并行工程的体系结构分析

关键词：并行工程

导语：从广义上讲，并行工程的体系结构是由技术环境、支持环境、应用环境及过程管理环境等环境组成。而就工程设计而言，并行工程通常是由过程管理与控制、工程设计、质量管理与控制、生产制造及支持环境等分系统所组成。

近年来，国内外许多学者针对21世纪的制造业发展战略进行了研究，并在汽车、航天、航空、电子、机床等制造业首先提出了以CIMS信息技术和CAD等技术为基础，通过组成多学科产品开发队伍，改进产品开发流程，利用各种DFX（面向某一领域的设计）工具等手段，使产品在开发的早期阶段就能及早地考虑其下游的各种因素，从而达到缩短产品开发周期、提高产品质量、降低产品成本的目标，以满足用户要求的新产品尽快上市而赢得市场竞争的第一要旨。并行工程的出现解决了这一难题，它是集成地、并行地设计产品及相关过程的系统化方法。可能许多从事企业高端管理研究的专业人士对并行工程略有耳闻，但是很多人对其体系结构并不是特别了解，本文将重点为大家介绍并行工程的体系结构。

从广义上讲，并行工程的体系结构是由技术环境、支持环境、应用环境及过程管理环境等环境组成。以网络设计为例，在进行网络设计过程中，应组成相应的设计人员队伍，收集相关信息，确定应用软、硬件及其它设备，明确应用对象并进行过程管理。

而就工程设计而言，并行工程通常是由过程管理与控制、工程设计、质量管理与控制、生产制造及支持环境等分系统所组成。其中，各分系统细节描述如下：

（1）过程管理与控制分系统

分析和建立产品开发过程，利用产品数据管理（PDM）等技术进行整个并行工程的过程设计、计划管理和过程控制。产品数据管理是管理所有与产品本身的相关信息和开发过程的相关信息的技术。它将数据库的数据管理能力、网络通信能力、过程控制能力集合在一起，实现在分布环境中的产品数据同意管理，它是并行工程的重要使能技术。

（2）面向对象的设计分系统

主要进行产品的全生命周期设计工作，它是利用计算机集成制造技术（CIM）、计算机辅助工程技术（CAX）、面向工程的设计技术（DFX)、共同对象请求代理结构技术（CORBA，Commnonn Object Request Broker Architecture）和Web技术等，进行基于产品数据管理的产品全生命周期的工程设计。

（3）质量管理与控制分系统

以质量功能配置（QFD）为核心，对产品开发过程全生命周期中的各个阶段进行质量分析，提出质量功能要求，以保证所生产的产品能最大限度地满足用户和市场的需求[93]。质量功能配置过程实质上是一个优化设计过程，质量保证应贯穿于整个产品的开发过程中，形成用户需求——产品特征——设计特征——工艺特征——生产计划等质量功能配置链，它是一种瀑布式的串并联分解流程结构。

（4）实施分系统

其主要工作是在计算机上利用仿真技术进行生产计划和调度、设备运行及工况监控等，仿真包括加工仿真、调度仿真等。对于一些重要的零部件，为了保证其性能和质量，仍可采用制作实物或模型，进行必要的试验，确定其结构。零部件的实质制造可采用快速原形制造等方法，以加快制造进度。

（5）支持环境分系统

并行工程的支持环境，除计算机系统、数据库、网络通信技术，还有计算机集成框架系统、群组工作集成框架、产品数据交换标准（STEP）、产品数据管理（PDM）、计算机仿真软件等，这是由于它是在计算机集成制造系统的基础上进行的，同时，又是在产品数据管理下由异地分布的产品开发群组协同工作的。

总而言之，并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程的系统方法。它要求产品开发人员在设计一开演就考虑整个生命周期中从概念形成到报废处理的所有因素，通过宏循环和微循环的信息流闭环体系进行信息反馈，使产品在开发的早期就能及时发现产品开发全过程的问题，从而缩短了产品开发周期，提高了产品质量，降低了成本，增强了企业在市场上的竞争能力。因此，并行工程的体系结构也涉及到从产品开发到产品整个生命周期的方方面面。