并行工程是一种以空间换取时间来处理系统复杂性的系统化方法,它以信息论、控制论和系统论为基础,在数据共享、人机交互等工具支持下,按多学科、多层次协同一致的组织方式工作。并行工程的实施需具有如下的关键技术。
(1)产品开发过程的重构 并行工程的产品开发过程,是跨学科群组在计算机软硬件工具和网络通信环境的支持下,通过规划合理的信息流动关系及协调组织资源和逻辑制约关系,实现动态可变的开发任务流程。为了使产品开发过程实现并行、协调,并能面向全面质量管理做出决策分析,就必须对产品开发过程进行重构,即从产品特征、开发活动的安排、开发队伍的组织结构、开发资源的配置、开发计划,以及全面的调度策略等各个侧面进行不断改进和提高。
(2)集成的产品信息模型 并行工程强调产品设计过程中上、下游的协调与控制,以及多专家系统的协调工作,因此一个集成的产品信息模型就成为关键问题。集成产品信息模型应能够全面表达产品信息、工艺信息、制造信息以及产品寿命周期内各个环节的信息,能够表达产品各个版本的演变历史,能够表示产品的制造性、维护性和安全性,能够使设计小组成员共享模型中的信息。这样的模型应基于STEP标准,对产品所有信息进行定义和描述,包括用户要求、产品功能、设计、制造、材料、装配、费用和评价等各类特征信息;采用Express语言和面向对象的技术,对产品信息模型进行描述和表达;并把Express语言中各个实体映射到C++语言中的类,生成STEP中性文件,为产品设计(CAD)、工艺设计(CAPP)、制造性评价,以及制造过程进行集成与并行提供充分的信息。因此,集成的产品信息模型,是实现产品设计、工艺设计、产品制造、产品装配和检验等开发活动信息共享、并行进行的基础和关键。
(3)并行设计过程的协调与控制 并行设计的本质是许多大循环过程中包含小循环,是一个反复迭代优化的过程。产品设计过程的管理、协调与控制是实现并行设计的关键。产品数据管理系统(PDM)能对并行设计起到技术支撑的作用。它集成和管理产品相关数据及其相关过程。在并行设计中,产品数据是在不断交互中产生的,PDM能在数据的创建、更改及审核的同时跟踪监视数据的存取,确保产品数据的完整性、一致性及正确性,保证每一个参与设计的人员都能即时地得到正确的数据,从而使设计的返工率达到最低。
并行工程还需要如下的支撑技术:(www.daowen.com)
(1)计算机辅助设计工具(CAX) 包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助分析(CAE)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)及计算机辅助质量检测(CAT)等。
(2)面向X的设计技术(DFX) 包括面向制造的设计(DFM)、面向装配的设计(DFA)、面向检测的设计(DFT)和面向拆卸的设计(DFU)等,其中DFM主要是在设计过程中解决设计特征的加工问题,确保产品制造的合理性;DFA主要是在设计中解决装配和装配加工问题,确保装配的可行性,避免装配中的干涉等问题。
(3)协同合作的网络手段 网络化的协同分布开发方式,必须采用如多媒体邮件、电子公告板、实时沟通软件及视频会议系统等。多媒体邮件和电子公告板具有显著的效率和效益,但由于邮件不能保证立即被收信人读取,适用于时间任务不是很紧迫的沟通和交流;而实时沟通软件和视频会议系统则弥补了这一缺陷,所有开发者可以在线交流,减少了来往开会浪费的时间和精力消耗,可以快速解决遇到的问题。
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