并行工程的研究综述
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浅谈并行工程的研究与运用[摘要] 先进的制造技术受到人们的青睐,比较成熟的并行工程理论更是让企业如获至宝。
该文结合国内外的研究实践,对并行工程的概况进行介绍,希望并行工程的研究与运用真正提高企业的市场竞争力。
[关键词] 并行工程虚拟制造CAD一、并行工程的技术及研究并行工程技术是对产品及其相关过程进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。
它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期内各阶段的因素,如功能、制造、装配、作业调度、质量、成本、维护与用户需求等等,并强调各部门的协同工作,通过建立各决策者之间的有效的信息交流与通讯机制,综合考虑各相关因素的影响,使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现,并得以解决。
使产品在设计阶段具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特性,最大限度地减少设计反复,缩短设计、生产准备和制造时间。
并行工程技术的研究范围一般可分为并行工程管理与过程控制技术,以多功能、多学科小组、群组为代表的产品开发团队及相应的平面化组织管理机制和企业文化的建立,集成化产品开发过程的构造,过程协调技术与支持环境是并行设计技术是集成产品信息描述,面向装配、制造、质量的设计,面向并行工程的工艺设计,面向并行工程的工装设计。
快速制造技术是快速工装准备和快速生产调度。
上世纪80年代初,并行工程开始提出,国外各发达国家均给予高度重视,成立了研究中心,并开展实施一系列以并行工程为核心的政府支持计划,如美国DICE计划、欧洲ESPRITⅡ、ESPRITⅢ计划以及日本的IMS计划,均积极投入人力和物力。
由于各大计算机软、硬件公司看好并行工程的前景,纷纷开始对支持并行工程的工具软件及集成环境的开发,并取得初步成果。
进入90年代时,并行工程也引起了我国学术界的高度重视,成为我国制造业和自动化领域的研究热点,一些研究院、所和高校均开始进行一些有针对性的研究工作。
1995年“并行工程”正式作为关键技术列入863/CIMS研究计划,有关工业部门也开始设立项目资助并行工程技术的预研工作。
制造现代制造技术之并行工程导言随着全球经济的迅速发展和竞争的加剧,制造业面临着越来越大的挑战。
为了提高生产效率和降低成本,制造企业不断寻求采用先进的制造技术。
其中,并行工程是一种被广泛应用于制造业的现代制造技术。
本文将介绍并行工程的概念、优势和应用,并讨论其对制造业的影响。
什么是并行工程?并行工程是一种将产品开发和生产过程分为多个部分,并同时进行的制造技术。
与传统的串行工程相比,即逐个完成每一步骤,而并行工程的做法是同时进行多个步骤,以加快产品的开发和生产过程。
并行工程主要分为三个阶段:产品设计、工艺规划和生产实施。
并行工程的优势并行工程在制造业中具有一系列的优势,可以提高生产效率和降低成本。
加速产品开发过程并行工程能够将产品开发过程分为多个子流程,并将这些子流程同时进行,从而加快了产品的开发速度。
不同的专业团队可以在同一时间内进行各自的工作,避免了串行工程中一个团队等待另一个团队完成工作的情况。
这样,企业可以更快地将产品推向市场,占据市场先机。
提高生产效率并行工程将生产过程分为多个步骤,并将这些步骤同时进行,使得整个生产过程能够更高效地运行。
通过合理的资源调配和流程优化,企业可以降低生产时间和成本,提高生产效率。
并行工程还可以减少非价值增加的等待时间,从而实现生产能力的最大化利用。
降低产品开发成本采用并行工程可以减少产品开发过程中的重复设计和试错的风险,从而降低产品开发的成本。
并行工程还可以提早发现和解决问题,避免延期和重新制造的成本。
通过合理的资源规划和流程管理,企业可以最大限度地降低产品开发的成本,提高经济效益。
并行工程的应用并行工程已经在各个领域的制造业中得到广泛应用,包括汽车制造、电子制造、航空航天、机械制造等。
汽车制造汽车制造是一个典型的应用并行工程的行业。
在汽车制造过程中,产品设计、工艺规划和生产实施是三个关键阶段。
通过采用并行工程,汽车制造企业可以在最短的时间内将新车型推向市场,满足消费者日益增长的需求。
4、DFX:在这一领域中,主要集中于DFM和DFA这两个方向上。
面向制造的设计(DFM)是并行工程中最重要的研究内容之一,它是指在产品设计阶段尽早地考虑与制造有关的约束(如可制造性),全面评价产品设计和工艺设计,并提出改进的反馈信息,及时改进设计。
在DFM中包含着设计与制造两个方面,传统上制造都是考虑设计要求的,但是设计考虑制造上的要求不够充分,在DFM中必须充分考虑制造要求,一般通过可制造性评价来实现【14】【15】。
面向装配的设计(DFA)与DFM类似,它是将可装配性在设计时加以考虑,设计与装配在计算机的支持下统一于一个通用的产品模型,来达到易于装配,节省装配时间、降低装配成本的目的【16】。
.并行工程集成框架:所谓集成框架就是使企业内的各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。
主要包括基于思想模型的辅助决策系统、支持多功能小组的多媒体会议系统、计算机辅助冲突解决的协调系统等。
一般可以采用多媒体技术、客户服务器模型进行开发,但在知识共享、多领域数据信息转换、设计意图表达等方面还没有找到切实可行的办法,建立一个包括信息集成、工具集成和人员集成的理想网络环境仍是一个长期的努力过程。
6、冲突消解及知识处理、协同:在并行工程中产品的早期涉及阶段能够得到的信息大多是模糊和不确定的,仅仅运用经典数学的精确方法来处理往往不能真实地反映客观世界的现实,具有很大的局限性,由美国自动控制专家L.A.Zadeh创立的模糊集理论在处理定性和模糊的知识方面显示了强大的生命力,因此将模糊集理论应用于并行工程中的知识协同处理取得了良好的效果【10】。
文献【18】提出的一种新的设计知识的表示方法棗资源模型,对资源和资源间的运算关系进行了定义,对多功能小组、任务并行执行、质量管理、知识重用等进行了描述。
7、面向并行工程企业的体系结构和组织机制:主要包括人的集成(客户、设计者、制造者和管理者)、企业各部门功能集成、信息集成及设计、制造工具集成的组织机制。
整车项目开发中并行工程的运用分析随着汽车产业的快速发展,汽车制造商们在竞争激烈的市场中不断推出新车型,以满足消费者对于汽车性能、安全性和舒适性的不断提升的要求。
在汽车项目开发中,并行工程已经成为一种非常重要的工程管理方法。
并行工程能够加速整车项目开发的进度,提高整车项目的质量和降低成本。
本文将对整车项目开发中并行工程的运用进行深入分析,探讨其优势和挑战。
1. 并行工程的概念并行工程是一种工程管理方法,它采用并行的方式对整车项目开发的不同阶段进行管理,以加快项目的进度。
传统的汽车项目开发一般是线性的,即先完成设计阶段,再进行工艺开发,最后进行试制和验证。
而并行工程则是在整车项目开发的不同阶段同时进行,以尽量减少项目的总时间消耗。
2. 并行工程的优势(1)加速整车项目的进度。
通过并行工程,不同的部门可以同时进行工作,而不是等待前一阶段完全结束后才开始下一阶段的工作。
这样可以大大减少整车项目的总时间。
(2)增加产品质量。
并行工程能够使得工程师在设计阶段就能够考虑到工艺方面的要求,从而在设计阶段就能够避免一些工艺上的缺陷,提高产品的质量。
(3)降低整车项目的成本。
通过并行工程,工程师可以更早地发现设计上的问题,并进行调整,从而减少了后期的修改工作和成本。
3. 并行工程的运用在整车项目的不同阶段,都可以采用并行工程的方式进行管理。
比如在设计阶段,可以采用3D模型技术进行虚拟样车建模,而在此工艺部门可以开始准备工艺流程和工艺工装的设计。
在零部件采购阶段,可以与供应商展开协作,提前进行零部件的设计和试制。
在试制阶段,可以建立快速样车开发体系,加快整车的制造和验证进程。
4. 并行工程面临的挑战尽管并行工程在整车项目开发中具有诸多优势,但是也面临着一些挑战。
首先是跨部门合作的难度。
在并行工程中,不同部门需要密切合作,而这就要求各个部门之间有良好的沟通和协调能力。
其次是工程变更的管理。
由于并行工程中各个阶段是同时进行的,一旦某个阶段出现问题,可能会影响到整个项目的进度,因此需要对工程变更进行及时的管理和调整。
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。
并行工程过程管理的研究和应用引言在现代工程项目中,为了提高工作效率和减少项目周期,同时处理多个任务变得越来越普遍。
并行工程过程管理是一种有效的方法,可以在工程项目中同时进行多个工作流程。
本文将探讨并行工程过程管理的研究和应用,旨在分享其在提高项目管理效率方面的优势和挑战。
什么是并行工程过程管理并行工程过程管理是一种项目管理方法,旨在通过同时进行多个工作流程来提高项目的整体效率。
它强调各个工作流程之间的协作和沟通,以确保项目的各个方面都得到同步处理。
通过并行处理不同的工作流程,项目可以在更短的时间内完成。
并行工程过程管理涉及到多个任务并行执行,包括规划、设计、采购、施工等,这些任务之间的关系是复杂且相互依赖的。
通过并行处理这些任务,项目可以更快地达到完工状态,从而减少项目周期和提高效率。
并行工程过程管理的优势缩短项目周期并行工程过程管理可以使项目的不同阶段同时进行,从而缩短项目的整体周期。
传统的串行工程过程需要等待上一阶段完成后才能进行下一阶段的工作,而并行管理则允许不同的工作流程同时进行,可以更快地完成项目。
增加项目灵活性并行工程过程管理允许项目经理根据项目的实际情况进行调整和优化。
在并行处理的过程中,可以通过及时的协调和沟通来应对问题或变化。
这种灵活性使得项目可以快速响应市场需求或客户要求。
提高资源利用率并行工程过程管理可以更好地利用项目资源。
通过并行处理不同的工作流程,可以充分利用资源而不需等待前一阶段的工作完成。
这样,项目可以在相同的资源下完成更多的工作,从而提高资源利用率。
降低项目风险并行工程过程管理可以减少项目的风险。
通过并行处理不同的工作流程,可以减少项目发生问题的概率。
而且,在出现问题时可以及时响应和调整,避免问题扩大化对项目的影响。
并行工程过程管理的挑战协调和沟通并行工程过程管理需要有效的协调和沟通。
不同的工作流程之间的协调是关键,否则可能导致工作冲突和进度延误。
项目经理需要及时了解各个工作流程的进展,并确保它们之间的协调和顺利进行。
并行工程过程管理的研究和应用报告并行工程过程管理的研究和应用报告一、概述并行工程是指在产品设计、工艺设计、加工制造、装配调试和测试等过程中,各个环节的工作是同步、并列地进行的一种生产方式。
并行工程的目标是缩短产品的开发周期,提高产品质量,降低产品成本。
并行工程过程管理是指对并行工程进行全程规划、组织、协调、控制和改进的管理活动,是实现并行工程目标的关键。
二、研究进展1. 并行工程流程的研究并行工程的实施需要明确清晰的流程,目前研究者已经提出了一些不同的并行工程流程模型,包括传统的串行流程模型、交叉并行流程模型和混合并行流程模型等。
不同的流程模型适用于不同的产品开发场景,研究人员正在根据实际情况进行流程模型的选择和优化。
2. 并行工程组织结构的研究并行工程需要跨越多个部门、多个团队进行协作,因此需要建立适合并行工程的组织结构。
目前的研究主要集中在组织结构的横向整合和纵向协作上,通过组织结构的调整和优化,实现不同环节之间的高效协作和信息流畅。
3. 并行工程信息管理的研究并行工程过程中,各个环节的工作需要对信息进行交流和共享,因此需要建立高效的信息管理系统。
研究人员目前主要关注信息的获取、传递和处理等方面的问题,利用信息技术手段,实现信息的实时共享和高效处理。
三、应用案例1. 汽车行业汽车设计、制造、装配等环节是一个 typ 文由并行的过程,各个环节之间需要实时协同和信息共享。
许多汽车企业已经引入并行工程的概念和方法,不仅缩短了产品的开发周期,提高了产品质量,还大幅降低了产品生产成本。
2. 航空航天行业航天器的设计和制造涉及多个专业领域,每个领域的工作需要并行进行。
并行工程的应用使得航天器的设计和制造过程更加高效和精确,提高了航天器的可靠性和安全性。
3. 电子行业电子产品的设计和制造过程中,各个环节都需要并行协同工作。
并行工程的应用使得电子产品的开发周期大幅缩短,产品质量得到提升,降低了开发成本。
四、面临的挑战和未来展望1. 技术支持并行工程的实施需要先进的技术支持,包括信息管理系统、通信技术和数据分析技术等。
并行工程在航空产品研发中的应用研究摘要国际航空产品市场竞争日趋激烈,如何用最短的时间、最高的质量、最低的成本将航空产品投入市场已经成为竞争的焦点。
并行工程作为航空产品开发的新模式,能够把设计、制造、管理和质量保证等因素有机地融合为一体。
实践证明,在产品研发过程中,采用并行工程的模式,可以改变传统研发流程,优化产品开发周期,提高产品质量,降低设计成本。
本文主要介绍了并行工程的概念,对比传统串行方法与并行工程的区别,分析了并行工程在航空产品中应用的措施、关键因素等。
关键词航空;产品研发;并行工程;工程管理1 并行工程的基本概念及与传统方式的对比1.1 并行工程的起源及基本概念1982年,美国国防高级研究计划局开始研究如何在产品的设计过程中实施并行方法,直至1986年,美国国防分析所经过大量分析及验证,发表了著名的R-338报告。
报告中明确了并行工程(Concurrent Engineering,简称CE)的完整概念,“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。
这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。
”如图1所示。
图1 并行工程示意图并行工程的起源可谓源远流长,不论古代军事方面还是近代科研方面皆有模糊的并行理念,只是80年代才上升和归纳为一种具体的方法。
并行工程是站在设计、制造全过程的高度,比对传统串行模式提出的一种工程方法论。
虽然提出了它的基本概念,但国际上尚无对其有明确定义,可以认为,并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程的系统方法。
其目的为缩短产品开发周期,提高产品质量,降低成本,增强企业在市场上的竞争力,提高设计一次性成功性。
航空研发中应用的并行工程是一种系统方法,该方法用于综合与同步设计。
1.2 并行工程与传统串行工程串行工程或传统串行工作方法是按一定顺序实施产品开发的一种方式,开发人员按要求完成工作后将输出结果向下游传递,出现问题后再抛回上游。
并行工程研究与应用_马世骁并行工程研究与应用摘要:对并行工程进行了概述,介绍了并行工程的含义,论述了并行工程特点及实施过程,分析了实施并行工程的主要因素,在此基础上提出了新的并行工程定义。
将并行工程基本原理应用于科学仪器共用网络体系结构建立和设计中,说明了并行工程的应用过程和应用技巧。
论述了应用并行工程实施科学仪器共用网络建设的特点和设计过程。
关键词:并行工程,设计,体系结构,网络,定义中图号:C931 文献标识码:A1 引言近年来,各工业国家都越来越重视先进制造技术的研究和发展,诸如并行工程、精良生产、敏捷制造、拟实制造等新技术、新思想、新概念不断引入到新产品的设计与制造领域中。
实践证明,为了成功地实施先进制造技术,必须在依靠技术进步的同时,充分重视和发挥人的作用,因而强调发挥人的创造性、人与人之间的协作精神的并行工程(CE,ConcurrentEngineering )将越来越受到人们的重视。
2 并行工程2.1 并行工程概述并行工程是相对传统的产品串行生产模式而提出的一个概念、一种哲理[1,2],并行工程的定义在国际上尚未统一。
研究表明,并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程的系统方法。
它要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素。
并行工程强调多学科专家的协调工作(TeamWork)和一体化、并行地进行产品及其相关过程的设计,尤其注重早期概念设计阶段的并行与协调,强调功能与过程的集成,在优化和重组产品开发过程的同时,实现多学科、多领域专家群体协同工作,从而达到压缩产品上市时间、降低成本的目的[3]。
并行工程的核心内容是并行设计(CD ,ConcurrentDesign )并行工程的实现框架是包括建立以人为主的组织管理框架,计算机辅助工具框架及方法框架等一系列框架的集成,其系统的集成更注重开放性、标准化多平台支持,选用商品化的技术服务,支持良好的应用软件,强调分布式数据管理以利于数据查询和传递[5]。
并行工程一、概述80年代中期以来,制造业商品市场发生了根本性的变化。
同类商品日益增多,企业之间的竞争愈来愈激烈,而且越来越具有全球性,长期的卖方市场变成了买方市场。
顾客对产品质量、成本和种类要求越来越高,产品的生命周期越来越短。
因此,企业为了赢得市场竞争的胜利,就不得不解决加速新产品开发、提高产品质量、降低成本和提供优质服务等一连串的问题。
然而在这些问题中,迅速开发出新产品,使其尽早进入市场成为赢得竞争胜利的关键。
因此在这里, 最核心的是时间。
为了改变传统的产品开发模式,赢得市场和竞争,在80年代初,人们不得不开始寻求更为有效的新产品开发方法。
在这其中,最重要的一件事就是在1982年,美国国防高级研究项目局(Defense Advanced Research Projects Agency: DARPA)开始研究如何在产品设计过程中提高各活动之间“并行度”(concurrency)的方法。
5年以后,DARPA发表了其研究结果。
后来的事实证明,该研究结果成为其后所有这方面研究的重要基础。
在1986年夏天,美国国防部防御分析研究所(The Institute for Defense Analyses :IDA)发表了非常著名的R-338报告,提出了“并行工程”(Concurrent Engineering: CE)的概念,并将其解释为对产品及其下游的生产和支持过程进行并行一体化设计的系统方法,并第一次提出了并行工程如下的定义:“并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。
这种方法要求产品开发人员从设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户的要求。
”二、并行工程的技术特征1.并行交叉并行工程强调产品设计与工艺过程设计、生产技术准备、采购、生产等种种活动并行交叉进行。
并行交叉有两种形式:一是按部件并行交叉,即将一个产品分成若干个部件,使各部件能并行交叉进行设计开发;二是对每单个部件,可以使其设计、工艺过程设计、生产技术准备、采购、生产等各种活动尽最大可能并行交叉进行。
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 。
整车项目开发中并行工程的运用分析整车项目开发是一个非常复杂的过程,在这个过程中要涉及到许多的领域,比如设计、制造、测试和验证等等,因此整车项目开发的过程往往会比较漫长,在这个过程中会出现许多的挑战。
为了解决这些挑战,工程师们引入了并行工程的概念,也就是同时进行多个任务,以减少整车项目开发的时间和成本。
本文将分析整车项目开发中并行工程的运用,以便更好地理解其优势和应用。
1. 概述并行工程是指同时进行多个任务或流程的一种方法,以加速整体流程的执行。
在整车项目开发中,使用并行工程可以减少项目开发周期,提高开发效率,减少成本。
并行工程的思想已经广泛应用于整车项目开发中的设计、制造、测试和验证等阶段。
2. 设计阶段在整车项目的设计阶段使用并行工程,可以将设计和分析任务同时开展,以加快项目进展。
在设计阶段中使用计算机辅助设计软件(CAD)和计算机辅助工程软件(CAE)等工具可以更有效地进行设计和分析,以便同时发现问题和解决方案。
传统的设计方法包括完成设计后才进行分析,这样会导致针对问题的处理周期更长。
通过并行设计加分析,可以在设计完成的同时进行分析,解决问题更加迅速,从而减少开发周期。
3. 制造阶段在整车项目制造阶段使用并行工程可以大大减少制造时间。
利用自动化制造技术可以同时制造大批次的车型,减少等待时间。
自动化技术还可以降低制造成本,提高产品质量。
4. 测试和验证阶段在整车项目测试和验证阶段使用并行工程可以加快验证和测试的速度,从而降低开发周期。
利用软件仿真技术和实验室测试技术可以同时进行多种测试,以便更快地发现问题和解决方案。
还可以使用虚拟仿真技术进行测试,以避免实验室实验所需的时间和成本。
5. 总结在整车项目开发中,并行工程的使用可以减少开发周期,提高效率和减少成本。
并行工程可以加快不同阶段的开发进展,从而加快整车项目的上市时间,并提高整车项目的竞争力。
因此,并行工程应该成为整车项目开发中的必备技术。
并行算法研究现状及去相关问题综述并行算法研究现状及其相关问题综述并行程序的编程模型、运行环境、调试环境等都要比串行程序复杂得多。
提供良好的高性能计算开发环境,一直是学术界和工业界所追求的目标。
这里的开发环境既包括并行计算机体系结构,计算机网络拓扑结构等硬件环境;也包括并行程序的开发模式,网络通信协议和通信方式等软件环境。
并行算法研究要以硬件,即并行计算机为依托,并行计算机性能的发挥要依靠优秀并行算法的设计的实现。
所以本文,并行算法研究现状及其相关问题的综述,将对与并行紧密相关的并行计算机体系结构,并行程序开发环境,通信技术三个问题依次进行讨论。
一、并行计算机体系结构“并行计算机是由一组处理单元组成的;这组处理单元通过相互之间的通信与协作,以更快的速度共同完成一项大规模的计算任务。
”这就是并行计算机的经典定义。
这个定义并没有包含更多的细节,但是从中我们也不难看出并行计算机的两个最主要的组成部分:计算节点和节点间的通信与协作机制。
并行计算机体系结构的发展变化非常快,而这种变化主要体现在计算节点性能的提高以及节点间通信技术的改进两方面。
长期以来,超大规模集成电路技术一直在按照摩尔定律高速发展,芯片的元件密度以及时钟频率在不断提高,从而大大提高了作为并行计算机基本处理单元的微处理器的性能。
而在通信技术方面,传统的交叉开关的切换速度不断提高,而新的高速网络技术也不断应用到并行计算机中,从而大大提高了节点间通信的速率。
(一)体系结构的分类1972年,Micheal Flynn根据指令和数据流的概念对计算机的体系结构进行了分类,这就是所谓的Flynn分类法。
Flynn将计算机划分为四种基本类型,即SISD、MIMD、SIMD、MISD。
传统的顺序执行的计算机在同一时刻只能执行一条指令(即只有一个控制流)、处理一个数据(即只有一个数据流),因此被称为单指令流单数据流计算机(Single Instruction Single Data 即SISD计算机)。
并行算法综述范文随着计算机技术的发展,对于处理大量数据和复杂计算任务的需求也越来越迫切。
为了提高计算机系统的性能,研究人员开始着手开发并行算法,利用多个处理单元同时进行计算,从而加快处理速度并提高系统的吞吐量。
本文将对并行算法进行综述,包括其定义、特点、应用领域以及不同类型的并行算法。
一、并行算法的定义和特点并行算法是指在多个处理单元上同时执行的算法。
与串行算法相比,它能够更快地完成任务,提高计算效率。
并行算法具有以下几个特点:1.高度并发性:并行算法能够同时执行多个任务,充分利用处理单元的计算能力,从而加快计算速度。
2.数据分布和通信:并行算法需要将数据分布到不同的处理单元上,并通过通信机制实现不同处理单元之间的数据交换和协同计算。
3.负载平衡:并行算法需要合理地将任务分配到各个处理单元上,以使得各个处理单元的计算负载相对平衡,避免出现因负载不平衡而导致的性能下降。
4.可扩展性:并行算法能够有效地应对计算规模的扩大,即增加更多的处理单元,以提高计算性能。
二、并行算法的应用领域并行算法广泛应用于以下几个领域:1.大规模数据处理:随着大数据时代的到来,对于海量数据的处理成为了一个重要的问题。
并行算法能够有效地提高大规模数据的处理速度,例如数据的排序、和分析等。
2.图像和图形处理:图像和图形处理通常需要进行大量的计算和变换操作。
并行算法可以利用多个处理单元同时进行并行计算,提高图像和图形处理的效率和质量。
3.仿真和建模:在科学研究和工业领域中,常常需要进行复杂的仿真和建模工作。
并行算法可以加快仿真和建模的速度,提高系统的准确性和稳定性。
4.优化和决策问题:优化和决策问题需要对大规模的空间进行探索和分析。
并行算法能够通过并行计算来加速过程,提高优化和决策的效率。
三、不同类型的并行算法根据任务的性质和并行计算的方式,可以将并行算法分为以下几种类型:1.数据并行算法:数据并行算法将数据分成多个子集,在不同的处理单元上进行并行计算。
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。