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並行工程的發展與應用

1988年,美國國防分析研究所分析了武器生產背景下的傳統生產模式,首次提出了並行工程的概念。特別是美國國防部高級住宅研究計劃局(Advanced Housing Research Projects Agency)7月在西弗吉尼亞大學投資4-5億美元,1988成立CERC,致力於CE使能技術的設計、開發和推廣,提高產品開發能力。1986 -1992,這是並行工程的研究和初步試驗階段。美國國防部支持的DARPA/DICE計劃,ESPRIT II &;計劃三,日本的IMS計劃等。都開展了並行工程研究。

1995是壹個新的發展階段。從理論發展到實用,取得了顯著的成果。並行工程已經從理論發展到實踐。越來越多的國際知名企業涉足航空、航天、汽車、電子、機械等領域,通過實施並行工程取得了顯著的效益。

例如,美國洛克希德導彈與航天公司(LMSC)在1992+00年6月接受了美國國防部(DOD)用於“戰區高空區域防禦”(Thaad)的新型導彈的研制。該公司的導彈研制通常需要5年時間,采用並行工程的方法,產品研制周期縮短了60%。具體實現如下:

改進產品開發流程。在項目前期,LMSC花費了大量的精力來分析Thaad開發中的各個流程,並優化這些流程和開發流程支持系統。采用集成並行設計方法。

實現信息整合和共享。在設計和實驗階段,壹些設計、工程變更、實驗等數據,所有相關數據都必須輸入數據庫。應用系統必須實現有效的信息集成和共享。利用產品數據管理系統輔助並行設計。LMSC采用成熟的工程數據管理系統來輔助並行產品開發。通過支持設計和工程信息及其使用的七個基本流程(數據采集、存儲、查詢、分發、檢查和標記、工作流管理和產品配置管理),可以對其工程數據進行有效管理。

CE帶來的好處:導彈研制周期從過去的5年縮短到24個月,產品研制周期縮短60%。大大縮短了設計審查和檢查的時間(壹般只有3小時),提高了檢查和設計的質量。

此外,像西門子這樣的重型雷達設備也采用並行工程來提高產品質量,縮短開發周期。其實施有六個要求:

建立“壹次開發成功”團隊和技術中心;

開發新的設計過程控制工具,跟蹤周期中的時間延遲,消除無效等待時間;

引入IDEF建模系統,讓工程師在建模過程中質疑和改進;

過程控制工具。其軟件包括獲取通過設計中心的每個設計文檔的歷史數據,記錄DCI的根本原因;

采用1在線系統要求負責取消DCI的項目經理寫出詳細原因;

產品設計團隊和產品測試團隊將合並成壹個數字化的團隊,將來負責開發和測試,測試考慮將成為設計過程的壹部分。

ABB(瑞士)列車運輸系統建立了支持CE的計算機系統、可互操作的網絡系統和壹致的產品數據模型,組織了設計和制造過程團隊,應用了仿真技術。並行工程的應用大大縮短了產品開發周期。以前從合同簽訂到交付需要3~4年,只有3~18個月。對於東南亞的客戶,可以在12個月內發貨。整個產品開發周期縮短25%~33%,其中從用戶需求到測試平臺需要6個月,縮短50%。

此外,雷諾(Renauld)和通用電氣(GE)等著名企業也通過實施並行工程取得了顯著的效益。中國制造業要想參與世界競爭,就必須提高自身的產品開發能力,而並行工程是壹個非常重要的選擇。中國並行工程的研究和應用可分為以下幾個階段:

1.1992之前是並行工程的預研階段。863/CIMS年度計劃和國家自然科學基金資助了壹些與並行工程相關的研究課題,如面向產品設計的智能DFM、並行設計方法研究、產品開發過程建模與仿真技術研究等。

1993,863/CIMS組織清華大學、北航、上海交通大學、華南理工大學和航天二院204所等單位組成ce可行性論證組,提出以CIMS實驗工程為基礎開展CE研究。

1995年5月,863/CIMS關鍵技術研究項目“並行工程”正式立項,投入大量資金開展並行工程方法、關鍵技術和應用實現的研究。

1995年5月-1997年2月進行了“並行工程”項目的重點研究。

2.自1998以來,人們對“並行工程”進行了研究和深入探討,並將其應用於航空航天等領域。

我國對並行工程的研究也發展到了壹定的高度。以下是並行工程成功應用的幾個典型例子。

Xi安飛機工業(集團)有限公司在現有軟件系統的基礎上,開發支持飛機內飾並行工程的系統工具,包括CAID系統、DEA系統和飛機內飾CAD/CAE/CAM系統。如Y7-200A室內裝飾設計制造並行工程。通過工藝建模和PDM實施、工業設計、DFA、並行工程環境下的模具CAD/CAM、飛機客艙內飾數字化定義等技術手段。在Y7-700A飛機內飾項目中,開發周期由1.5年縮短至1年,設計變更減少60%以上,產品開發成本降低20%以上。

三是以波音737-700垂尾轉包生產為例,研制周期縮短3個月;節省370萬美元的工裝引進成本;減少樣品1165件,共計50萬元;減少標準工、二類工裝23項,共計654.38元+0.25萬元;減少136過渡模塊,共計68萬元;數控編程速度提高4~6倍,數控零件試切時間減少40%;工藝設計效率提高了1.5倍。

齊齊哈爾軌道車輛並行工程中棚車開發流程的改進。改進措施包括:在產品開發初期,可以充分考慮沖壓件、鑄鋼件等零件的工藝性和鐵路貨車的產品性能,盡量減少設計誤差,提高設計質量;同時,增加了DFX,使得產品加工、裝配和技術問題可以在產品設計階段就考慮到,提高了設計成功的可能性。實現工藝和工裝並行開發,簡化設計流程;制造系統和產品開發流程不構成大循環,從而縮短產品開發周期,提高產品質量和水平。並行工程理論所體現的哲學被廣泛應用。在這裏,這壹思想主要應用於房地產企業管理的以下幾個方面:

壹、生產管理

按照並行工程的思想,房地產開發從壹開始就考慮影響整個過程的所有因素,使每個過程的各個階段協調壹致,並行工作。發展過程中的內部與外部、有形與無形因素被認為是增強管理對象的交融程度,形成互補匹配的整體結構。

並行工程的房地產開發本質上體現了開發工作的系統性——前期的規劃、設計、施工、銷售、管理等過程不再是獨立的單元,而是在壹個完整的系統中考慮。在前期策劃工作中,將產品設計、投資估算、開發計劃、建築施工、質量控制、銷售實現等因素壹並納入體系。在規劃的同時,可以進行設計和施工準備,有助於提前發現問題,及時調整。

房地產開發項目的生命周期壹般分為五個階段:投資決策和項目前期策劃;項目的設計和規劃階段;施工階段;項目的銷售階段;使用stage。每個階段和階段之間有壹些非串行工作,如:投資決策階段的市場調研工作和設計階段的產品概念設計可以並行;施工圖設計工作和采購準備工作可以並行。

1.投資決策和項目前期策劃階段的並行應用

在投資決策和項目前期策劃階段,要把管理、規劃、設計、施工、銷售、客戶、物業的人和行業專家結合在壹起,通過會議、問卷等形式,綜合考慮所策劃項目的目的、過程和結果。

在顧客需求方面,采用QFD(質量功能展開)方法分析顧客需求。從廣義上講,QFD是壹種利用矩陣圖將用戶對產品和服務的要求綜合反映到產品開發、設計和制造各個階段的設計方法。它通過對產品開發過程中的基本要素、事件和活動進行分析,並對它們之間的關系進行描述和轉換,實現對產品開發過程的管理、指導和控制,以保證最大限度地滿足顧客的需求,從而將顧客的需求轉化為壹系列可檢測、可操作的事件和活動。

2.項目設計和規劃階段的並行應用。

根據客戶需求分析,綜合指導項目設計,運用並行工程的思想,將後續工作的可行性和合理性作為設計約束,最大限度地減少後期施工過程中的設計變更和施工方案變更。

設計和規劃階段要以以下五個行動為指導:①項目開發團隊作為壹個整體對整個設計負責。②項目開發團隊要分階段比較優化設計目標,剔除沒有附加值的功能。(3)設計和使用CAD系統網絡,便於信息共享。④設計還必須考慮施工的可操作性,如施工方法、工藝、設備、施工順序、不同承包商之間的配合等。⑤設計應使施工能在設計部分完成時開始,而不是等到整個設計完成。

3.施工階段的並行應用

在施工階段,房地產企業壹般通過招投標的方式交給專業施工企業。在規劃階段,專業施工人員應參與項目的規劃設計。在後期施工過程中,還要註意以下四個方面的並行應用:①減少傳統野外作業中三個工序的相互依賴,使盡可能多的工序同時進行。②應使所有工人了解整個項目以及他們在整個計劃中的作用。(3)工程質量和質量檢驗方法及標準應公布在施工現場顯眼的地方。(4)定期向跨部門團隊發送反饋,以改進其余部分的設計。

第二,組織管理

1.建立平行小組

平行團隊的建立是企業為完成特定的產品開發任務而組建的多功能團隊,包括來自市場、設計、施工、采購、銷售、維修、服務、客戶、供應商、合作單位的代表。通過團隊成員的齊心協力,可以產生積極的協同效應,使團隊的績效水平遠大於單個成員績效的總和。團隊成員擁有互補的技能,致力於相同的績效目標,並且* * *分擔責任。大大提高產品生命周期各階段人與人之間的相互信息交流。

2.團隊管理方法

(1)計劃和控制。就計劃和控制的內容而言,壹般包括進度、成本和質量。具體方法和技術包括:網絡分析技術、作業成本控制、全面質量管理等。

②領導和鼓勵。從具體操作來看,基本有指令型、參與型、授權型和推銷型四種領導風格。在選擇風格時,主要是隨著任務結構和員工素質的變化而變化。主要激勵方式有:目標管理、行為矯正、員工參與方案、浮動薪酬方案。

③溝通協調。信任、溝通和協調對於緊密協調的團隊工作模式尤為重要。溝通有四種功能:控制、鼓勵、情感表達和信息。在具體操作中,協調不僅可以解決沖突,避免組織功能失調,還可以在保證組織功能正常的前提下,激發沖突,提高群體工作效率。

3.團隊的決策模式和方法

在決策時,工作團隊通常采用群體決策的方式。其主要優點是:信息和知識更加完備,增加了觀點的多樣性,提高了決策的可接受性,增加了合法性。其缺點:浪費時間,從眾壓力,少數人控制,責任不清。壹般來說,群體決策更準確,質量更好。但是從速度和效率上來說,群體決策不如個體決策。

4.協調解決沖突

在實施並行工程的過程中,由於在初始階段應用並行模式來綜合考慮整個生命過程中各個環節的影響,並行工程強調多學科專家的合作。由於專家的知識和背景不同,他們的目標也不同,相互影響,相互制約,隨時可能發生沖突。如何協調這些沖突是實施並行工程的關鍵問題。從某種意義上說,並行工程的實施過程就是沖突產生、發展和解決的過程。沖突可以使設計者及早發現和解決問題,保證設計方案的優化。

第三,輔助管理

1.建立有利於實施並行工程的文化氛圍

並行工程最重要的方面是它代表了壹種不同的文化,而不僅僅是壹種方法或技術。事實上,壹些組織已經在並行工程的定義中認識到了這壹點。改變文化並不容易,主要的方法是通過教育和培訓。從最高管理層開始,組織的所有成員都應該意識到並行工程方法的好處和它所需要的條件。組織中的每壹層和每壹個成員都必須充分意識到什麽是並行工程,什麽不是。在這個步驟完成之前,可以進行並行工程。

2.爭取業務領導的大力支持和部門領導的理解。

利用並行工程方法實施項目管理,必然涉及組織、權力分配、各種激勵政策和人際關系的變化。而企業對權力分配、責任和利益關系的確定極其敏感。因此,必須有企業高層的支持。但是在中國建築企業的現狀下,壹般企業的高管很難對下屬產生強大的影響力,他必須得到他們的理解和支持。按照並行工程的思想,他必須賦予每個負責人對各部門資源的支配權,這顯然會削弱每個部門負責人的權力,所以他需要對每個部門負責人做大量的思想工作。企業領導的決心、威信、影響力和領導藝術是贏得部門領導密切合作的關鍵。

3.建立並行工程的信息模型和數據平臺。

隨著計算機和通信技術的飛速發展,並行工程可以更好地在企業管理中實施。壹般包括建立以下信息系統來輔助項目的完成和企業的順利管理。

①項目管理體系。在並行產品開發中,多學科團隊壹般是以項目為單位組建的,其管理方法基本上是基於項目管理的思想。項目管理軟件的功能壹般包括:任務分解、進度安排與跟蹤、資源分配、成本核算與分析。

②工作流管理系統。工作流管理是人與計算機之間的自動協調、控制和通信。在計算機化的業務流程中,所有命令的執行都是通過運行互聯網上的軟件來控制的。在工作流管理下,可以對工作量進行監控,從而平衡將工作分配給不同用戶的工作量。

③群體決策支持系統。由於時間和地點的不同,群體的決策過程可以發生在四種情況下:同壹時間——同壹地點,同壹時間——不同地點,不同時間——同壹地點,不同時間——不同地點。相應的,群體決策支持系統的工具有四類:決策室(支持協同定位和同時交互);工程室(支持異地異地交互);電話會議系統(支持同時遠程交互);電子郵件系統和語音郵件系統(支持不同時間、不同地點的交互)。

(4)信息共享系統。信息共享是並行團隊工作的壹個基本要素,信息應該透明並及時交流。計算機輔助項目管理信息系統可以保證信息傳遞的準時性,幫助所有參與方及時溝通,快速反應。

並行工程在上述三家房地產企業管理中的應用,實際上解決了項目規劃定位不準、設計理念不切實際、項目開發時間過長、項目建設流程混亂、服務落後等問題。汽車工業是壹個技術和資本高度密集的成熟產業,是當今許多高新技術的載體。產品開發是汽車工業技術的核心,也是壹項重要的技術。技術設備

汽車開發是壹項復雜的系統工程。其開發過程包括創意、建模、設計、工程分析、樣機實驗、工裝設計與加工、調試、生產與裝配。如果各個環節不能很好的協調,汽車開發必然是壹個龐大而耗時的工程。尤其是近年來,隨著國內汽車工業的快速發展,汽車廠之間的競爭空前激烈,汽車開發的周期、質量和成本顯得尤為重要。由於產品研發投入不足,新產品開發全過程實踐不足,我國與國外高水平汽車開發技術仍有較大差距。特別是在產品開發的組織體系和人員,產品開發工作的組織和產品開發的流程上。下面將討論在汽車開發過程中,如何利用並行工程來縮短產品開發周期,提高產品質量,降低產品開發成本。

壹般來說,汽車產品的開發周期有四個階段,即計劃階段、設計階段、樣車試制階段和小批量試制階段。汽車企業在實施產品開發並行工程時,應該在這四個階段使用。

1.並行工程在計劃階段的應用

在規劃階段,汽車企業的決策者首先要考慮:開發的產品能否給企業帶來經濟效益;開發的產品是否具有先進性、可行性、經濟性和環保性;開發的產品是否有潛在市場;競爭對手是否也在開發同類型的產品,水平如何;開發的產品是否符合國內外法律法規和專利要求是否可行。

如果通過論證認為可行,將立即成立產品開發並行工程項目組。企業應當在產品設計、產品工藝、質量管理、現場施工、生產管理等方面,選拔具有壹定技術專長和管理能力的人員。(必要時可邀請產品使用方的客戶代表參加)從產品開發相關部門抽調人員組成並行工程項目組,同時明確小組成員的工作職責。

2.並行工程在設計階段的應用

並行工程要求產品開發人員在制定產品設計的總體方案時,通過考慮產品生命周期中的所有因素來解決產品的T、Q、C、S問題,即以最快的上市時間、最好的質量、最低的成本和最好的服務來滿足客戶的不同需求和社會可持續發展的需要。作為未來詳細設計的基礎,總體方案的設計和論證必須保證整體最優,包括優化設計、降低成本、縮短開發周期。

在設計階段,產品開發並行工程項目組應根據用戶的需求確定所開發產品的設計目標。要保證開發出來的產品能讓用戶滿意,就必須把項目開發周期、項目開發成本、用戶關註的預定最優效果作為開發產品的設計目標。

設計目標是並行工程項目組的行動計劃。這些目標是在充分研究國內外經濟形勢、合理的客戶要求、整體市場需求、國家法律法規要求和企業內部客觀條件,並全面收集競爭對手相關信息的基礎上確定的。設計目標確定後,需要采用合理簡單的方法,根據用戶需求找出關鍵目標,並將設計目標分解為若幹分類目標。這樣,並行工程項目組可以自上而下地傳播設計目標,企業各部門可以並行工作。根據關鍵目標的要求,對產品開發過程進行評價,得到最優設計結果。

3.並行工程在樣品試制階段的應用。

樣品試制階段並行工程的重點是優化產品的各個方面。並行工程項目團隊應建立典型產品的設計模型。汽車企業典型產品設計、可靠性設計和可靠性試驗的目的是建立典型產品的設計數據庫,通過現代計算機的應用技術,實現設計數據的信息收集、編制、分發、評價和擴展管理,建立典型產品的設計模型。通過對已建立的典型產品設計模型的學習,利用信息反饋系統對產品壽命進行估算,找出產品設計和產品改進的需求,實現產品的優化設計。為了優化已開發汽車產品的設計,還必須了解同類產品的失效規律和失效類型,尤其是在設計對安全性、可靠性和耐久性有重要影響的產品時。要認真分析數據庫中同類產品的失效規律和失效類型,采用成熟產品的積累數據,通過增加安全系數、降低載荷、加強試驗等方式優化產品設計。

4.並行工程在小批量試制中的應用。

小批量試制階段並行工程的重點是優化生產能力。應根據產品質量要求合理分配生產能力。“人員、設備、材料、資金、信息等”的最優組合是以最少的投入獲得最大的產出的基礎。尤其是在產品和技術更新速度不斷加快、社會化大生產程度不斷提高的今天,更需要對工藝流程、工藝成本、設備能力、工藝裝備有效性、檢測能力、試驗能力等進行優化分析,實現產能的合理配置。同時,對於生產出來的產品,要站在用戶的立場,從加工合格的產品中抽取壹定的數量,評價其質量特性是否符合產品圖樣、技術標準、法律法規的要求;並根據質量缺陷的數量,評估產品相應的質量水平,並督促相關部門立即制定改進措施,分析用戶對投入試用的產品的信息反饋,為用戶提出合理可行的建議,達到用戶滿意。此外,由於汽車產品安全要求的特殊性,企業還必須對汽車進行安全性和可靠性試驗。

汽車產品安全可靠性試驗的目的主要是檢查產品是否符合規定的安全要求。產品設計改進和產品質量改進是貫穿產品生命周期的壹項經常性工作。持續改進是提高企業管理水平的基本方法,也是企業追求顧客滿意和利潤的永恒動力。

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