并行工程课件
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现代制造技术之并行工程105页PPT
现代制造技术之并行工程
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易安Βιβλιοθήκη 。▪26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
105
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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露
凝
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氛
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天
高
风
景
澈
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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嗟
身
后
名
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于
我
若
浮
烟
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
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倚
南
窗
以
寄
傲
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审
容
膝
之
易安Βιβλιοθήκη 。▪26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
制造32现代制造技术之并行工程.ppt
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
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
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
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
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
并行工程案例ppt正式完整版
同以时及， 所采有用下其游它的的发市计图场算和机材辅料助清系单统数，据产如管品用理于系开管统发理。零件数据集工与程发图的IDM系统，用制于造线路图设计的WIRS销系售统，服集务成化工艺设计系统，
①提高设计质量，极大地减少了早期生产中的设计更改；
“现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。
人海茫茫，不求人人都能刻骨铭心，但求对人对己问心无愧，无怨无悔足矣。
整机预装配。
TPIPT
只有彼此以诚相待，彼此尊重，相互包容，相互懂得，才能走的更远。
“你要去做什么更重要的事吗？我高这性里能又的稻谷开也发有组泉织水（。过程管理）
图3 波音公司民用飞机开发组织结构的演变过程
IPT作为一种新的产品开发组织模式， 与企业的文化背景和社会环境密切相关。 IPT包括各个专业的技术人员，他们在产品 设计中起协调作用，制造过程IPT成员的尽 早参与，最大程度的减少更改、错误和返 工。
是一个反复循环过程。设计人员用数字化 预装配检查3D模型，完善设计，直到所有 的零件配合满足要求为止。最后，建立零 件图、部装图、总装图模型，2D图形完成 并发图。设计研制过程需要设计制造团队 来协调。
（2）数字化整机预装配过程
数字化预装配利用CAD/CAM系统进行 有关3D飞机零部件模型的装配仿真与干涉检 查，确定零件的空间位置，根据需要建立临 时装配图。作为对数字化预装配过程的补充 ，设计员接受工程分析、测试、制造的反馈 信息。数字化预装配模型的数据管理是一项 庞大、繁重的工作，它需要一个专门的数字 化预装配管理小组来完成，确保所有用户能 方便进入并在发图前作最后的检查。
“爱。
集成产品开发团队（IPT）
通过产品数据管理系统进行数字化资料共享，实现数据的专用、共享、发图和控制。
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
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。
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
∧
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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
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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
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∨ 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
∧
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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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等均采用并行工程技术来开发自己的产品，取得显著效益。
PPT学习交流
8
CE与串行工程产品开发总成本比较
PPT学习交流
9
串、并行产品开发过程（时间）对比
PPT学习交流
10
并行工程的定义
并行工程CE是对产品及其相关过程（包括设计过程、 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。这种工作模式力图使开发人员从一 开始就考虑到产品全生命周期中的各种因素，包括质 量、成本、进度及用户需求。
PPT学习交流
11
一
引言
二
并行工程的起源及定义
三
并行工程简介
四
并行工程的关键技术
五 并行工程实际案例及汽车领域的应用
六
总结
PPT学习交流
12
三、并行工程的运行特性
——（1）并行特性
➢ CE的最大特点是把时间上有先有后的作业过程转变为同时考虑和尽可能 同时（或并行）处理的过程；
➢ 在产品的设计阶段就并行地考虑了产品整个产品生命周期中的所有因素， 研制周期将明显地缩短。这样设计出来的产品不仅具有良好的性能，而 且易于制造、检验和维护。
并行工程
PPT学习交流
1
一
引言
二
并行工程的起源及定义
三
并行工程简介
四
并行工程的关键技术
五 并行工程实际案例及汽车领域的应用
六
总结
PPT学习交流
2
一、引言（1）---喝茶
串行过程
并行过程
PPT学习交流
3
一、引言（2）---产品开发
概念设计
设计和绘图
原型论证
制造准备和加工
传统的产品开发模式是串行的：产品设计→工艺设计→计划调度→生产制造。 设计工程师与制造工程师之间互相不了解，互相不交往，中间有如隔了一堵墙。
化产品开发。
PPT学习交流
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一
引言
二
并行工程的起源及定义
三
并行工程简介
四
并行工程的关键技术
五 并行工程实际案例及汽车领域的应用
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总结
PPT学习交流
6
二、并行工程的起源
• 并行工程产生的背景要求：
• 全球化市场要求企业必须改变经营策略：提高产 品开发能力、增强市场开拓能力，但传统产品开 发模式已不能满足市场竞争要求。
• 并行工程是一种企业组织、管理和运行的先进设 计、制造模式；采用多学科团队和并行过程集成 化开发模式。
• 并行工程把传统的制造技术与计算机 技术、系 统工程技术和自动化技术相结合，在产品开发的 早期阶段全面考虑产品生命周期中的各种因素， 力争使产品开发能够一次获得成功。从而缩短产 品开发周期、提高产品质量、降低产品成本。
1988年DARPA发出了并行工程倡议，西弗吉尼亚大学设立了并行工程研究中心，许多大 软 件公司、计算机公司开始对支持并行工程的工具软件及集成框架进行开发。
CE在国际上引起各国的高度重视，其思想被更多的企业及产品开发 人员接受和采纳，各 国政府也加大支持并行工程技术开发的力度。
并行工程已在一批国际著名 企业中获得成功应用，如波音、洛克希德、雷诺、通用电气
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。
PPT学习交流
17
三、并行工程的体系结构
（l）产品概念设计：对产品设计要求进行分组描述和表述，并对方案优选、批量、 类型、可制造性和可装配性评价，选出最佳方案，指导概念设计。
（2）结构设计及其评价：将产品概念设计获得的最佳方案结构化，对各种方案进 行评价和决策。选择最佳结构设计方案或提供反馈信息，指导产品的概念设计 和结构设计。
PPT学习交流
14
三、并行工程的运行特性
制造系统各个环节的内在联系
PPT学习交流
15
三、并行工程的运行特性
性
——（3）协同特
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。
PPT学习交流
16
三、并行工程的运行特性
性
——（4）集成特
CE是一种系统集成方法，具有人员、信息、功能、技术的集成特性。
① 人员集成：管理者、设计者、制造者、支持者以至用户集成为一 个协调的整体。
② 信息集成：产品全生命周期中各类信息的获取、表示、表现和操 作工具的集成和统一管理。
③ 功能集成：产品全生命周期中企业内各部门功能集成，以及产品 开发企业与外部协作企业间功能的集成。
PPT学习交流
7
影响并行工程 产生的大事件 (Concurrent Engineering,CE)
美国国防先进研究计划局（DARPA）1987 年12月举行了并行工程专题研讨会，提出了发展 并行工程的 DICE计划（DARPA’s Initiative in CE）。
同时，美国防御分析研究所IDA（Institute of Defense Analyses）对CE及其用于武器系 统的可行性进行调查研究， 88年公布了著名的R-388研究报 告，明确提出了并行工程的 思想。
PPT学习交流
13
三、并行工程的运行特性
——（2）整体特性
• CE认为，制造系统（包括制造过程）是一个有机的整体，在空间中似乎相互独 立的各个制造过程和知识处理单元之间，实质上都存在着不可分割的内在联系。
• CE强调全局性的考虑问题，即产品研制者从一开始就考虑到产品整个生命周期 中的所有因素。
• 并行工程追求的是整体最优。有时为保证整体最优，甚至可能不得不牺牲局部 的利益。
PPT学习交流4ຫໍສະໝຸດ 传统产品开发模式存在的缺点
• 部门之间信息共享存在障碍； • 操作流程的串行实行，使得设计早期不能全面考虑产品生命周期中的各种因素，不能综合考
虑产品的可制造性、可装配性和质量可靠性等因素，导致产品质量不能达到最优； • 各部门对产品开发的独立修改导致产品开发出现各种反复，总体开发时间延长； • 基于图样以手工设计为主，设计表达存在二义性，缺少先进的计算机平台，不足以支持协同