产品开发中的并行设计
并行工程在产品开发各阶段的应用
早 期 阶段 就 能及 早考 虑 下游 的各种 因素 ， 以缩 短
开 发 周期 ，提 高创新 效 率 。采 用 并行 工程 可 以大 大 缩 短开 发 时 间， 发现 问题 的时 间节 点早 期化 ， 使 减 少 量产 阶段 问题 ， ２所 示为 并行 开 发流 程 图 。 图
２ 并 行 工 程 在 白 车 身产 品 开 发 中 的运 用
２ ）零件 形 状特征 的影响 。由于 侧面 止 口形状
Ｒ 值 的影 响和车 顶零 件 与水槽 焊接 间 隙 的影 响 ，
存在风 险
区域
前风 窗 Ｒ
标杆 车
公司类试车
焊接 后 两侧 易产 生 凹 陷表面 形成 波 浪 ，影 响外观 质量 ，需在 顶盖 内侧 增加 加 强板 进 行修 复 改善 ，
３ ）材料 的选 择 。 同步设计 阶 段 需考 虑 材料 在
的选 用 ，对车 身 所用 镀锌 板进 行 分析 ，由于 类似
零 件 采用 镀锌 钢 板 ，在生 产 中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 生漆 面脱 落 的缺
陷 ，如 需采用 镀锌 板 需进 行 涂装 的可 行性 同步设 计 考虑 ，防止 类似 问题 的发 生 。 ４ ）材 料尺 寸 的选 择 。 产 品设计 时应 充分 考 在 虑 材 料采购 的可 行性 ，加 工 的可行 性 。由于顶 盖
１ ）零件 定位 特征 的影响 ：类似 车 型高 项盖 焊 接 定 位孔 为 后部 两孔 ，产 品前风 窗与 前栏板 焊 接 定位 主要 靠 型面 ，因零件 回弹等 因素 ，零件 在 定 位 时 需靠 操作 者 进行 前 后推 移等 判 定 ，造成 零 件 前 部 Ｙ 向定位 和 Ｚ向定位 无法 约束 ， 艺人 员在 工
整车项目开发中并行工程的运用分析
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，汽车产品的更新换代速度也越来越快。
为了保持竞争力，汽车制造商不断进行技术创新和产品研发，以满足消费者的需求。
在汽车整车项目开发中，并行工程的运用越来越广泛，成为汽车制造商提高生产效率和缩短产品上市时间的重要手段。
本文将从并行工程的概念、优势和应用实践等方面进行分析。
一、概念并行工程是指在产品开发过程中，各个部门或团队在同一时间内并行进行工作，以加快产品的研发和上市进程。
传统的产品开发工程是线性的，各个阶段依次进行，例如概念设计、工艺设计、原型制作、试验验证等。
而并行工程则是在这些阶段同时进行，各个团队之间进行信息和数据的共享与协作，以实现快速而高效的产品开发。
二、优势1. 缩短开发周期并行工程可以使各个环节同时进行，不再需要等待上一个环节完成后才能进行下一个环节，从而大大缩短产品的开发周期。
这样可以更快地将新产品推向市场，满足消费者的需求，提高市场竞争力。
2. 提高产品质量并行工程可以使产品设计、工艺设计、试验验证等环节能够更早地协同工作，发现问题并进行修正，从而提高产品的质量和可靠性。
及时发现和解决问题，可以避免在后期工程中出现严重的质量问题，节省修正成本和时间成本。
3. 降低成本并行工程可以减少产品开发周期，缩短产品上市时间，降低产品开发成本和资金占用成本。
及时发现并解决问题可以减少后期修正成本，降低产品生命周期成本。
4. 提高团队效率并行工程需要不同部门和团队之间的密切协作和信息共享，可以加强沟通和协作，提高团队的工作效率和团队凝聚力。
团队成员可以更好地理解整个产品开发过程，明确自己的工作任务和目标，提高工作积极性。
三、应用实践1. 制定整车项目开发计划在整车项目开发中，制定详细的开发计划是非常重要的。
需要确定项目的里程碑节点，明确各项工作的时间节点和工作内容，以及各个部门或团队的协作关系和责任分工。
在项目开发过程中，需要及时调整计划，确保整个项目能够按时、高质量地完成。
制造现代制造技术之并行工程
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。
并行工程与传统串行工程的比较
并行工程和传统串行工程的比较并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。
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（CE—Concurrent Engineering）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。
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。
并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。
并行工程的具体做法是：在产品开发初期，组织多种职能协同工作的项目组，使有关人员从一开始就获得对新产品需求的要求和信息，积极研究涉及本部门的工作业务，并将所需要求提供给设计人员，使许多问题在开发早期就得到解决，从而保证了设计的质量，避免了大量的返工浪费.在产品的设计开发期间，将概念设计、结构设计、工艺设计、最终需求等结合起来，保证以最快的速度按要求的质量完成。
各项工作由与此相关的项目小组完成。
进程中小组成员各自安排自身的工作，但可以定期或随时反馈信息并对出现的问题协调解决。
依据适当的信息系统工具，反馈与协调整个项目的进行。
利用现代CIM 技术，在产品的研制与开发期间，辅助项目进程的并行化。
并行工程本质特点：1.并行工程强调面向过程和面向对象。
并行工程强调面向过程（Process-oriented）和面向对象（Object-oriented）一个新产品从概念构思到生产出来是一个完整的过程（process）。
传统的串行工程方法是基于二百多年前英国政治经济学家亚当·斯密的劳动分工理论。
该理论认为分工越细，工作效率越高。
因此串行方法是把整个产品开发全过程细分为很多步骤，每个部门和个人都只做其中的一部分工作，而且是相对独立进行的，工作做完以后把结果交给下一部门。
IPD体系之结构化的并行开发流程
IPD体系之结构化的并行开发流程IPD（Interdisciplinary Product Development）体系是一种结构化的并行开发流程，它旨在加强不同学科领域之间的合作与沟通，以提高产品开发的效率和质量。
下面将详细介绍IPD体系的结构化并行开发流程。
首先是需求分析阶段。
在这个阶段，项目团队与客户合作，明确产品的功能、性能和特征。
通过与客户的持续沟通和共同努力，收集、定义和优先级排序产品需求。
接下来是概念设计阶段。
在概念设计阶段，团队根据需求分析阶段收集到的信息和数据，创建初步的设计方案。
团队会使用各种工具和技术，如绘图、原型制作和虚拟仿真，来验证和改进设计方案。
然后是详细设计阶段。
在详细设计阶段，团队会进一步详细描述和细化概念设计，并制定出详细的产品规格和工程图纸。
这一阶段，需要和制造和装配团队密切合作，确保设计方案的可制造性和可装配性。
接下来是制造和装配阶段。
在这一阶段，产品的零部件会被制造和装配起来，形成最终的产品。
在这个过程中，制造团队会与设计团队密切合作，以确保产品按照设计规格进行制造和装配。
然后是测试和验证阶段。
在这个阶段，团队会对产品进行各种测试，以确保它符合设计规格和客户需求。
测试和验证可以包括性能测试、可靠性测试、安全性测试等。
测试结果会反馈给设计团队，以进行必要的改进和优化。
最后是发布阶段。
在这个阶段，团队会准备产品的上市和销售。
这包括产品的市场推广、销售渠道的建立和销售培训等工作。
同时，团队还会与客户保持沟通，收集用户反馈和市场需求，以不断改进产品和开发下一个版本。
1.减少开发时间。
通过并行开发，各个阶段可以同时进行，加快产品开发的速度。
团队之间的紧密协作和信息交换，可以减少重复工作和沟通成本。
2.提高产品质量。
通过结构化的开发流程，各个学科领域的专家可以在早期发现和解决问题，减少设计错误和技术风险。
同时，在测试和验证阶段进行充分的测试，可以确保产品符合设计规格和客户需求。
并行工程在新产品及工艺并行开发中的应用
１ 并行工程概述
或 减 少产 品开 发 进 行 到 晚期 时发 现 新 产 品 的研 发 过 程 是 一 个 高 投 和 制 造 失效 风 险 。但 是 随 着 技术 的
入 、 高风 险 的过 程 ．如何 能够 源 源 不 断 进步 以及 客 户 对 产 品 期 望 的 不 错误 再返 回到 设计初期进 行修 改。
可以同时考虑产品生命周期的各 因素 （ 括 质量 、成 本 、进度 和 用户 下 来 ．而 在 接 下来 的过 程 中主 要 是 关。 包
２０年 １ ０８ Ｔ ９ ８ Ｍ
．
Ａ Ｔ＆Ｍ论坛
个 方面 的 因素 ；另 一 方面 在 设计 阶 制造 ，进行 实车 装 配 。实 车制 造 完 工 艺 设计 要 达 到什 么 程 度 完成 哪 段 就可 同时进 行 工 艺 （ 工 工艺 、 加 成 后 将 进行 各 个 方 面 的功 能验 证 、
产 品 生产 过 程 中可 能 的 失效 模 式 进
通 常情 况 下 ，在 一个 公 司 当前 系 统 化 的工 作 模 式 。这种 工作 模 式
行分 析 ，并 采 取 相 应 的措 施 确 保 了 的 制 造体 系 下 ，为最 大 程 度地 减 少 力 图 使产 品开 发 设 计 从一 开 始 就 考
项 目质量 。
在设计时将下 对 现 有 制造 工艺 的冲 击 ，我 们提 倡 虑到产品的生命周期，
制 造 驱 动产 品设 计 ． 即最 大 程度 地 游 环 节 的可 靠 性 、技 术 性 、生 产 性 以避 免 减 少 生产 设 备 改造 ．降 低 实 施成 本 等作 为设 计环节 的约 束条件 ，
．
Ａ Ｔ＆Ｍ 论 坛
并行 工程
在新产品及工艺并行开发中的应用
并行工程和传统串行工程两者的比较
并行工程和传统串行工程的比较并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。
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（CE—Concurrent Engineering）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。
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。
并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。
并行工程的具体做法是：在产品开发初期，组织多种职能协同工作的项目组，使有关人员从一开始就获得对新产品需求的要求和信息，积极研究涉及本部门的工作业务，并将所需要求提供给设计人员，使许多问题在开发早期就得到解决，从而保证了设计的质量，避免了大量的返工浪费.在产品的设计开发期间，将概念设计、结构设计、工艺设计、最终需求等结合起来，保证以最快的速度按要求的质量完成。
各项工作由与此相关的项目小组完成。
进程中小组成员各自安排自身的工作，但可以定期或随时反馈信息并对出现的问题协调解决。
依据适当的信息系统工具，反馈与协调整个项目的进行。
利用现代CIM技术，在产品的研制与开发期间，辅助项目进程的并行化。
并行工程本质特点：1.并行工程强调面向过程和面向对象。
并行工程强调面向过程（Process-oriented）和面向对象（Object-oriented）一个新产品从概念构思到生产出来是一个完整的过程（process）。
传统的串行工程方法是基于二百多年前英国政治经济学家亚当·斯密的劳动分工理论。
该理论认为分工越细，工作效率越高。
因此串行方法是把整个产品开发全过程细分为很多步骤，每个部门和个人都只做其中的一部分工作，而且是相对独立进行的，工作做完以后把结果交给下一部门。
并行设计X.ppt
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
产
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
开
发 过
概念设计
详细设计 工艺设计
程 并 概念设计
少量反馈
行
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。
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产品开发中的并行设计
王秋敏
[文章摘要]我国制造企业普遍存在的问题是缺乏新产品的设计与开发能力,他们迫切希望缩短产品的开发周期、降低成本、提高质量。
在这种形势下,并行设计应运而生。
本文主要阐述了运用并行设计开发新产品的必要性、关键因素和所取得的成效。
[关 键 词] 产品开发、并行设计、最优化
产品是企业的生命线,是企业在市场竞争中取胜的关键。
社会发展和需求的变化对产品的品种、质量和性能不断提出新的要求,迫使激烈竞争中的企业竞相采用先进的技术手段开发新的产品,而新产品的开发又不断地对技术的发展提出新的要求。
面对瞬息万变的市场环境,企业只有具备高度的灵敏性,能抓住稍纵即逝的机遇,快速开发出高质量、低成本的新产品,变被动适应用户为主动引导市场,才能保证在竞争中立于不败之地。
1．并行设计提出的必要性和其优势
大量实践表明,开发新产品的首要环节是必须抓好产品设计。
好的产品是设计出来的,然后才是制造出来的。
传统制造工业中,产品的开发过程是沿用从设计到制造的串行生产模式。
其表现为从时间上和功能上把各部门的专职人员彼此孤立开来,信息不通,难以交流,缺乏协调统一。
这种设计不能及时考虑到产品的制造、装配等要求,难以对产品开发过程中的各种可选方案进行充分的评价和筛选,加长了设计周期,提高了产品成本,使设计过程多次反复;又由于各个设计阶段设计人员知识和经验的局限性,加之设计过程的复杂性,设备、材料、工艺和实现技术的多样性,难以确定以最低成本制造出高质量产品方案;且串行设计过程时间紧迫,使设计师只能把可选方案局限在最方便的方案上,而不是最佳的设计方案。
同时在产品开发过程中,没有营销、财务、采购及用户的积极参与和指标考核,设计者对目标成本、用户的期望和要求很少考虑,造成了产品难以适应市场的需求。
上述这些问题使得产品开发持续时间长,反复次数多,研制费用高,很显然已不能适应快速变化的市场需求。
并行是基于传统中的串行而提出的。
并行设计是指在产品设计一开始,就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到报废处理的所有因素,包括产品质量、制造成本、进度计划,充分利用企业内的一切资源,最大限度地满足用户的要求,同时及时全面评价产品设计,尽早发现后续过程中可能存在的问题,及时提出改进信息,保证产品设计、工艺设计、制造的一致性。
它能够使现代产品设计做到“运筹于帷幄之中,决胜与千里之外”,使产品设计具备高度预见性和预防性,具体表现为:①缩短产品投放市场的时间。
并行设计将产品及其保障资源并行进行设计,可使得在设计阶段不仅设计出产品,而且同步确定与生产、保障有关的程序和计划,缩短生产准备时间,减少制造过程中的更改、返工等,从而使产品总的开发时间减少; ②降低成本。
并行技术不同于传统的“反复试制样机”的作法,强调“一次达到目的”。
虽然这可能会提高产品设计阶段的某些费用,但与后续的生
产、维修过程所减少的费用相比,对降低成本很有意义。
另外它采用仿真技术,模拟产品的工作过程,对其“软样品”进行仿真实验,实现优化设计,从而省去了昂贵的样机试制。
这样,产品的寿命循环价格降低了,既有利于制造者,也有利于顾客; ③提高质量。
并行设计在一开始就已经注意到产品的制造问题,可全面优化产品设计和过程设计,使所设计的产品便于制造,易于维护,避免返工和废品,降低产品故障率。
这就为质量的“零缺陷”提供了基础,使得制造出来的产品甚至用不着检验就可上市; ④产品符合市场或用户的需求。
由于在设计过程中,同时有销售人员参加,甚至还包括顾客,所以设计出的产品能够反映用户的需求,从而提高了产品的可靠性和实用性。
另外此技术能较快地推出适销对路的产品并投放市场,增强了企业的市场竞争能力。
2．运用并行设计开发产品的关键因素 （1） 群组协同合作。
现代产品越来越复杂,产品从设计到售后服务涉及到各个方面的知识。
为了设计出最优的产品,并行设计中应成立专门的工作小组,小组的成员包括不同部门的专家,他们不仅要具有高品质,有准时完成设计目标的技术水平和制造工艺技术知识,还要具备相互合作的协作精神;应随时对设计出的产品和零件从各个方面进行审查,以实现信息利用最大化,资源利用最优化。
（2）设计过程的并行性。
并行性有两方面的含义:其一是在设计过程中通过专家把关同时考虑产品其生命周期中所有的后续过程:制造、装配、检测、企业的设备能力和人力资源、使用、维修和报废等;其二是在设计阶段就要集中有关产品研制周期的各部门的工程技术人员同时进行工艺(包括加工工艺、装配工艺和检验工艺) 过程设计,并对工艺
设计的结果进行计算机仿真,直至用快速原
型法产生出产品的样件。
（3） 系统集成与整体优化。
并行设计作为现代设计方法,其核心准则是“最优化”。
但并行设计不完全追求单个部门、局部过程
和单个部件的最优,而是追求全局优化,追求
产品整体的竞争能力。
对产品而言, 这种竞
争能力就是指产品的TQCS 综合指标———
交货期(time) 、质量(quality) 、价格(cost) 和服务( service) 。
在不同情况下,侧重点
不同。
在某阶段,交货期可能是关键因素,也
可能是质量,也可能是价格,有时是它们中的
几个综合指标。
对每一个产品而言,企业都对它有一个竞争目标的合理定位,因此并行设
计是围绕这个目标来进行整个产品开发活
动。
只要达到整体优化和全局目标即可,而并不追求每个部门的工作最优。
（4） 设计过程的管理。
并行设计系统
是一项复杂的人机工程,不仅涉及技术科学,
而且还涉及管理科学。
目前的企业组织机构
是建立在产品开发的串行模式基础上的,并
行设计希望产品开发的各项活动尽可能在时
间上平行地进行,这就要求较高的管理水平
与之相适应。
并行设计能取得成功的根本原
因在于它管理、协调全过程的技术,而且随着并行设计的逐步推广,必将导致企业的机构
设置、运行方式、管理手段发生较大的改变。
（5） 计算机仿真技术。
并行设计中,
为了达到产品的一次设计成功,减少反复,在
许多部分都要用到仿真技术:装配过程仿真,
加工过程仿真,生产计划调度仿真等。
仿真技术的运用使生产制造等后期工作中产生的问
题能在设计早期发现,及时处理。
3．并行设计技术的应用成效
国外一些著名的企业通过实施并行设计取得了显著的效益,证明它是企业产品开发过程中的有效方法。
例如,波音公司在767 一X 的开发过程中采用了全新的“并行产品定义”的概念,通过优化设计过程集合了最新管理方案,改善设计,提高飞机生产质量,降低成本,改进计划,实现了三年内从设计到一次试飞成功的目标;洛克希德在1992 年开始的新型号导弹开发中,采用并行设计的方法,将导弹开发周期从5 年缩短到2年。
在我国,齐齐哈尔铁路车辆(集团) 有限公司通过并行工程的实施,全面支持铁路货车的集成化应用开发,在国内率先实现了铁路货车的数字化并行设计,减少了新产品试验、试制次数,节约了大量的试验费用,极大地提升了企业
的产品创新设计能力,使其整体水平达到20 世纪90 年代国际先进水平,增强了公司的国际竞争能力。
4．结论
产品是企业生存和发展的根本保障。
并行设计技术的运用缩短了产品开发周期,降
低了成本,提高了质量,极大地提高了企业开发新产品的竞争能力,为企业带来巨大的经
济效益。
它是企业开发新产品的需要,是企业提高设计能力和现代制造技术发展的一个主要方向。