3.沿著“全壽命工程”途徑推進並行工程。該方法突出產品從概念到處理的全過程設計。強調在產品設計的早期階段就應考慮產品生產周期的各種需求,包括:
(1)設計的考慮和產品/係統的需求;
(2)製造活動/工藝過程;
(3)產品/係統支持和後勤支持。
4.沿著可製造設計和可裝配設計路徑,推進並行工程。
5.重視組織和文化改變的實施路徑。
前四種途徑,主要是技術推進方法,而第五種途徑將組織和文化改變作為並行工程前提,認為產品設計過程是一種團體活動,因此設計者應拋棄封閉設計的觀念。這種方法還認為設計與製造並行、交互的程度根本上是由組織結構、管理理念和組織文化確定的。
四、並行工程能提高產品設計開發能力
並行工程以CIMS的信息技術為基礎,通過組成多學科產品開發隊伍,改進產品開發過程,利用各種先進的計算機輔助工具(CAX/DFX)和產品數據管理等技術手段,使產品開發的早期階段能及早考慮下遊的各種因素,達到縮短產品開發周期,提高產品質量,降低產品成本的目的。這裏,主要的因素有:
(1)多學科產品開發隊伍;
(2)產品開發過程改進;
(3)采用數字化產品定義技術及CAX/DFX工具集;(4)產品數據管理。
成功實施並行工程反映在管理者和員工之間的關係、倫理、文化和態度的變化。運行的模式要求盡可能地實現產品創新、生產柔性和集成製造,並應形成具有交叉功能的或隨意變動的團隊結構。而如何選擇團隊結構取決於需求、組織大小、技術狀態、外部環境、發展戰略、管理風格和哲學以及企業文化等要素。
鐵路貨車產品開發並行工程
鐵路貨車產品開發“並行工程”是國家863/CIMS主題並行工程攻關成果民口應用工程項目。齊齊哈爾鐵路車輛(集團)有限責任公司(以下簡稱齊車公司)的規模和能力居亞洲之首,連續7年被評為國家最大工業企業和全國500家最佳經濟效益企業。
齊車公司鐵路貨車產品開發“並行工程”的總體結構包括三個分係統:
1.產品開發管理分係統
管理分係統包含產品開發過程建模與改進、團隊運作管理、工作流程管理和產品數據管理4個功能模塊。這些功能覆蓋了產品並行開發過程中的過程建模、分析、改進與監控,實現了產品開發工作流程的管理和產品數據管理。此外,組建了產品開發團隊,其中,澳大利亞糧食漏鬥車開發團隊就是根據項目的實際需求,在產品開發過程分析、建模與改進的基礎上建立的。
2.工程設計分係統
工程設計分係統由與產品開發相關的一些關鍵技術功能模塊組成。該分係統包括產品二維和三維設計係統、衝壓與鑄造模具設計係統、產品協同設計協調與衝突仲裁、數字化產品建模與CAD/CAM信息集成、工裝模具製造仿真係統、計算機輔助工程分析(CAE)等功能模塊。以信息集成和CAD/CAM為基礎,擴展麵向成本的設計(DFC)和CAE功能;基於STEP標準實現了產品信息集成。
3.支撐環境分係統
該分係統包括產品數據管理和網絡兩個子係統。齊車公司產品開發的各環節在產品數據管理係統(PDM)的支持下,實現了產品開發過程和數據的集成。PDM子係統一部分功能直接由商用Windchill PDM係統提供,另一部分功能需在Windchill PDM平台上進行二次開發。PDM子係統需包含文檔管理、產品結構配置管理、零件庫管理、數據流程管理和變更過程管理、應用係統集成等功能。
網絡與數據庫是並行工程的支持平台。齊車公司的技術中心、冷工藝部、熱工藝部、工裝模具分廠、公司辦等在網絡與數據庫係統的支持下聯網,實現數據共享、分布式處理和信息集成,建立了Client/Server結構的計算機係統和廣域網絡環境,使異地分布的產品開發隊伍能夠通過PDM和群組協同工作係統進行產品開發。
並行工程的實施不僅可以給齊車公司帶來可觀的直接和間接的經濟效益,而且可以給齊車公司帶來巨大的社會效益。
實施並行工程的直接經濟效益是非常顯著的。它提高了產品開發隊伍的運作效率,改進了產品開發過程,降低了鐵路貨車產品設計、工裝設計、工藝方案的返工次數,減少靜強度和動力學試驗1~2次,快速報價時間縮短50%,衝壓件試製次數減少3~4次,鑄鋼件製造等較大的工藝調整可以避免,局部工藝調整可以降低50%,從而使每個鑄鋼件可縮短試製周期50天,總的產品開發周期縮短30%~40%,取得總的經濟效益4169萬元。產品試製費用每年將節省645萬元,即在減少產品試驗方麵,每年節約試驗費用可達325萬元,在減少衝壓件試製次數和縮短鑄鋼件試製周期方麵,每年減少試製費用320萬元。