。 在網(wǎng)絡(luò)上建立了 24h工作的協(xié)同設(shè)計(jì)隊(duì)伍 ， 大大加快了產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)度 。 建立了電子樣機(jī) ， 除起落架艙外 ， 成為世界上第一家無(wú)原型樣機(jī)而一次成功飛上藍(lán)天的噴氣客機(jī) ， 也是世界航空發(fā)展史上最高水平的 “ 無(wú)圖紙 ” 研制的飛機(jī) 。 從1990年 10月開(kāi)始設(shè)計(jì)到 1994年 6月僅花了 3年零 2個(gè)月就試制成功 。 與波音 767飛機(jī)的研制周期相比 ， 縮短了 13個(gè)月 。 美國(guó)波音飛機(jī)制造公司 并行工程實(shí)施實(shí)例 40 并行工程實(shí)施實(shí)例 無(wú)圖紙生產(chǎn)實(shí)例 —波音 777客機(jī) 41 ◆ 美國(guó)電話電報(bào) ATT公司在生產(chǎn)計(jì)算機(jī)配套印刷組產(chǎn)品時(shí) ， 由于原來(lái)的設(shè)計(jì)中未考慮生產(chǎn)工藝性問(wèn)題 ， 致使產(chǎn)品質(zhì)量低下 ， 合格率僅為 5%。 采用并行設(shè)計(jì)以后 ， 利用計(jì)算機(jī)虛擬檢測(cè) ， 找出設(shè)計(jì)中的缺陷 ， 使產(chǎn)品合格率達(dá)到 90%。 其它公司實(shí)施 ◆ HP公司采用并行工程來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量 ， 實(shí)施的結(jié)果是公司全部產(chǎn)品的綜合故障降低了 83%， 制造成本減少了42%， 而產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短了 35%。 ◆ 法國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司在 1990年航空發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)時(shí)間為54個(gè)月 ， 采用并行工程后 ， 1992年開(kāi)發(fā)周期縮短至 42個(gè)月 ， 2998年進(jìn)一步縮短為 36個(gè)月 。 并行工程實(shí)施實(shí)例 42 第 6章