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并行工程是通过组织多学科的设计团队,在设计的早期阶段全面考虑产品的各个方面,包括研制、制造和维修保障等,并充分利用先进的质量工程方法和计算机集成环境,实现在较短的时间内,以较低的成本,生产出高质量产品的一种系统方法。
一、并行工程在产品开发中的作用
提高产品质量。在产品设计一开始就考虑生产、试验、使用、保障以及质量、可靠性、维修性等方面,可全面优化产品设计和过程设计,从而减少重新设计和工程更改,避免返工和废品,降低产品故障率。例如,因为采用了并行工程思想,麦道公司AV-8B飞机的废品率下降58%,返工费下降29%,由不协调发生的费用下降38%,飞机缺陷下降70%。
二、并行工程在国外的研究概况 世界其他国家也都对并行工程的研究与应用给予了高度重视,投入大量资金,促进并行工程的研究在及本国的应用。如日本文部省投入巨额资金,支持本国的并行工程研究项目。墨西哥政府资助成立了并行工程研究组,引导人们对并行工程重要性的认识,期望通过应用并行工程相关技术来提高墨西哥国防企业的产品开发能力。欧洲许多国家也都先后采取相应措施,开展并行工程的研究与应用。
到目前为止,在世界范围内,已成立了很多并行工程学术组织,有国家性的,也有区域性的和国际性的,这些组织主要有:
美国的并行产品开发协会(SCPD)。美国的并行产品开发协会于1992年在洛杉矶组建,当时是一个国内组织,后来为适应产品开发过程的发展需要,逐步成为国际性的组织。SCPD是一个非营利的国际性专业技术组织,主要任务是促进并行工程和综合产品研制在全世界范围内的推广。SCPD组织开展的活动很多,如国际会议、教育项目、资料出版、建设网站等,其研究的领域涉及与并行工程和产品开发有关的战略、原理、过程、实践、工具、技术等方面。
三、并行工程的研究热点和发展趋势 此外,随着以美国为首的西方发达国家对并行工程方法的不断研究和应用,并行工程的思想也不断得到丰富和发展。综合产品与过程开发(IPPD)就是由并行工程思想发展而来的。它是通过采用综合产品组,将产品从方案到生产和保障的所有活动综合起来的一种管理方法,其目的是同时优化产品及其制造、使用和保障过程,从而满足费用和性能目标。 美国国防部正在积极推行IPPD方法。1995年5月,美国国防部长指示要对国防部采办商品和服务的方式作根本性的改变,要求在最大可行的范围内,把综合产品与过程开发的理念用于采办的全过程之中。随后,国防部长办公室自1996年开始,陆续颁布了《国防部综合产品与过程开发指南》和《国防部综合产品与过程开发手册》等指导性文件,以指导和促进综合产品与过程开发方法在国防采办系统中的应用。 美国国防部在采办项目中,要求项目经理应尽可能采用IPPD方法,综合考虑项目整个寿命周期中的所有活动,包括系统管理、研制、制造、试验、部署、使用、保障、培训和报废处理。其中,建立综合产品组是其实施IPPD的一条重要途径。综合产品组一般由一个顶层的综合产品组和若干个重要分系统或设备的综合产品组组成。典型的综合产品组人员一般包括设计、制造、工艺、材料、强度、重量、质量、可靠性、维修性、综合保障、销售等各部门或领域的专家和代表,甚至还包括用户及分承包商。综合产品组的组长一般由项目的行政或技术负责人担任,同一综合产品组的组长可根据综合产品组的层次及所处阶段的不同而更换。例如:在系统顶层设计阶段,综合产品组的组长可能是项目经理,这样便于设计、制造和保障的并行综合,便于人、财、物资源的统一指挥调度。而在研制阶段,产品或设备级的综合产品组组长可由设计负责人担任,生产阶段则可由工艺(或工程)负责人担任。综合产品组的成员也可在不同阶段根据工作需要进行适当调整。
四、国外并行工程应用实例 波音公司较早应用了并行工程并取得了显著成效。波音公司自1990年开始在波音777新型飞机的研制中尝试并行工程,取得成功后,又在波音737-X上进一步改进研制流程,优化了研制过程。在波音777的设计中,把过去的串行研制流程变成并行研制流程,先后组织了238个“设计-生产协同组”,强调所有小组的成员必须在同一个地方办公,注重从设计开始就把可靠性、维修性都设计到产品中去,以减少设计更改和缩短研制周期,达到提高质量、降低成本的目的。 诺斯罗普(Northrop)公司是美国生产军用和民用飞机及导弹的主要公司之一。由于产品越来越复杂,使得设计队伍不断扩大,并且设计、制造人员很分散,存在对客户需求变化反应慢、信息传递渠道不通畅等问题。为此公司决定采用并行工程方法,在设计阶段就考虑制造、材料、质量、保障等方面的问题,建立包含全部产品信息的计算机数据库,所有设计人员共享一个数据库,及时交流信息,修改和完善产品设计。这种做法使公司获得了良好效益,其飞机舱壁设计时间由13周减少到6周,人员利用率也大大提高。
罗克韦尔公司。该公司的航天系统工程部为应用并行工程而成立了若干个综合产品组(IPT)。这些IPT存在于型号的整个寿命周期中,有自行决策权。每个型号可以有一个或多个IPT,IPT的成员有全职的,也有兼职的,来自与型号生产相关的各个部门,包括顾客、供应商、子公司,以及联合制造商等。这些IPT有明确的章程、计划、职权范围、财务等。 |