在产品开发过程中，企业的多个职能部门都要为成功地完成产品开发提供其相应领域的专业技术和相关资源，如研发和设计职能部门要直接主导产品开发活动，制造职能部门需要提供零部件加工的流程和制造成本的估计，市场营销职能部门需要收集顾客需求信息并获得顾客对所开发产品的反馈。但在传统的做法中，这些职能部门之间的信息沟通和结果传递都是以串行的方式进行的（图3-6）。这样的方式使得后一阶段的职能人员在前一阶段结束后才参与到基于前一阶段结果的后续开发；由于这种对前一阶段的结果反馈信息具有很长的滞后性，因此一旦发现前面的工作中含有较大的失误，如可制造性差、制造成本过高等，就需要返工到前一阶段进行修改，甚至可能返工到更早的开发阶段，因此不可避免地会增加产品开发周期及开发成本，甚至会引起产品开发的失败。

图3-6 串行的沟通方式

并行工程（Concurrent Engineering，CE）的提出就是为了解决这一问题。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）进行并行一体化设计的一种系统化的工作模式，从而使研发团队从产品开发的初期就开始全面考虑产品全生命周期（从概念形成到产品报废）中的质量、成本、进度和用户需求等所有因素。并行工程属于一种产品开发设计的新思想，目的在于将产品的设计、可制造性、可维护性、可靠性及质量控制等进行综合考虑；核心在于产品设计开发团队的混合组成，以专业产品设计人员为主，以制造、市场、财务、物流等职能人员为辅，甚至供应商和关键用户也参与进来。

成功的产品开发，需要在企业的各个职能部门以及供应商之间进行协同工作，从而使设计制造出的产品具有非常强的竞争力。并行工程则是企业融合各种可能的资源，在设计新产品时，就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的所有内容。并行工程的实现需要四个关键要素（图3-7），其中最核心的就是组织（管理）要素，即组织跨学科、跨职能的集成化设计团队，使得在设计早期阶段就开始全面考虑产品成功因素成为可能。这些职能包括市场、设计、工艺、生产技术准备、制造、采购、销售、维修、服务以及用户、供应商和协作厂等各个方面。这种跨职能团队式的组织模式，打破了传统的按部门划分的组织模式，更有利于产品开发工作的协作、协同和并行优化。并行工程的第二个要素是过程要素。由于产品是过程的结果，产品形成过程的每个阶段对产品的性能都有着重要的影响，因此必须对产品的形成过程，也就是产品的开发过程进行策划、组织和控制，实行面向并行、高效、敏捷和精良设计的过程集成。并行工程的第三个要素是产品要素。在并行工程中，产品和产品开发是并行工程的根本，团队协同的目的最主要的是实现产品和过程的综合优化，从而实现在短时间内、以较低成本创造性地设计并生产出最能够满足市场需求的高质量产品。最后，并行工程需要一个支持协同、一体化、并行设计的集成环境，要求具有统一化的产品模型，建立完善统一的知识数据库和PDM（产品数据管理）系统，使小组人员能以同一种“语言”进行协同工作，并以不同的角度参与或解决各自的设计问题。

采用并行工程思想后，麦道公司AV-8B飞机的初步设计阶段由45周减少到8周，整个设计周期缩短了18个月。在产品设计一开始就考虑生产、试验、使用、保障以及质量、可靠性、维修性等方面，可全面优化产品设计和过程设计，从而减少重新设计和工程更改，避免返工和废品，降低产品故障率，提高产品质量。例如，因为采用了并行工程思想，麦道公司AV-8B飞机的废品率下降了58%，返工费下降了29%，由于不协调发生的费用下降了38%，飞机缺陷下降了70%。并行工程通过在设计中采用计算机仿真技术，动态模拟产品及生产过程，优化了设计，从总体上降低了产品的寿命周期费用，包括设计、制造、运输、维修、报废等各项费用。波音公司弹道导弹分部采用并行工程思想后，单位工时的费用平均下降了28美元，产品的成本下降了30%。

图3-7 并行工程的关键要素

波音公司较早应用了并行工程并取得了显著成效。波音公司自1990年开始在波音777新型飞机的研制中尝试并行工程，取得成功后，又在波音737-X上进一步改进研制流程，优化了研制过程。在波音777的设计中，把过去的串行研制流程变成并行研制流程，先后组织了238个“设计-生产协同组”，强调所有小组的成员必须在同一个地方办公，注重从设计开始就把可靠性、维修性都设计到产品中去，以减少设计更改和缩短研制周期，达到提高质量、降低成本的目的。

诺斯罗普（Northrop）公司是美国生产军用和民用飞机及导弹的主要公司之一。由于产品越来越复杂，使得设计队伍不断扩大，并且设计、制造人员很分散，存在对客户需求变化反应慢、信息传递渠道不通畅等问题。为此公司决定采用并行工程方法，在设计阶段就考虑制造、材料、质量、保障等方面的问题，建立包含全部产品信息的计算机数据库，所有设计人员共享一个数据库，及时交流信息，修改和完善产品设计。这种做法使公司获得了良好的效益，其飞机舱壁设计时间由13周减少到6周，人员利用率也大大提高。

并行工程中，建立跨职能的团队是最为紧要的。一个成功的产品被设计生产出来，企业的各个职能都需要在不同阶段提供相应的设计创造或有效提案。各个职能在产品开发流程的各阶段中通常所要求的工作及其所体现出来的作用，可以大致分析如下：

√产品规划阶段

市场营销职能：识别表述市场机会，定义细分市场。

设计职能：考虑产品平台和系统结构，评价新技术。

制造职能：识别生产极限，建立供应链策略。

其他职能：研发职能论证现有技术，财务职能提供计划目标，常规管理分配项目的具体资源。

√概念开发阶段

市场营销职能：收集客户需求，识别关键用户和竞争产品。

设计职能：调研产品概念的可行性，开发工业设计概念，建立并测试实验原型。

制造职能：评估概念产品的可制造性及制造成本。(www.daowen.com)

其他职能：财务职能进行盈利分析，法律职能调查专利权。

√系统设计阶段

市场营销职能：制定产品系列以及产品家族扩展计划。

设计职能：建立备选产品结构，定义主要的子系统及接口，改进工业设计。

制造职能：选择关键部件的供应商，决定自制还是外购，设计最终装配计划，确立目标成本。

其他职能：财务职能协调自制或外购决策，服务职能识别服务相关要素。

√细节设计阶段

市场营销职能：制定营销计划。

设计职能：设计零件几何特征及其材料、精度，完成工业设计控制文档。

制造职能：设计零件生产流程和生产工具，制定质量控制流程，并且开始订购长周期的工具、模具。

√测试改进阶段

市场营销职能：设计促销及上市资料，协助开发产品的实地测试。

设计职能：对开发产品的可靠性、使用寿命、性能等进行测试，确立并实施设计修改。

制造职能：改进生产和装配流程的设计，改进质量控制流程，培训生产线员工。

其他职能：销售职能开始设计销售计划。

√批量生产阶段

市场营销职能：向关键客户提供早期产品。

设计职能：评估早期产品产量。

制造职能：开始整个制造系统的运作。