现代飞行器制造工艺学.pptVIP

* 5.5并行协同模式在飞行器制造中的应用 5.5.1并行工程的概念 一、并行工程的概念 并行工程（Concurrent Engineering，简称CE）亦称同步工程（Simultaneous Engineering），是一种思想和系统方法，它以集成的、并行的方式设计产品及其相关过程，包括对制造过程、支持过程的设计。并行工程要求由市场、工程、制造和财务等方面的人员组成的多职能产品协同设计组研究产品设计、制造工艺和使用性能的各种备选方案，然后在计算机上对这些备选方案进行建模仿真。仿真可以对每个备选方案进行分析，然后优选出一个方案，并可在详细图纸发放前把各种改进建议纳入设计过程。这种方法的目的是使产品开发人员从一开始的概念形成到投放市场的整个产品生命周期中，就要考虑到质量、成本、开发时间和用户需求等所有组成因素。 * 长期以来，产品开发过程一直采用串行工作模式，其工作流程如图5-26所示。串行的步骤：①由设计部门设计产品、产生工程文件（如工程图纸）；②然后由生产部门读懂这些文件，根据这些文件进行生产准备工作和拟订工艺规划（如加工工艺、装配工艺等），并组织设备和人力，安排生产，有时还需设计和制造专用夹具；③质检部门依据有关技术要求制定检验计划；最后编写有关产品使用和维护技术文件，交付产品。 这种串行工作模式的缺陷在于：在设计过程中不能及早考虑制造过程及质量保证等问题，造成设计制造和使用严重脱节，使产品开发过程成为设计、加工、测试、修改设计大循环，产品设计通过重复这一过程趋于完善，最终满足用户要求。这种方法不仅造成设计改动量大、产品开发周期长，而且使产品成本高。在目前这种竞争激烈、产品更新换代快的市场条件下，这种方法的缺陷已经严重威胁着企业的发展。 需求分析 图5-26 串行工作模式 * 为解决上述问题，仅通过改进产品的生产过程所取得的效果甚微，只有改进产品的开发过程才是最佳方案。 据调查分析，企业组织结构的改进是企业从应用技术中获得更大潜在效益的重要因素； 改进产品的开发过程比改进产品的生产过程获得的效益更为显著。 因此，在计算机技术、数字化建模技术及互联网技术的支撑下，企业开始进行并行工程的设计制造模式，并取得了显著的效益。 * 并行工程通过集成企业内的一切资源，使生产的整个过程在设计阶段就全面展开，以确保设计和制造的一次成功率。 并行工程的关键是产品及其相关过程设计工作的集成，相关过程包括市场分析、原材料采购、产品成本估算、加工、装配、检验、销售及售后服务以及报废处理等。 产品开发过程中的各阶段工作交叉、并行进行。这种工作方式依赖于产品开发中各学科、各职能部门的人员的相互合作、相互信任和信息共享，通过彼此间有效地通信和交流，尽早考虑产品整个生命周期中的所有因素，尽快发现并解决问题，以达到各项工作的协调一致。 并行工程的工作流程如图5-27所示。 * 需求分析 产品数据管理（PDM） 方案设计 初步设计 详细设计 制造装配 售后服务 设计反馈 制造反馈 市场反馈 需求分析 需求分析 需求分析 需求分析 需求分析 需求分析 需求分析 设计步骤 出 厂 图5-27并行工作模式 图5-27:并行工程的工作流程 * 并行工程在设计阶段集中有关产品研制周期的各部门的工程技术人员进行产品和有关过程的设计，并对产品性能和有关过程进行计算机仿真、分析和评估，提出改进意见，以取得最优的结果。通过这一策略，不仅实现了产品的设计优化，而且使整个产品开发过程得到优化。 图5-28（见下页）为串行工作模式与并行工作模式的比较，从图中可以看出，现在的数字化设计通过采用并行设计，比以往串行设计大大节省了时间，缩短了设计周期，从而使成本大为降低，这对制造企业在市场竞争中获取优势至关重要 。 * 需求分析 产品设计 工艺设计 制造装配 服务 串行设计时间 需求分析 产品设计 工艺设计 制造装配 服务 并行设计时间 节省的时间 图5-28 串行工作模式与并行工作模式的比较 * 二、并行工程的最终目标 并行工程是一个复杂的系统工程，通过这种全新的设计与研发模式，并行工程最终要实现的目标如下： （1）提高产品及其开发全过程（设计／工艺／制造／服务）的质量 并行工程强调产品质量不应靠检验来保证，而是要将质量融于其设计与制造的全过程。 亦即以优化的产品设计和制造过程保证产品质量。设计与制造过程的不断完善和提高，是产品质量的有力保证。 （2）降低产品整个生命周期的成本 并行工程追求的降低成本是指降低产品整个生命周期的成本，它不仅包括设计、制造、装配、检验等的成本，而且还包括产品使用过程中能源、维修等的消耗。虽然并行工程强调的“一次成功”使设计过程的成本有所增加，但由于产品生产