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制造32现代制造技术之并行工程.ppt

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O u tp u t o f A 0 O1
并行化的产品开发过程
User Comtrol
A1 A11
A1ou t
A3AoutΒιβλιοθήκη A13B2 A22
B2ou t
C3 A33
C3ou t
Aout A2
A12
B1
Bout
A21
C1 A31
2020/7/1
中南大学先进制造技术研究所
Output of A0
C2 A32
2020/7/1
中南大学先进制造技术研究所
并行工程与现代信息技术
为了解决以上问题,就必须应用现代信息技术对整个产 品开发过程进行建模、仿真和管理,将过去串行的开发 过程经过细化、过程重组,实现产品开发过程的并行, 使参加开发的人员更加协调、高效地完成产品开发工作 。因此并行工程的管理主要涉及到过程建模与管理、工 作流管理、知识管理和集成、产品数据管理、质量保证 体系和标准化体系等等。
2020/7/1
中南大学先进制造技术研究所
并行工程覆盖产品生命全周期
2020/7/1
中南大学先进制造技术研究所
并行工程与现代信息技术
并行工程的关键是产品及其相关过程的并发与集成。相 关过程包括市场分析、原材料采购、产品成本估算、加 工、装配、检验、销售、售后服务以及报废处理等等。 产品开发过程中的各阶段工作交叉、并行进行。这种工 作方式依赖于产品开发中各学科、各职能部门人员的相 互合作、相互信任和信息共享,通过彼此间有效的通讯 和交流,尽早考虑产品整个生命周期中的所有因素,尽 快发现问题并解决问题,以达到各项工作的协调一致。
并行工程-CIMS发展的新阶段
信息集成:企业内各功能部门之间基于异构环 境的信息共享 并行工程:产品开发过程的集成与并行 敏捷制造:企业间的集成、动态联盟

并 行 工 程

并 行 工 程

先进制造模式
1.4 并行工程的主要研究内容与关键技术
1. 并行工程的主要研究内容 并行工程的主要研究内容有以下3方面。 (1)并行工程管理与过程控制技术 1)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。 2)集成化产品开发过程的构造。 3)过程协调(含冲突仲裁)技术与支持环境。
DFX的几种形式
先进制造模式
(2)产品数据管理技术 (3)产品系列化、零部件标准化和通用化 (4)成组技术 (5)减少变化方案
产品数据管理系统的体系结构
先进制造模式
1.5 并行工程在先进制造技术中的地位、作用及应用情况
1. 并行工程的地位与作用 并行工程在先进制造技术中具有承上启下的作用,这主要体现在两个方面。并行工程是 在CAD、CAM、CAPP等技术的支持下,将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重叠,充 分利用了原有技术,并吸收了当前迅速发展的计算机技术、信息技术的优秀成果,使其成为先进 制造技术中的基础。 在并行工程中为了达到并行的目的,必须建立高度集成的主模型,通过它来实现不同部门 人员的协同工作。为了达到产品的一次设计成功,减少反复,它在许多部分应用了仿真技术。
先进制造模式
3. 协同性 并行工程特别注重协同的组织形式、协同的设计思想及产生的协同效益,强调团队的协 同工作(teamwork)能力。例如,在产品的开发中,由于现代产品的功能和特性越来越复杂,产品 开发过程涉及的学科门类和专业人员也越来越多,因此,要取得产品开发的成功,关键是充分发 挥开发设计团队的群体作用,利用群体的力量提高整体效益,┈达到产品开发过程及产品的整体 最优效果。 4. 集成性 并行工程的集成性主要表现在以下几方面。 (1)人员集成、(2)信息集成、(3)功能集成、(4)技术集成

并行工程案例课件

并行工程案例课件

航空航天行业并行工程案例
总结词
确保产品质量、提高安全性、降低风险
详细描述
航空航天行业对产品的质量和安全性要求极高,因此 并行工程在该行业的应用尤为重要。通过并行工程方 法,企业可以在产品设计阶段就考虑制造和装配过程, 确保产品设计的可制造性和可装配性,从而提高产品 质量和安全性,降低产品开发风险。例如,某飞机制 造商采用并行工程方法,提高了新机型的设计质量和 安全性,降低了开发风险,最终实现了商业成功。
产品设计的合理性和可行性。
持续改进
03
在产品开发过程中不断发现问题、改进问题,形成持续改进的
机制,提高产品质量和开发效率。
并行工程的组织结构
跨部门团队
组建由不同部门人员组成的跨部门团队,负责产品开发的各个环 节,确保各环节之间的协同与沟通。
扁平化管理
减少管理层级,加强基层员工的参与和决策权,提高管理效率和响 应速度。
风险管理问题
总结词
风险管理是并行工程中的关键问题,需 要建立完善的风险管理体系,预防和应 对可能出现的风险。
VS
详细描述
在并行工程中,由于涉及多个部门和多个 环节,容易出现各种风险,如进度延误、 成本超支、质量不达标等。为了解决这个 问题,可以建立风险评估机制、制定风险 应对策略、加强风险监控和预警等措施, 确保工程的顺利进行。
资源整合
整合企业内外部资源,优化资源配置,提高资源利用效率。
03
并行工程的应用案例
汽车行业并行工程案例
总结词
提高生产效率、降低成本、缩短产品上市时间
详细描述
汽车行业是并行工程应用最为广泛的领域之一。通过采用并行工程方法,企业可以同时进行产品设计和制造,减 少产品开发周期和成本,提高生产效率,降低产品上市时间。例如,某汽车制造商采用并行工程方法,缩短了新 车型的开发周期,提高了产品质量和生产效率,最终实现了降低成本的目标。

并行工程ppt课件

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并行工程的特点特性
制造系统各个环节的内在联系
并行工程的特点特性
并行工程特别强调设计群体的协同工作 (Team work): 1)多功能的协同组织机构:CE根据任务和项目需要,组织多功能工作小组,小组成 员由设计、工艺、制造和支持(质量、销售、采购、服务等)的不同部门、不同 学科代表组成。工作小组有自己的责、权、利,工作计划和目标,成员之间使用 相同术语和共同信息资源工具,协同完成共同任务。 2)协同的设计思想:CE强调一体化、并行地进行产品及其相关过程的协同设计,尤 其注意早期概念设计阶段的并行和协调。 3)协同的效率:CE特别强调“1+1>2”的思想,力求排除传统串行模式中各个部门 间的壁垒,使各个相关部门协调一致的工作,利用群体的力量提高整体效益,强 调“工”字钢带来的三块钢板的协调强度
并行工程发展趋势
在今后的一段时间内,并行工程的发展主要集 中在以下几个方面: 并行工程的方法体系结构更加完备 团队与支持团队协同工作环境支持全球化动 态企业联盟 产品数字化定义技术、工具和支撑平台将日 趋完善 实施模式与评价方法的系统化、规范化
④ 技术集成:产品开发全过程中涉及的多学科知识以及各种技术、 方法的集成,形成集成的知识库、方法库。
并行工程实例分析
随着商业飞机的不断发展,波音公司在原有模式下的 产品成本不断增加,并且积压的飞机越来越多。在激烈的 市场竞争当中,波音公司是如何用较少的费用设计制造高 性能的飞机?资料分析表明,产品设计制造过程中存在着 巨大的发展潜力,节约开支的有效途径是减少更改、错误 和返工所带来的消耗。 一个零件从设计完成后,要经过工艺计划、工装设计 制造、制造和装配等过程,在这一过程内,设计约占15% 的费用,制造占85%的费用,任何在零件图纸交付前的设 计更改都能节约其后85%的生产费用。

幷行工程.pptx

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DFRp
DFRecycling 回 收 x
DFSq DFSc DFSt DFSe DFSr
DFSp
DFService 维 修
DFQ DFCost DFTime DFE DFRelibility DFProductivity
DFX
全周期
DFA:装配
DFA:装配
DFA:装配
类别 零件数 装配时间 产品成本 装配成本 装配动作 夹具 劳力成本 制造返工 重量 装配工具 零件成本 单件零件 材料成本 加工步数
并行工程的三要素
协作
技术
Collaboration Technology
过程 Process
集成用户界面及界面管理系统
CAX
DFX
QFD
应用工具封装集成 冲突管理与仲裁控制
PDM集成框架
IPT的组织 与管理
资源信息 管理
产品信息 管理
过程信息 管理

数据库
网络、通讯、多媒体会议系统
界面管理 工具 协调
--IDA Report R-338
Sequential engineering VS Concurrent engineering
Conceptual Product
Design
Engineering
Process Engineering
Assembly/ Inspection
Maintenance/ Training
管理和销售
对成本的影响 所需的工时成本
传统的串行产品开发模式的弊端
并行工程的提出
日本:60年代丰田汽车公司的并 行工程实施 美 国 : 1 9 8 7 年 D A R P A ( D e f e n s e Advanced Research Plan Agency) 的DICE计划提出

并行设计X.ppt

并行设计X.ppt
缺点:设计改动量大、产品开发周期长,产品成本增加
20世纪80年代中期,制造业商品市场发生了根 本性变化
企业赢得市场竞争的关键是其能否快速响应市场需求, 迅速开发出满足用户需求的新产品,并尽快上市。
1988年美国防御分析研究所(IDA) 提出了并行工程的概念。
现代设计
第 3 章 并行工程

∨2
3.2 CE的原理
证论案方

售后服务
品 开
制造与装配
发 过
施工设计与工艺设计
程 的
技术设计
各 个
工程分析
阶 段
方案设计
产品需求分析
产品生命周期
图 3-3 并行设计过程
现代设计
第 3 章 并行工程∧∨83源自2 CE的原理串行
频繁反馈

发 过
概念设计
详细设计 工艺设计
程 并 概念设计
少量反馈

详细设计
开 发
工艺设计
过 程
现代设计
第 3 章 并行工程

∨ 14
3.2 CE的原理
实施并行设计的系统结构 ⑸硬、软件基本环境。 计算机与操作系统、网络通信、数据库是建立并 行设计的基本环境,对于不同任务可以有一定的 配置差异。
现代设计
第 3 章 并行工程

∨ 15
3.3 案例:CE在新舟60飞机中的应用
西安飞机工业公司(XAC)与西北工业大学 合作,运用CE模式对其所生产的新舟60 飞机内装饰部分进行改进设计与制造。
现代设计
第 3 章 并行工程

∨ 12
3.2 CE的原理
实施并行设计的系统结构
⑶管理与质量分系统。 该分系统包括开发过程管理、产品模型管理、资源 管理等,并在质量要求的约束下,完成产品开发工 作的规划,任务的分配,资源的配置,进度的调整, 冲突的协调等。过程管理框架见图3-7。

并行工程PPT课件

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冲突消解技术
总结词
冲突消解技术是并行工程中解决不同利益相关者之间矛盾和冲突的重要手段。
详细描述
在并行工程中,由于涉及多个学科、多个部门和多方利益相关者,冲突和矛盾不可避免。冲突消解技 术通过建立有效的沟通机制、协商机制和仲裁机制,及时发现和解决各种利益冲突。该技术旨在平衡 各方利益、促进团队合作、提高并行工程的整体效益。
04
并行工程的实施步骤
需求分析
确定产品需求
通过市场调研、用户访谈等方式,明 确产品的功能、性能、成本等需求。
需求评审与确认
对收集到的需求进行评估,确保其合 理性和可行性,并得到相关利益方的 确认。
概念设计
初步设计
根据需求分析的结果,进行产品的初步 设计,包括整体结构、主要功能模块等 。
VS
方案评审
生产制造
按照详细设计图纸和工艺要求,进行产品制造。
产品测试
对制造完成的产品进行测试,确保其性能和功能满足要求。
反馈与改进
反馈收集
收集用户、生产部门等利益相关方的反馈意 见。
持续改进
根据反馈意见和测试结果,对产品进行持续 改进,提高产品质量和性能。
05
并行工程的优势与挑战
并行工程的优势
提高产品质量
案例三:电子产品行业并行工程应用
总结词
电子产品更新换代迅速,市场竞争激烈,并行工程有助于加快产品上市速度和提高产品 质量。
详细描述
电子产品行业在产品开发过程中,采用并行工程方法,将多个部门的工作并行开展,减 少了研发周期。同时,通过跨部门的信息共享和协同工作,提高了产品设计质量和生产
效率,满足了市场快速变化的需求。
技术进步。
06
并行工程应用案例分析

《并行工程案例》课件

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案例二:NASA火星探测器的设计
总结词
跨学科合作、技术预见、系统集成
详细描述
NASA的火星探测器项目涉及多个学科领域,如航天工程、地质学、物理学等。通过跨学科的合作和 技术预见,项目团队实现了系统的高度集成,确保了探测器在火星上的成功运行。
案例三:汽车行业的并行工程应用
总结词
模块化设计、供应链协同、快速响应市 场
详细描述
在并行工程中,早期设计决策强调在产品设计阶段就充分考虑制造、装配、维护等方面 的需求和限制,确保设计方案的可实现性和经济性。通过早期评估和优化,可以减少后
期更改和返工的可能性,降低开发成本和周期。
集成产品开发与过程开发
总结词
集成产品开发与过程开发是指将产品开发和 生产过程紧密结合,确保两者之间的协调和 优化。
详细描述
在并行工程中,各部门成员需要紧密合作, 共同参与产品设计和开发过程。这需要建立 有效的沟通机制和合作流程,确保各部门能 够及时提供和获取所需的信息和资源,共同 解决问题,推动项目进展。
早期设计决策
总结词
早期设计决策是指在产品开发初期就对设计方案进行评估和决策,以避免后期更改带来 的时间和成本损失。
性和创造力。
不断探索和创新并行工程的应用领域
关注行业发展趋势和市场需求 变化,不断拓展并行工程的应 用领域。
加强与科研机构和高校的合作 ,引进先进的并行工程技术, 提高企业竞争力。
鼓励员工积极探索和创新,不 断优化并行工程实践,提高产 品开发效率和品质。
感谢您的观看
THANKS
缩短产品上市时间
并行工程强调各环节的并行工作,可 以大大缩短产品的研发周期,使产品 更早地进入市场。
并行工程的历史与发展
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后来,麦克奈特(McKnignt)和杰克逊(Jackson) 又给并行工程一个更简单的定义:并行工程是项目 设计功能的并行开发,它要求在并行工作小组成员 之间进行开放的和交互式的通信联系,以便缩短从 概念设计到正式投产的生产准备时间。 并行工程
的思想是直观的,即同时考虑产品的设计开发、相 关的制造设备、制造过程和维修等,在产品设计过 程中就应考虑到制造过程的设计,其中包括生产规 划、设备选型、生产能力设计、过程规划等,同时 也要考虑产品服务系统如维修、销售、分配及其它 组织和管理方面的内容,这样的设计在设计阶段完 成后,一般都能保证后续阶段如制造、装配等的顺 利进行。
2.改进方案
为了改变这种状况,许多公司开发了制造后改善系统,在产品提 交制造部门后的再设计中引入成本降低方案和价值工程,以降低成本 和提高质量。新产品的开发仍主要集中在研究和开发部门,但是制造 部门、营销维护部门对零部件的设计提出了符合公司制造能力的制造 工艺要求、装配维修方便性要求和准则,这种新的运作方式和系统促 进了世界性大公司之间的激烈竞争,促使各公司把竞争策略转向以在 产品质量上取得全球性的有力竞争地位为中心。他们纷纷采用并行工 程(CE)、可制造性设计(DFM)、连续过程改善(CPI)、全面质 量管理(TQM)和准时生产(JIT)方法。近几年,并行工程在美国 及西方许多国家十分盛行,它已成为当今工厂自动化方面的一个特点, 许多公司先后报道了他们应用并行工程所取得的成果,这些成果已引 起了人们极大的重视。并行工程和可制造性设计已成为新产品开发不 可缺少的手段。
5.2 串行工程与并行工程
1.串行工程 在传统的工程生产中,从市场需求分析至形
成原型产品,信息在整个产品开发过程中是以顺 序方式传递的,是在每个环节工作结束后才传递 至下一环节的,这种工作模式称为串行工程 (Sequential Engineering),也称顺序工程 (Serial Engineering),工作流程图见图5-1。整 个产品开发过程只是一个静态的、顺序的和互相 分离的流程。
结构及支撑系统。分析了并行工程中产品开发基本过程及特点,最后 介绍了并行工程的组织与管理问题。
5.1概述
并行工程(CE,Concurrent Engineering)是 世界市场竞争日益激烈的产物。 20世纪80 年代后期以来,为了赢得市场,满足市场 的需要和变化,许多企业都在积极研究对 策,逐步改变其传统的设计和生产方式, 努力提高产品的开发能力,提高产品质量, 降低设计和生产成本,缩短新产品开发周 期,加强售后服务,以提高企业的竞争能 力,赢得竞争,而竞争的核心是新产品的 开发。
第五章 并行工程
学习目标 并行工程的基本思想 并行工程体系结构 并行工程支撑系统 并行工程产品开发过程及特征 并行工程组织与管理 学习难点 并行工程的基本思想 并行工程产品开发过程 内容概述 本章从介绍并行工程的起源及基本思想入手,介绍了并行产品设计、生 产、分配、维修等功能相对独立,开发工作分别 由不同的专业部门完成,只有在下一环节的工作 中才能发现上一环节的工作需要作某些必要的修 改,其向上反馈的信息总是滞后的,缺点显而易 见,它不仅生产周期长,而且由于反馈信息的滞 后,导致各生产环节都有较大的返工浪费,产品 开发过程中的各项设计和制造活动几乎不可能一 次成功的。 随着产品复杂性的不断提高,在产品
1.传统设计方法
长期以来,新产品的开发研制大多沿用传统的串行工程 方法,产品开发过程是顺序的、迭代式的,产品总是从一个 部门递交到另一个部门(例如:设计部门→工艺部门→制造 加工部门→总装测试部门等),每个部门都根据各自需要进 行修改,由于顺序工程设计方法在初始设计阶段不能全面地 考虑后续过程的多种需要(可制造性、可装配性、可测试性、 质量保证等),使所制造的产品存在许多缺点。因此,对原 设计必须进行必要的修改,从概念设计到工艺过程设计一直 到最终产品定型,可能在不同的环节中多次重复这一过程, 致使对原设计改动过大,推迟新产品上市时间。另外,由于 产品成本的70%是在概念设计阶段确定的,但概念设计修改 只占总费用的7%~10%,而采用顺序工程方法的代价是, 详细设计的修改费用是概念设计修改的10倍,生产制造工艺 阶段修改的费用是详细设计修改费用的10倍,从而使新产品 成本成倍提高,开发周期延长。因此,传统的设计方法无法 适应激烈市场竞争的需要,研究探索产品开发新方法是当务 之急。
与传统上顺序的、重复的、分布式的设计 方法相比,并行工程以并行的、交互的、 协同的工作方式进行产品及其相关过程的 设计,因此,其思想和方法适用于工业生 产的各个方面。大规模的制造系统包含了 众多的资源和设计活动,在设计过程中, 如果能同时规划这些活动,将是企业实现 并行运作的重要一步,使企业节约成本, 提高产品质量。
3.并行工程 并行工程是新产品概念生成、性能描述、开发、制造和维
护机构各部分的直接融合。并行工程的宗旨是制造低成本、 高质量、满足用户要求的新产品。成功的新产品开发不再 只是研究和开发部门的任务,而是整个机构努力协作和配 合的结晶。 并行工程又称为"并行设计"(Concurrent Design),或"同步工程"(Simultaneous Engineering),或 "集成工程"(Integration Engineering)等。这个概念最早是 由美国国防系统于1986年首次提出来的,目的是要改变武 器系统的生产,缩短生产周期与降低成本,不久即引起各 国工业界和学术界的高度重视。美国国防分析研究所 (IDA)对并行工程定义如下: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的过程, 包括制造过程和支持过程,它要求产品开发人员从设计一 开始就能考虑到产品整个生命周期中从概念设计到产品报 废处理的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要 求等等。
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