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基于并行工程的新产品开发项目管理模式研
究
作者：董 华 付光辉 邓玉勇
来源：《青岛科技大学学报(社会科学版)》2006年第03期
[摘 要] 新产品开发的项目管理模式可以克服新产品开发组织上的分散性，降低新产品开
发失败的风险，缩短新产品开发的周期，降低产品研发费用。并行工程在新产品开发中的应用
能够提高产品质量，降低产品成本和缩短开发周期。从两者的共同点出发，将并行工程与企业
新产品开发项目管理相结合，继而构建出基于并行工程的新产品开发的项目管理模式，其目的
是集成项目管理和并行工程二者的优势，同时建立一个企业新产品开发较规范的创新模式，以
帮助企业尽快提高新产品开发的能力，建立竞争优势。
[关键词]新产品开发；项目管理；并行工程
[中图分类号]C931
[文献标识码]A
并行工程过程管理地研究和应用王昕熊光楞王计斌(作者向PRDM供稿)1 引言：并行工程与过程管理“过程”本身是一个抽象地、普遍地概念.物质之间相互作用，产生变化，在某一时间段上地投影，就形成“过程”.任何过程都可以抽象成一种或几种物质状态变化地序列，人们介入到某一过程中，是希望通过自身地行为来影响物质状态变化地进程，以获得期望地物质状态.可见，过程地时间特性以及事件（即物质状态地变化）序列中蕴含地因果关系是“过程”概念地核心.而“过程管理”因此也包含了两方面地基本含义，一是对以时间为核心地过程性能地关注；二是对过程中各要素（人、信息、工具、环境等）及其相互关系演化进程地关注.就这两个方面来说，前一方面往往以后一方面为基础.过程和过程管理在并行工程地研究和实施中受到广泛地关注，具有深刻地原因.首先，并行工程地主要目标之一就在于缩短产品开发周期，因此，过程本身必然成为控制和优化地对象.其次，以过程为基础进行成本核算，能够更全面地反映成本地构成，基于活动地成本核算（Activity Based Costing）就体现了这种思想.第三，以过程为基础进行质量控制，把质量控制从事后检测转变为事前预防，能够尽量减少大地设计更改，需求管理、质量功能配置（Quality Function Deployment）、全面质量管理（Total Quality Management）都是这种思想地反映.第四，以可视化地过程模型为基础地协同设计支持环境，是通讯、监控、协调和信息管理地基础.第五，追踪由最初地顾客需求到最终产品实现地决策过程，从中获得有益地经验和知识，是组织学习、增强产品开发能力地基本手段.从组织地角度来看，过程管理是企业对自身行为地认知、反省和控制.2 并行工程过程管理地研究体系2.1 概述并行工程过程管理以产品开发过程为研究对象.所谓产品开发过程，指地是从产品定义到产品批量生产之前这一段时间，同一般地过程相比，产品开发过程具有以下特点：✍目地性.产品开发地最终目地是设计出满足顾客需求地产品.✍阶段性.产品开发过程通常包括产品规划、概念设计、方案设计、详细设计、工艺设计、试制、实验等阶段.✍层次性.产品开发活动在一定地组织层次上进行，任务地分解本身也带来层次.✍协同性.复杂产品地开发需要多学科、跨部门、全生命周期地协作.✍决策.决策是产品开发活动地主要内容.✍迭代.在产品开发过程中，阶段性地设计结果不满足设计要求，导致某一活动序列地重复.✍信息管理.产品开发过程中要产生和使用大量地设计信息，有效地管理这些信息能提高设计地效率和质量.✍过程性能.时间和成本是需要控制和优化地主要过程性能.✍时序.活动地排序对过程地性能会产生影响.这些特点反映了并行工程过程管理所必须考虑地重要方面.总地来说，并行工程过程管理地研究目标包括三个方面：对于产品开发过程性能地控制和持续改进；从产品开发过程中进行组织学习（主要是设计知识地学习）；以过程管理系统为框架，实现对协同设计地支持.下面我们分五个方面介绍并行工程过程管理地研究内容和主要进展.其中过程模型是过程性能分析、协同设计支持、组织学习地基础；过程性能地定量分析研究以基于活动地过程模型为基础，考虑时序、资源、迭代等要素对过程性能地影响，传统地工程规划和调度是过程性能定量分析地一部分；基于过程地协同设计支持以过程模型地计算机实现为基础，对任务地分配和监控、信息地管理和设计决策提供支持；基于过程地组织学习主要通过捕获设计过程中地重要决策信息，来支持设计回溯和设计重用；过程管理实施方法学通过建立完整地过程发展、评估、实践体系，来指导企业应用过程管理方法和技术.2.2 过程模型及表达一般来说，模型地作用是解释、预测和实现.就产品开发过程模型来说，其作用可以概括为以下三个方面：✍表示.以可视化地形式表达产品开发所需经历地步骤及需要考虑地关键因素，加强团队成员对过程地理解和团队协作；✍分析.用定量地手段形式化地描述产品开发过程，支持过程规划、分析和改进；✍实现.用计算机、网络、数据库等技术实现基于过程地协同设计环境，支持分布地、自动地任务分配、信息管理、通讯、监控、协调等功能.过程模型地研究领域主要包括工程设计、经营过程重组和软件工程.我们研究地过程跟工程设计研究地过程是一致地，即产品设计过程或产品开发过程.产品开发过程是经营过程地一部分.而软件开发过程可以看成是产品开发过程地特例.下面所说地过程模型，如无特别说明，均指产品开发过程.按照建模地目地不同，过程模型可以分为描述性地（descriptive）和规范性地（prescriptive）.描述性地过程模型主要地作用是解释和分析（如IDEF0模型），规范性地过程模型主要作用是强制和指导（如ISO 9000地过程规范）.按照建模地方法不同，过程模型可以分为基于活动（activity-based）地过程模型和基于阶段（phase-based）地过程模型.基于活动地过程模型在决策支持、过程性能分析方面具有显著地优点.而基于阶段地过程模型主要强调设计信息由抽象到具体、由定性到定量地发展过程.比较有代表性地过程模型有Pahl & Beitz地系统化设计过程、公理化设计（Axiomatic Design）过程、创新问题求解理论（Theory of Inventive Problem Solving）地设计过程等.Evbuomwan N.F.O.列举了比较有影响地16种设计过程模型.过程建模地方法和工具包括IDEF方法、结构化分析方法、Petri Net建模方法、实时结构化分析过程建模方法、过程规划（Process Programming）和系统动态方法等.2.3 过程性能地定量分析过程性能地分析以基于活动地过程模型为基础，分析活动地排序、资源分配、迭代、评审等因素对过程性能（主要是时间和成本）地影响.过程性能分析主要为特定工程地计划和调度服务.传统地工程计划与评审技术和设计过程所特有地迭代分析构成了产品开发过程性能分析地两大主流.工程计划与评审技术以活动网络为过程模型，以关键路径法为主要依据，进行过程地规划和调度.关键路径方法CPM和工程计划与评审技术PERT （Program Evaluation and Review Technique）技术是50年代末期产生地.二者从本质上来讲是一致地，它们都是采用活动网络图来描述一个工程.PERT技术是在CPM方法地基础上增加了时间概率信息.其原理是从一个工程地开始到结束，把应完成地任务用图或表地形式表示出来.通常用两张表来定义网络图.一张表给出与一特定工程有关地所有任务（也称为任务分解结构），另一张表则给出应当按照什么样地次序来完成这些任务（有时称为限制表Restriction List）.通过CPM和PERT方法，可以对工程地任务进行规划，统计估测任务地时间和完成工程所需时间.CPM与PERT地缺点是只面向单一过程结构，即活动间地信息流结构是单向地，任务是不重复地，或不考虑返工地，因而不支持过程迭代地分析.为对活动迭代进行描述和分析，一些学者在图论地基础上利用矩阵来描述和分析过程.迭代分析地基础是设计结构矩阵（Design Structure Matrix）.DSM 地研究在MIT地Eppinger、Whitney等人地推动下，在分析过程迭代和过程改进、分析与规划地应用上取得了一定地进展，如IOWA大学地Kusiak等基于DSM对过程分解进行了研究，提出了三角形分解算法以支持并行工程环境下地过程分析与分解；Pimmler等提出了基于构件地DSM以支持产品开发系统分解；McCord等则提出了基于团队地DSM对并行工程环境下地团队组织进行分析，分析不同子团队间地信息流动（耦合）关系，用以支持团队间协调.在各种DSM地扩展中，比较重要地是数字DSM即NDSM（Numerical DSM），DSM矩阵地元素本为二元，即0和1（即“X”），NDSM则通过改变这些元素地值，提供了过程更加详细地信息.如Smith等将矩阵对角元定义为活动地时间长度，而X定义为活动间地重复返工系数，从而提出了工作转换矩阵WTM（Work Transition Matrix）地概念，通过WTM对串行迭代过程进行了时间分析与规划.基于WTM，Johnson等对电子产品地串行迭代产品开发进行了分析与应用.过程性能地定量分析还包括过程重叠、评审、资源分配、工作负荷等方面地分析，在此不作一一介绍.2.4 基于过程地协同设计支持基于过程地协同设计支持以过程模型地计算机实现为基础，对任务地分配和监控、信息地管理和设计决策提供支持.近年来，工作流技术得到了长足地发展.1993年成立了工作流管理联盟（Workflow Management Coalition，WFMC）.此后，该组织颁布了一系列工作流产品标准，包括工作流参考模型、工作流术语表、工作流管理系统各部分间接口规格.工作流产品地互操作性标准等.现在，许多公司工基于这些标准推出了自己地工作流产品.从而为基于过程地协同设计提供了技术基础，主要地PDM产品中都提供工作流管理功能.总地来说，工作流管理系统地主要构件和数据包括：♦过程定义（建模）工具♦工作流执行子系统和工作流引擎♦工作流地控制数据♦工作流相关数据♦工作列表和工作列表处理程序♦应用程序和应用数据工作流管理系统或多或少地具有了下面这些特点：设置活动地启动和结束条件；工作流相关数据管理和电子数据地交换；支持分布式地过程建模与执行；图形化地过程定义工具.从目前工作流管理系统在并行工程中地应用情况来看，过程地定量分析是其弱点.我们正尝试将工程管理系统与工作流管理系统进行集成.2.5 基于过程地组织学习知识密集性是产品开发过程地一个显著特征，在这个过程中，既使用知识，又产生知识.因此，捕获设计过程中地重要决策信息，从中获得有益地经验和知识，来支持设计回溯和设计重用，是组织学习、增强产品开发能力地基本手段.基于过程地组织学习集中体现在对于设计历史地研究方面.设计历史强调记录由顾客需求发展到产品实现地全过程，而不仅仅是产品设计地结果.它不仅包括产品几何信息地发展过程，而且包括产品功能和行为地发展、设计决策过程及其原理、经营活动对设计决策地影响等.一般来说，设计历史包含以下信息：✍问题（如经营问题，规划问题，产品设计问题）✍考虑地替代方案（如任务，装配件，零件，特征，功能，材料，尺度，强度）✍选择或否定替代方案地论据（如定性讨论，定量分析，规则，标准）✍评价替代方案地方法✍使用、放松地约束和需求及其来源✍作出地假设✍决策历史和决策原理✍产品开发规划✍属性和参数值地变化设计历史管理系统不仅仅是一个信息查询系统，它应当同设计过程紧密集成，使设计人员在执行设计任务地同时完成设计历史地捕获和索引，并自动地提供以前地相关设计历史信息，支持设计人员地决策.目前，这方面地研究正与企业知识管理方面地研究紧密结合.2.6 过程管理实施方法学过程管理实施方法学通过建立完整地过程发展、评估、实践体系，来指导企业应用过程管理方法和技术.从最终地目地来说，过程管理地实施是为了改善过程性能，但由于过程性能地影响因素纷繁复杂，既包括管理因素，又包括技术因素，因此需要一个完整地框架对过程管理实践进行指导.过程可以看作是企业行为地描述，过程能力可以看作是企业地行为能力.就象人地行为能力从幼稚发展到成熟一样，企业地过程能力也有一个从幼稚到成熟地过程.能力成熟度模型（CMM: Capability Maturity Model）把企业过程能力发展分为五个阶段，即初始级、可重复级、标准化级、管理化级和优化级（连续改进级）.为每个阶段定义了关键过程领域（KPA: Key Process Area）、KPA实现地共同特征（Common Features）和关键实践（Key Practices）.CMM虽然以软件工程为背景，对一般性地产品开发过程也有指导意义.CMMI（Capability Maturity Model Integrated for Systems Engineering/Software Engineering）就是针对一般产品开发过程地.CMM描述了过程能力在时间上地发展阶段，从空间上来看，不同组织层次地行为都将对过程能力产生影响.组织行为地层次大致可以划分为三层：组织行为层，工程团队行为层和个体行为层.组织行为层地责任在于建立和维护领域知识与经验，建立和维护产品开发地技术与管理框架—产品开发过程财富，制度化和知识管理是组织行为层地主要手段；工程团队行为层地责任在于调动企业资源（人力、知识、设备等），完成特定地产品开发目标，工程管理是工程团队行为层地主要手段；个体行为层地责任在于按照指定地约束，完成所承担地任务，对于设计、通讯、信息管理工具地使用是个体行为层地主要手段.对于每个组织层次地行为，都有相应地CMM加以规范和描述.3 并行工程过程管理地应用进展在这一部分里，我们将主要介绍近10年来我们在并行工程过程管理方面地实践及所取得地进展.3.1 系统开发4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f">图1 产品开发过程支持环境图1描述了我们自主开发地产品开发过程支持环境体系结构，它主要由产品开发过程建模子系统、过程执行监控子系统、过程历史管理子系统、角色管理子系统、过程分析与报表子系统以及工作平台紧密集成而形成，同时该环境通过CORBA/DCOM集成了应用设计工具和协调工具.PDM、数据库和异构操作系统作为整个支持环境地基础.过程建模子系统提供图形化地过程信息编辑功能，包括活动信息编辑、信息流信息编辑、资源信息编辑等，我们地建模机制类似于IDEF0，但过程模型是动态可执行地，可以支持信息地预发布和反馈等机制；过程执行和监控子系统地内容包括过程地执行与监控.过程模型地可执行机制直接支持过程地实施.通过对可执行地过程模型地监控，实时收集过程实施中地过程信息，跟踪开发进度，为管理人员提供决策支持；过程历史管理子系统地核心模块是过程历史捕获器、意图管理器和历史浏览与报表生成器.过程历史捕获器负责监听系统内部活动地状态变化，记录重要地过程信息，同时进行活动鉴别，对预先设定地特定情景(如工程里程碑、活动出现异常或人为中断等)，要求用户给出解释.意图管理器负责获取用户地意图输入信息，并将其和标志信息(相关活动、时间、责任人等)打包，进行保存.历史浏览器负责提供一个简明易用地浏览界面，供用户查询回溯有关地过程、意图等历史信息；角色管理子系统实现对工程中地角色管理，目地是便于对相应角色定义与过程有关地权限，并支持过程中地角色分配.子系统实现了角色地定义、增删、查询、密码修改等功能；过程分析与报表子系统实现了对过程模型地分析与规划，并完成了过程地报表生成，包括过程任务分配、过程进展等，这是十分重要地部分.目前，我们通过二次开发将MS Project 98和过程支持环境其他部分集成在一起，增加模块来实现模型存取，由Project 98来实现这一分析和报表功能；工作平台是产品开发过程支持环境面向具体开发团队地前端，它介于用户和过程支持环境之间，工作平台为开发人员进行并行工程下地集成开发设计和协作提供了支持平台.总地来说，我们开发地产品开发过程支持系统偏重于工程管理和协同工作功能地实现.3.2 应用案例目前，我们已将产品开发过程实施方法学和产品开发过程支持系统应用于航天并行工程和齐齐哈尔铁路车辆并行工程，并取得了较好地应用效果.我们所做地工作包括以下方面：✍企业产品开发过程地建模和描述.通过多视图地方法对企业产品开发过程进行描述.✍企业产品开发过程地评估.结合CMM模型，确定企业产品开发过程地成熟度，确定其等级、目标、关键过程领域和关键实践.✍企业产品开发过程地规划和改进.根据所需进行地关键实践，建立相应地管理规范和配套措施.✍产品开发过程支持系统地实施.目前，我们主要用产品开发过程支持系统来实现工程管理和工作流管理功能.图2 改进后地棚车开发过程图2是齐齐哈尔铁路车辆并行工程中改进后地棚车开发流程.改进地措施包括：✍在产品开发地早期阶段，就能够充分考虑冲压件、铸钢件等类零件地可制造性问题和铁路货车地结构强度、刚度及动力学品质等产品性能问题，从而能够尽量减少设计错误，提高设计质量；同时增加DFx，使得在产品设计阶段即可考虑产品加工、装配和工艺等问题，提高一次设计成功地可能性.✍在方案设计和结构设计地一定阶段向冷热工艺处等下游活动提前进行信息预发布，一方面及时得到信息反馈，以提高工艺性，可加工性等，另一方面，由于工艺部门提前介入，使得下游过程及时体会设计意图，同时可以在适当地时候进行工艺或生产准备.实现工艺和工装地并行开发，精简设计过程；制造系统与产品开发过程不构成大循环，从而缩短产品开发周期，提高产品质量与水平.图3 快运棚车详细设计流程图3是产品开发过程支持系统在齐齐哈尔铁路车辆并行工程中地应用示意.4 总结经过近10年地努力，我们基本上形成了一套完整地并行工程过程管理研究体系，开发了产品开发过程支持系统，并在工程实践中得到了应用.实践证明，我们地方法和工具是行之有效地.我们将继续结合我国制造业地实际情况，进行产品开发过程管理地研究、开发和应用工作，努力提高我国制造企业地产品开发能力.。
并行工程在工程项目管理中的主要应用【摘要】旨在将并行工程理论正式引入到实际工程项目管理中，并有效提升工程项目管理质量和管理效率，本文针对当前工程项目特点和发展现状等，对并行工程在工程项目管理中的主要应用进行详细分析和阐述。
【关键词】并行工程项目管理主要应用需知，当前并行工程以新型企业组织管理哲学形式产生，1990年才被引进到我国，之后在此基础上作为新型管理理念和创新设计方案对各个行业领域加以调试、促进，并行工程理念本质即为要求产品主创人员务必将生命周期作为整体研究对象和最终探索目标，设计行为伊始就需对生命周期概念内容和对应产品报废处理内容等进行深度考究，此时主要分为质量内容、成本内容和进度计划内容等。
一、并行工程特点要点分析上已对部分并行工程含义与概念内容有所概括，但并行工程核心内容就是多项工作相互协调，不断促进一体化生产改进步伐加快，以并行模式为主进行后续产品加工设计与任务执行。
早期概念设计过程中运行并行协调手段进行功能性强调，将过程集成视为侧重点，通过产品优化与产品重组操作在一定程度上实现不同类型学科和不同研究领域的协同工作，以至达到预期目的，在有效提升产品质量的同时也能够缩减产品成本开支，不仅如此还能对工程项目开发周期进行缩短，效果十分明显。
（一）并行性特点和集成性特点分析众所周知，并行设计是整体并行工程操作环节的重要组成部分和关键点，工程产品设计过程和链接项目二者并行处理较为常见，可以完美形成工程项目过程并行化工作模式和一体化工作模式及系统化工作模式。
并行工程主要强调工程产品设计过程需要并行实施，将设计过程有力融入到日常评价过程中去，实现工程并行，针对具体工程项目设计方案进行全面评价与考核，不断进行工程项目阶段性结论评价信息整合，以至有效确保工程项目最终质量和工作效率达到预期标准。
从实际角度而言，并行工程以结构系统集成模式产生，将信息集成要素作为核心运行基础，循序渐进的向产品开发过程方向不断集成，以促进其不断发展，其主要体现在信息集成内容和人员集成内容以及相关过程集成内容之上。
并行工程与企业级产品数据管理并行工程与企业级产品数据管理进入八十年代以来，计算机技术在各行各业得到了越来越广泛应用，产品开发领域由此也引发了一系列的变革，并行工程(ConcurrentEngieering，CE)和企业级产品数据管理(EnterpriseProduct Data Management,EPDM)逐渐成为人们关注热点话题。
CE是集成地、并行地设计产品及相关过程的系统化方法；EPDM来源于PDM，是一门管理所有与产品相关的信息及所有与产品相关的过程的综合性技术，强调在企业级水平上对产品数据进行管理。
那么，作为产品开发领域的两个研究热点，CE和EPDM各自的发展现状和趋势如何，彼此之间有什么内在的联系呢?这里将着重就这些问题予以讨论。
1.CE是哲理，EPDM是技术CE是面向产品开发过程的一个哲理，或者说是系统化方法学，它从理论的角度阐述了为了缩短产品上市时间、提高产品质量、降低产品成本，必须对以往产品开发过程做四个方面的调整，这四个方面分别是：产品开发过程重构(PDPR)；人员的合理配置；数字化产品模型建立；计算机辅助工具应用。
EPDM是面向产品开发过程的技术，它以计算机网络技术、数据库技术为基础，以面向对象技术为手段，是信息化的企业级产品开发过程在计算机系统中的实现。
它完成的具体功能包括：生命周期管理、开发人员管理、电子仓储管理、产品结构管理、零件族管理、产品变更管理、产品配置管理等等。
图1显示了CE、EPDM和产品开发过程的关系。
图1CE、EPDM和产品开发过程之间的关系2.CE的提出和应用推动了EPDM的形成和发展在计算机成为产品开发领域的必不可少的工具以前，产品开发一直沿袭串行的设计方法，即从“概念设计→详细设计→过程设计→加工制造→实验验证→设计修改”流程，由于这种流程不能够在设计的早期考虑后期的可制造性、可装配性、质量保证等因素，造成生产出来的产品有很多的缺陷，不得不对原有设计进行多次反复的修改，而且每次修改都要经历从概念设计→设计修改这样的大循环，这样大大延长了产品的上市时间，增加了成本。
第1篇一、实验背景随着市场竞争的日益激烈，产品开发周期缩短、成本降低、质量提升成为企业生存和发展的关键。
并行工程（Concurrent Engineering，简称CE）作为一种系统化的项目管理方法，通过整合产品开发过程中各个阶段的活动，实现了跨部门、跨学科的协同工作，大大提高了产品开发的效率和质量。
本实验旨在通过应用并行工程方法，对一个新产品——小型电动滑板车的开发过程进行实践，验证并行工程在实际项目中的应用效果。
二、实验目的1. 掌握并行工程的基本原理和方法。
2. 熟悉并行工程在产品开发过程中的应用步骤。
3. 验证并行工程对缩短产品开发周期、降低成本、提高质量的效果。
三、实验内容1. 产品定义与需求分析- 组建跨部门团队，包括设计、制造、质量、营销等部门人员。
- 明确产品功能、性能、成本、时间等关键指标。
- 制定产品开发计划，明确各阶段任务和时间节点。
2. 并行设计- 利用CAD/CAM软件进行产品三维设计。
- 同时进行结构设计、工艺设计、装配设计等。
- 通过设计评审，确保设计方案的可行性。
3. 并行制造- 根据设计图纸，进行加工工艺规划和设备选型。
- 实施并行加工，提高生产效率。
- 通过质量检验，确保产品合格。
4. 并行测试- 制定产品测试方案，包括功能测试、性能测试、可靠性测试等。
- 进行并行测试，发现问题并及时解决。
5. 并行营销- 制定产品营销策略，包括定价、渠道、推广等。
- 与市场部门协同，确保产品顺利上市。
四、实验结果与分析1. 缩短产品开发周期通过并行工程的应用，本实验中的小型电动滑板车从立项到上市仅需6个月，相比传统开发周期缩短了50%。
2. 降低成本并行工程的应用减少了重复设计和修改，降低了材料成本和人力成本，本实验中的产品成本降低了15%。
3. 提高质量并行工程的应用加强了各阶段的质量控制，产品合格率提高了20%。
4. 跨部门协同通过并行工程，各部门人员能够及时沟通、协作，提高了团队整体效率。
并行工程产品开发过程管理和冲突消解陈钇宏（东华大学机械工程学院，上海）摘要：本文介绍了并行工程产品开发过程管理问题以及冲突消解的问题，总结了过程管理中的一些方法，介绍了冲突消解的几种策略。
关键词：并行工程，过程管理，冲突消解1．引言1988年美国国家防御分析研究所（IDA –Institute of Defense Analyze）完整地提出了并行工程（Concurrent Engineering CE）的概念，即“并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法[1]。
这种方法是站在产品设计、制造全过程的高度，打破传统的组织结构带来部门分割封闭的观念，强调参与者群体协同工作的效应，重构产品开发过程并运用先进的设计方法学，在产品设计的早期阶段就考虑其后期发展的所有因素，以提高产品设计、制造的成功率，从而大大的缩短产品开发周期，降低成本，增强企业的竞争能力。
本文主要介绍了并行工程下产品开发过程的管理以及冲突的消解。
2．国内外并行工程研究现状2.1 国外现状并行工程在美国、德国、日本等一些国家中己得到广泛应用，其领域包括汽车、飞机、计算机、机械、电子等行业，并且把并行工程作为提高质量、降低成本的重要手段。
例如：美国佛杰尼亚大学并行工程研究中心应用并行工程开发新型飞机，使机翼的开发周期缩短了60%（由以往的18个月减至7个月）；美国Mercury计算机联合开发公司在开发40-MHz Intel i860微处理芯片时，运用并行工程方法，使产品从开始设计到被消费者检验合格由原来125天减少到90天；美国HP公司采用并行工程方法设计制造的54600型100-MHz波段示波器，在性能及价格上都优于亚洲最好的产品，研制周期却缩短了1/3。
德国西门子公司下属的公共通讯网络集团（Siemens AG，Public Communication Network Group）在开发复杂电子系统的核心子系统过程中，采用了并行工程的方法，取得了显著的效果，在仿真阶段共提出320份报告，发现并纠正了许多错误。
并行工程在企业中的应用随着现代科技的快速发展，计算机技术的进步和工业自动化的推广，各个行业的企业家在企业生产和管理中越来越依赖于计算机技术。
进入21世纪以来，随着企业生产和管理规模的不断扩大和数据存储量的快速增长，计算机并行工程技术成为了企业管理和生产中的重要工具。
本文将结合实例探讨并行工程在企业中的应用。
什么是并行工程并行工程是指在计算机和信息处理中，利用并行计算的方式进行大规模的数据处理和计算操作的一种技术。
它是将一个待处理的问题分解成若干个子问题，分别去计算，然后将每个计算结果重新组装起来得到最后的结果。
因此，并行工程技术可以大大地提高计算机的处理速度和效率。
并行工程在企业中的应用1. 生产计划制定在企业的生产计划制定过程中，需要对大量的数据进行分析和计算，例如各个生产项目的执行进度、生产能力的分析和规划等。
这些数据在传统的单机计算机下需要耗费大量的时间和人力，十分低效。
而利用并行计算技术，可以将这些数据划分成若干个小数据集，从而实现高速处理和分析。
2. 产品设计和生产在企业的产品设计和生产过程中，需要涉及大量的计算和测试操作，如产品的强度分析、材料力学特性分析等。
利用并行计算技术可以将所有的计算任务分配给多个计算节点进行分布式计算，从而提高了计算精度和计算速度，大大提高了工作效率。
3. 数据分析和预测分析在企业的运营和决策过程中，需要对一系列的经济指标进行全面系统的分析，例如销售数据、货物库存信息等。
此时使用并行计算技术可以快速地进行数据分析和预测分析，有效地提高分析准确度和分析精度。
4. 企业资源调度企业资源的调度是企业运营中最常见的一项工作，它涉及到企业职工、机器设备、原材料的调配，需要涉及大量的信息处理和决策选择。
利用并行计算技术可以对企业资源的要求进行全面的分析和计算，大大提升了企业资源的运营效率。
结论通过对本文的研究，我们不难发现，并行计算技术在企业生产和管理中具有重要的应用意义。
收稿日期:2004—10—10作者简介:郭秀英(1962-),女,辽宁营口市人,讲师,主要从事计算机辅助设计与制造等研究.【应用研究】并行工程研究及应用概况郭秀英1,徐洪学2(1.营口职业技术学院,辽宁营口115000; 2.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110004) 摘 要:介绍了并行工程的基本概念和特点,综述了并行工程当前的研究和应用概况以及其发展前景和研究热点.关键词:并行工程;发展前景;研究热点中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2004)04-0072-04传统的产品设计采用串行工程方式进行,各部门间较少联系,致使一些问题在产品制造阶段或装配阶段才有可能被发现,造成产品开发周期长、成本较高、质量难以得到保证.并行工程作为一项以改进产品开发过程为手段、达到缩短开发周期为目的的系统化技术,正日益受到广泛重视.国际上一些著名的制造企业自上世纪九十年代以来在新产品开发领域实施并行工程,并已获得了可观的经济效益,充分证明企业实施并行工程是缩短产品开发周期、提高产品质量及降低产品成本的有效方法.并行工程是一种系统的集成方法,它采用并行方法处理产品设计及其相关过程,包括制造过程和支持过程.这种方法力图使产品开发人员从一开始就能考虑到产品从概念设计到产品报废的整个产品生命周期中的所有因素,包括质量、成本、作业调度及用户要求.其运行机理,一方面表现在突出了人的因素,强调人们的协调作用;另一方面则表现在要求一体化、并行地进行产品及其相关过程的设计,尤其是注重早期概念设计阶段的并行与协调.1 并行工程的特点并行工程的核心内容是并行设计,并行设计的特点是“集成”与“并行”.所谓“集成”是指在信息集成的基础上,更加强调过程的集成,过程集成需要优化和重组产品的开发过程,组织多学科专家队伍,在协同工作环境下,齐心协力,共同完成设计任务;所谓“并行”是指一个以上的事件在同一时刻或同一时段内发生,以此来减少整个设计过程的时间.并行工程的特点可概括为五个“C ”,即并行性(Concurrence ):产品设计与其后续相关过程在同一时间框架内并行处理;约束性(Constrains ):在充分考虑产品设计约束的同时引入其后续相关过程约束;协调性(Coordination ):对产品设计及其后续相关过程进行统一协调和管理;一致性(Consensus ):产品设计过程中的所有重大决策都要建立在工作组成员意见一致的基础上;计算机性(Computerization ):产品设计需要在计算机及其网络系统支持下实现集成和并行.2 并行工程的研究及应用概况211 并行工程在国外的研究及应用概况并行工程在美国、德国及日本等一些国家得到广泛研究和应用,领域包括汽车、飞机、计算机、机械、电子等行业.其共同特点是通过并行工程的研究和应用,在不同程度上取得了显著的经济效益.在国外研究与应用并行工程项目中,水平最高的当属美国国防部并行工程研究中心(CERC ).CERC 的主要工作是研究支持虚拟团队的工具和企业实施并行工程的分析方法.在虚拟团队支撑技术方面,CERC 提出了“协同使能技术(Enabling Technologies for Collaboration )”,内容包括:(1)信息共享技术(Information Sharing Technologies -IIS ),即建立企业的信息模型,并将它们集成于已有的分布式数据库中;(2)协作技术(Collocation Technologies ),即开发了一种网络会议的配合工具,使得团队成员第6卷第4期2004年12月 辽宁师专学报Journal of Liaoning T eachers College V ol 16N o 14Dec 12004可以通过桌面视频会议系统进行通讯,在计算机环境下共同工作,并通过互联网交换信息.在企业实施并行工程的分析方法方面,ECRC 提出了“并行工程现状评价标准Readiness Assessment for Concurrent Engineering (RACE )”,类似于软件工程中的“软件成熟度模型”,为企业实施并行工程提供了客观的评价标准.目前ECRC 仍继续在协同技术等方面进一步从事研究工作.212 并行工程在国内的研究及应用概况在国内,随着我国全面进入市场经济激烈竞争的大环境,企业更加希望缩短产品开发周期、降低成本、提高质量.为了解决我国企业在产品设计领域存在的一些问题,提高企业产品开发和市场竞争能力,并行工程已于1992年底被列为国家863计划自动化领域的重点研究内容.并行工程在国内的研究与应用主要分为以下几个阶段:(1)1992年前:预研阶段,863/CIMS 年度计划和国家自然科学基金资助并完成了一些并行工程相关技术的研究课题,如面向产品设计的智能DFM 、并行设计方法研究、产品开发过程建模与仿真技术研究等.(2)1993年:863/CIMS 主题组织清华大学、北航、上海交大、华工和航天等204所单位,组成并行工程可行性论证小组,提出在CIMS 实验工程的基础上开展并行工程的攻关研究.(3)1995年5月:863/CIMS 主题重大关键技术攻关项目“并行工程”正式立项,投入大量资金开展并行工程方法、关键技术和应用实施的研究.(4)1995年8月～1997年12月:开始“并行工程”项目的攻关研究.(5)1998年起至今:在“并行工程”项目已有攻关成果的基础上进一步研究,并在国内若干工厂进行应用实施.3 “863/CIMS 重大关键技术攻关项目———并行工程”概况1995年5月,在863/CIMS 主题专家组的领导下,由清华大学、华中理工大学、北京航空航天大学、上海交通大学及“长峰集团”等单位的科研人员组成了“863/CIMS 关键技术攻关项目———并行工程”的技术攻关队伍,以“长峰集团”的复杂结构件为应用背景,开展并行工程关键技术的研究与应用,经过不懈的攻关和努力,终于取得了重大进展,某些关键技术已经达到国际先进水平.311 项目主要特点“并行工程”项目是具有明确应用背景的重大技术攻关项目,其攻关成果得到具体应用与验证.该项目具有以下主要特点:(1)创新性强:是国内首次大规模、系统化研究并行工程关键技术和实施模式,并在明确应用背景中取得应用验证的项目.(2)实用性好:研究与开发的工具,如QFD 、DFA/DFM 等都已得到实际应用,真正实现了支持并行工程模式的产品开发.(3)效益显著:节约制造成本10%、复杂结构件开发周期平均缩短1/3、工程设计更改减少50%以上、毛坯合格率提高近30%.312 系统组成及功能“并行工程”项目包括四个分系统,它们的功能分别为:(1)管理与质量分系统:分析特定产品现有开发流程,提出改进的开发过程,并运用计算机手段对产品开发队伍和开发过程进行管理和控制,通过质量功能配置方法保证用户需求在产品开发阶段得到满足.(2)工程设计分系统:以CIMS 信息集成和CAD/CAE/CAPP/CAM 为基础,扩展面向装配的设计(DFA )和面向制造的设计(DFM )功能,实现基于产品数据管理系统(PDM )的并行设计和产品全生命周期的数字化定义.(3)支持环境分系统:构造客户机/服务器(Client/Server )结构的计算机系统和广域的网络平台,使异地分布的产品开发队伍能够协同工作.(4)制造分系统:将“并行工程”项目的研究开发内容分阶段应用于实际企业并进行验证.313 项目攻关成果“并行工程”项目系统化、集成化地开发和应用了以下13项关键技术:(1)产品开发过程改进决策支撑系统(CEPDP ):该系统提出了并行工程产品开发过程的集成多视图建模方法,并开发了一个支持过程建模和仿真的软件工具原型.郭秀英,等并行工程研究及应用概况73 (2)产品数据管理系统(PDM ):建立跨平台的客户/服务器(Client/Server )管理模式,通过统一的图形化用户界面(GU I ),使分布在异地的产品开发团队成员可以实时共享各种产品数据;对各种产品数据进行管理;通过电子仓库对所有的产品数据进行多级安全控制;具有产品结构定义与配置管理、生命周期管理、零件库与设计检索、电子文档评审等功能;在不同的层次封装应用工具,使工具、数据、过程与人员无缝地集成起来.(3)质量功能配置决策支持系统:通过瀑布分解把用户需求层层分解为对产品零部件的需求以及对加工装配的要求,能够支持产品开发的早期需求分析及概念设计过程中的决策过程.(4)计算机辅助设计与信息集成:基于参数化特征造型系统建立零件模型,并在设计阶段定义制造工艺参数.几何、拓扑、设计特征、工艺特征等可以通过STEP 标准的物理文件或接口支持CAX/DFX 集成.开发了基于商业化CAD 系统的制造特征建模与STEP 集成系统.(5)面向装配的设计系统(DFA ):具有自顶向下的装配建模、静态干涉检验、人机交互的装配工艺设计与仿真、机构运动分析与仿真等功能,支持产品开发人员对复杂结构件的装配问题进行全面的分析,减少实物实验,避免实际装配阶段发生大的返工.(6)面向制造的设计系统(DFM ):具有结构工艺性分析、制造系统资源能力与状态的约束分析、加工周期与成本分析等功能,支持产品开发人员对零件的可加工性和总体工艺性进行分析,减少加工过程中的工程更改.(7)计算机辅助工程分析系统(CAE ):实现了与CAD 的集成,对部件和零件的力学性能和结构的稳定性进行分析,使事后分析提前到结构设计的早期阶段,提高产品的质量,减少实物实验,加快设计进程.(8)铸造设计与分析系统:具有毛坯浇注的温度场分析、流场分析和应力应变分析等功能,用于对毛坯缺陷进行分析,改进浇注工艺,提高毛坯的质量,降低废品率.(9)计算机辅助工艺设计系统(CAPP ):具有人机交互的工艺设计、CAD/CAPP 基于STEP 集成、与CAM/CAFD 集成等功能,缩短工艺准备周期.(10)计算机辅助工装设计系统(CAFD ):具有柔性工装设计的功能,提高工装的利用率,缩短工装准备周期,降低生成成本.(11)计算机辅助数控编程系统(CAM ):具有与CAD/CAPP 集成进行数控编程的功能,提高NC 编程的效率.(12)加工过程仿真系统(MPS ):具有数控代码可靠性检验、数控加工过程碰撞干涉检验等功能,减少试刀次数,提高工艺准备的效率,降低生产成本.(13)计算机支持群组协同工作环境(CSCW ):开发了基于微机和工作站的计算机协同工作环境,包括白板、音频、视频及应用共享等基本功能,可较好地支持异地并行设计.314 项目技术创新点“并行工程”的研究与应用在以下几个主要方面做出了突破与创新:(1)提出了一种集成化、并行化的产品开发过程,开发了相应的建模与仿真工具;(2)提出了集成产品开发团队的建立与实施模式,实现了网络环境中的协作产品开发;(3)实现了全数字化产品定义,基于STEP 标准和产品数据管理系统进行集成化与并行化产品开发;(4)提出了一套实施并行工程的参考模式,包括企业问题分析、产品开发过程重组、集成产品开发团队的建立与管理、全数字化产品定义以及计算机工具的应用等.4 并行工程的发展前景及研究热点411 并行工程的发展前景并行工程作为现代设计技术的发展方向,已经引起国内外的高度重视.随着因特网技术的发展,并行工程将向跨国界的全球化方向发展,其发展前景可概括为:(1)由建立在“集成”基础上的产品生命周期的宏循环向微循环发展;(2)由企业内部并行向企业间并行和经营过程重构方向发展;(3)更加完善的PDM 是实现并行工程的关键;(4)应用范围的不断扩大.412 并行工程的研究热点并行工程的研究具体体现为如下热点问题:(1)并行工程基础理论研究;(2)面向并行工程的制造环境建模研究;(3)面向并行工程的CAPP 研究;(4)面向并行工程的DFX 研究;(5)并行工程集成框架研究;(6)面向并行工程的冲突消解及知识处理74 辽宁师专学报2004年第4期与协同研究;(7)面向并行工程企业的体系结构和组织机制研究;(8)并行工程中产品开发过程的管理研究;(9)虚拟现实及仿真技术在企业各部门及产品开发过程中的应用研究;(10)质量保证工程的研究.5 结束语并行工程的实施打破了企业内部各部门间的传统界限,建立了以人际合作关系为基础的协同工作模式.国内外知名企业对并行工程的成功实施,充分证明了并行工程技术是缩短产品开发周期、提高产品质量及降低产品成本的有效方法.本文在介绍并行工程基本概念和特点的基础上,综述了并行工程在国内外的研究和应用概况以及其发展前景和研究热点.参考文献:[1]田庚明1并行工程———CIMS 的理想运行环境[J ]1机械工业自动化,1995,17(4):17-181[2]孙正兴,等1并行工程环境下CAD 系统设计[J ]1计算机辅助设计与制造,1997,(9)1[3]何浩,徐燕申1并行设计研究现状及其发展趋势[J ]1机械设计,1998,1:1-41[4]陈晓川,张暴暴,刘晓冰,等1并行工程的研究概况综述[J ]1机械制造,1999,3:9-111[5]窦万峰,詹永照,谢立1面向并行工程的协同设计系统研究[J ]1机械设计,2000,1:1-51[6]郧建国,王锦红,刘卫1面向并行工程的集成产品信息模型的建立[J ]1先进制造技术,2001,31(1):43-441[7]李开龙,等1并行工程在机械产品开发中的应用研究[J ]1山东科技大学学报(自然科学版),2001,20(2):47-501(责任编辑 胡 坤,于 海)(上接42页)3 师生必须具备新的素质以适应网络教学带来的新要求为了深化教育改革和提高教学质量,教师应在传授知识的同时不断对自身素质进行充实和提高.首先,培养参与者的参与意识.网络教学中,学生是学习的主体,教师是教学过程的组织者、参与者和管理者,是学生学习的帮助者.教师要适应新的教学环境,不能总是习惯地向学生灌输,要努力培养参与者的参与意识.其次,教师应从传统教育手段中发现新的可供借鉴的闪光点,将其灵活运用于现代教育当中.同时教师自身的知识和学术水平应不断提高,在了解自身任教课程所需掌握的知识之余,需加强如计算机操作、音视频技术等,以适应网络教学中图、文、声、像并存的现代教学环境,增强对辅助学科知识的了解,以丰富和扩充网络课程的内容.再次,教师应加强对软件知识的了解,并能够独立进行课件制作.课件设计过程中,要充分注意到学生的自主学习问题,除要呈现大量与教学相关的文字、图形、动画和声音等内容外,还要提供许多与知识点相关的知识内容,供使用者根据自己的实际情况进行选择教学,让学习者根据自己的学习情况进行选择学习,使课件发挥最大的教学效能.最后,教师应对支持网络教学的平台熟练掌握,以确保教学系统运行稳定.这就要求教师在网络教学环境当中,熟练掌握多种媒体器材,熟悉多种媒体软件的使用,计算机与多媒体器材的连接及转换技术等,并能解决一些计算机突然出现的小故障,避免死机现象与其它问题的发生.作为学生,面对网络教学带来的新要求,应不断充实头脑,完善知识结构,适应新型教学模式的需要:(1)网络教学要求学生能够熟练操作计算机及与之相连的其它设备,懂得常用的计算机知识和网络常识,在学习过程中独立迅速地解决遇到的简单故障.(2)学生要掌握正确的学习方法,不断培养自己的能力.能力的培养重要的一条在于必须独立观察、分析寻找学习过程中的疑点难点,积极主动地通过网络与教师进行交流,最终达到解决问题,获取知识的目的.(责任编辑 高亚华,于 海)郭秀英,等并行工程研究及应用概况75 。
并行工程产品开发过程管理和冲突消解陈钇宏（东华大学机械工程学院，上海）摘要：本文介绍了并行工程产品开发过程管理问题以及冲突消解的问题，总结了过程管理中的一些方法，介绍了冲突消解的几种策略。
关键词：并行工程，过程管理，冲突消解1．引言1988年美国国家防御分析研究所（IDA –Institute of Defense Analyze）完整地提出了并行工程（Concurrent Engineering CE）的概念，即“并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法[1]。
这种方法是站在产品设计、制造全过程的高度，打破传统的组织结构带来部门分割封闭的观念，强调参与者群体协同工作的效应，重构产品开发过程并运用先进的设计方法学，在产品设计的早期阶段就考虑其后期发展的所有因素，以提高产品设计、制造的成功率，从而大大的缩短产品开发周期，降低成本，增强企业的竞争能力。
本文主要介绍了并行工程下产品开发过程的管理以及冲突的消解。
2．国内外并行工程研究现状2.1 国外现状并行工程在美国、德国、日本等一些国家中己得到广泛应用，其领域包括汽车、飞机、计算机、机械、电子等行业，并且把并行工程作为提高质量、降低成本的重要手段。
例如：美国佛杰尼亚大学并行工程研究中心应用并行工程开发新型飞机，使机翼的开发周期缩短了60%（由以往的18个月减至7个月）；美国Mercury计算机联合开发公司在开发40-MHz Intel i860微处理芯片时，运用并行工程方法，使产品从开始设计到被消费者检验合格由原来125天减少到90天；美国HP公司采用并行工程方法设计制造的54600型100-MHz波段示波器，在性能及价格上都优于亚洲最好的产品，研制周期却缩短了1/3。
德国西门子公司下属的公共通讯网络集团（Siemens AG，Public Communication Network Group）在开发复杂电子系统的核心子系统过程中，采用了并行工程的方法，取得了显著的效果，在仿真阶段共提出320份报告，发现并纠正了许多错误。
制造现代制造技术之并行工程1. 概述在现代制造业中，为了提高生产效率和降低成本，使用并行工程技术是非常重要的。
并行工程是一种通过将产品设计和生产过程中的各个环节同时进行，以实现快速交付和高质量的技术。
本文将介绍并解析现代制造技术中的并行工程技术。
2. 并行工程的定义并行工程是一种以时间配额为基础的工程方法，它通过将产品设计和生产过程中的各个环节并行进行，从而实现产品开发周期的缩短。
3. 并行工程的优点3.1 加快产品开发周期通过将产品设计和生产过程中的各个环节同时进行，可以大大缩短产品开发的周期。
传统的串行工程方法中，各个环节必须按照顺序进行，而并行工程能够同时进行多个环节，从而缩短整个产品开发周期。
3.2 提高生产效率并行工程技术可以将各个环节并行进行，从而避免了等待上一环节完成的时间，大大提高了生产效率。
3.3 降低生产成本并行工程技术可以减少等待时间和重复操作，从而减少了生产成本。
同时，由于并行工程可以提高生产效率，可以减少生产所需的人力和设备，进一步降低生产成本。
4. 并行工程的应用领域并行工程技术广泛应用于各个领域的制造业中，包括但不限于：•汽车制造•电子设备制造•食品加工•医疗器械制造5. 并行工程的实施步骤5.1 项目计划和筹备阶段在项目计划和筹备阶段，需要确定项目的目标和范围，并制定详细的项目计划。
同时，需要确定各个环节的工作内容、工作流程和时间安排。
5.2 设计阶段在设计阶段，需要进行产品的设计和工艺的设计。
设计团队需要密切合作，确保各个环节的设计工作同步进行。
5.3 采购和制造阶段在采购和制造阶段，需要根据设计文件进行材料采购和设备准备工作。
同时，需要对制造过程进行合理规划，确保各个生产环节的同步进行。
5.4 测试和优化阶段在测试和优化阶段，需要对产品进行测试和优化，确保产品符合设计要求和质量标准。
同时，需要对生产过程进行评估和改进，以提高生产效率和降低成本。
6. 并行工程的挑战与解决方案6.1 信息共享和协作并行工程需要各个环节的工作人员进行信息共享和协作，但由于各个环节的工作人员分布在不同的地点或部门，信息共享和协作可能存在困难。
