并行工程案例

1、并行工程已從理論向?qū)嵱没较虬l(fā)展，越來越多的涉及航空、航天、汽車、電子、機(jī)械等領(lǐng)域的國際知名企業(yè)，通過實(shí)施并行工程取得了顯著效益。如美國洛克希德(Lockheed) 導(dǎo)彈與空間公司 (LMSC) 于 1992 年10 月接受了美國國防部(DOD) 用于“戰(zhàn)區(qū)高空領(lǐng)域防御” (Thaad) 的新型號導(dǎo)彈開發(fā)，該公司的導(dǎo)彈開發(fā)一般需要5 年時(shí)間，而采用并行工程的方法，最終將產(chǎn)品開發(fā)周期縮短60% 。具體的實(shí)行如下：改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)流程。在項(xiàng)目工作的前期，LMSC花費(fèi)了大量的精力對 Thaad 開發(fā)中的各個(gè)過程進(jìn)行分析，并優(yōu)化這些過程和開發(fā)過程支持系統(tǒng)。采用集成化的并行設(shè)計(jì)方法。實(shí)現(xiàn)信息集成與共享。在設(shè)

2、計(jì)和實(shí)驗(yàn)階段，一些設(shè)計(jì)、工程變更、試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)等數(shù)據(jù)，所有相關(guān)的數(shù)據(jù)都要進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。并各應(yīng)用系統(tǒng)之間必須達(dá)到有效的信息集成與共享。利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)輔助并行設(shè)計(jì)。LMSC采用了一個(gè)成熟的工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)輔助并行化產(chǎn)品開發(fā)。通過支持設(shè)計(jì)和工程信息及其使用的 7 個(gè)基本過程( 數(shù)據(jù)獲取、存儲、查詢、分配、檢查和標(biāo)記、工作流管理及產(chǎn)品配置管理) ，來有效地管理它的工程數(shù)據(jù)。CE 帶來的效益：導(dǎo)彈開發(fā)周期由過去的 5 年縮短到 24 個(gè)月，產(chǎn)品開發(fā)周期縮短60% 。大大縮短了設(shè)計(jì)評審與檢查的時(shí)間 ( 一般情況下僅需 3h) ，并且提高了檢查和設(shè)計(jì)的質(zhì)量。另外，像 Siemens 重型雷達(dá)設(shè)備也采用并行

3、工程來改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量及縮短開發(fā)周期。其實(shí)施有6 個(gè)方面的要求：建立“一次開發(fā)成功”團(tuán)隊(duì)和技術(shù)中心；開發(fā)一種新的設(shè)計(jì)過程控制工具來跟蹤循環(huán)中的時(shí)間延遲，消除無效的等待時(shí)間 ;引入IDEF建模系統(tǒng)，使工程師在建模過程中質(zhì)疑并改進(jìn)；過程控制工具。其軟件包含獲得每個(gè)通過設(shè)計(jì)中心的設(shè)計(jì)文件的歷史資料以及記錄 DCI 的根本原因 ;采用1個(gè)在線系統(tǒng)要求對取消DCI負(fù)責(zé)的工程管理員寫出詳細(xì)原因 ;將產(chǎn)品設(shè)計(jì)小組和產(chǎn)品測試小組合并為數(shù)字小組，并在以后負(fù)責(zé)開發(fā)測試，測試考慮則將成為設(shè)計(jì)過程的一部分。ABB( 瑞士 ) 火車運(yùn)輸系統(tǒng)建立了支持CE 的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、可互操作的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和一致的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，組織了設(shè)計(jì)和制

4、造過程的團(tuán)隊(duì)，并應(yīng)用仿真技術(shù)。應(yīng)用并行工程后大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)的周期。過去從合同簽訂到交貨需34 年， 現(xiàn)在僅用 318 個(gè)月， 對于東南亞的顧客， 可在 12 個(gè)月內(nèi)交貨。整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期縮短25%33% ，其中從用戶需求到測試平臺需 6 個(gè)月，縮短了 50% 。另外，像雷諾(Renauld) 、通用電力 (GE) 等著名企業(yè)通過實(shí)施并行工程并取得了顯著效益。我國制造業(yè)要想進(jìn)入世界競爭，必須增強(qiáng)自身的產(chǎn)品開發(fā)能力，并行工程是一個(gè)非常重要的選擇。 CE 在中國的研究與應(yīng)用分為以下幾個(gè)階段：1992年前是并行工程的預(yù)研階段，863/CIMS 年度計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金資助了一些并行工程相關(guān)技術(shù)的

5、研究課題，如面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的智能 DFM ，并行設(shè)計(jì)方法研究，產(chǎn)品開發(fā)過程建模與仿真技術(shù)研究等。1993年，863/CIMS 主題組織清華大學(xué)、北航、上海交大、華工和航天 204 所等單位，組成CE 可行性論證小組，提出在CIMS 實(shí)驗(yàn)工程的基礎(chǔ)上開展CE 的攻關(guān)研究。1995年5月，863/CIMS 主題重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目“并行工程”正式立項(xiàng)，投入大量資金開展CE 方法、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用實(shí)施的研究。1995年5月-1997 年12月，進(jìn)行了 “并行工程”項(xiàng)目的攻關(guān)研 究。（二）1998 年至今，“并行工程”已有攻關(guān)成果并進(jìn)一步深入研究，應(yīng)用于航天等領(lǐng)域。國內(nèi)對 CE 的研究也已發(fā)展到了一定的高

6、度，以下是幾個(gè)成功應(yīng)用并行工程的典型范例。西安飛機(jī)工業(yè)（ 集團(tuán) ） 有限公司 在已有軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 開發(fā)支持飛機(jī)內(nèi)裝飾并行工程的系統(tǒng)工具，包括：適用于飛機(jī)內(nèi)裝飾的 CAID 系 統(tǒng)、 DEA 系統(tǒng)和模具的 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)。如 Y7-200A 內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)制造 并行工程。通過了過程建模與PDM 實(shí)施，工業(yè)設(shè)計(jì)， DFA ，并行工程環(huán)境下的模具CAD/CAM ，飛機(jī)客艙內(nèi)裝飾數(shù)字化定義等技術(shù)手段。 Y7-700A飛機(jī)內(nèi)裝飾工程中，研制周期從1.5 年縮短到 1 年，減少設(shè)計(jì)更改 60%以上，降低產(chǎn)品研制成本20% 以上。（三）以波音 737-700 垂直尾翼轉(zhuǎn)包生產(chǎn)為例， 研制周期縮短3 個(gè)月 ; 節(jié)約工裝引進(jìn)費(fèi)用 370 萬美元 ; 減少樣板 1165 塊， 合計(jì)人民幣 50 萬元 ; 減少標(biāo)工、 二類工裝 23 項(xiàng)， 合計(jì)人民幣 125 萬元 ; 減少過渡模136 項(xiàng)，合計(jì)人民幣 68 萬元 ; 提高數(shù)控編程速度46 倍，減少數(shù)控零件試切時(shí)間 40%; 工藝設(shè)計(jì)效率提高 1.5 倍等。齊齊哈爾鐵路車輛并行工程中改進(jìn)后的棚車開發(fā)流程。 其改進(jìn)的措施包括：在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段，就能夠充分考慮沖壓件、鑄鋼件等零件的可制造性問題和鐵路貨車的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及動(dòng)力學(xué)品質(zhì)等產(chǎn)品性能問題，從而能夠盡量減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量; 同