汽車產(chǎn)品相關(guān)企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)中并行設(shè)計的運(yùn)用

摘 要：文章在分析汽車產(chǎn)品開發(fā)過程特點及傳統(tǒng)設(shè)計方法弊端基礎(chǔ)上，闡述了并行設(shè)計的概念和特點，說明了并行設(shè)計方法在汽車產(chǎn)品相關(guān)企業(yè)設(shè)計開發(fā)中的必要性，并就并行設(shè)計方法如何在汽車產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)四個階段進(jìn)行運(yùn)用作了探討。

關(guān)鍵詞：汽車產(chǎn)品企業(yè)；產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)；并行設(shè)計

中圖分類號：U462 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）35-0043-02

近年來我國汽車工業(yè)得到了迅猛發(fā)展，產(chǎn)銷量雙雙突破千萬大關(guān)。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們消費(fèi)價值觀念的轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者在個性化方面需求越來越大促使新產(chǎn)品層出不窮，導(dǎo)致各汽車相關(guān)企業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)。如何縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，加快更新?lián)Q代的速度，滿足顧客對產(chǎn)品功能、質(zhì)量、外形及個性化要求已成為汽車企業(yè)特別是研發(fā)部門面臨的重要問題之一。緊跟時代前沿設(shè)計思想，運(yùn)用最先進(jìn)的設(shè)計方法，已成為企業(yè)和設(shè)計人員在最短時間內(nèi)把高質(zhì)量、低成本產(chǎn)品盡快推向市場，贏得市場競爭勝利的重要方法。

1 目前汽車相關(guān)產(chǎn)品企業(yè)設(shè)計中存在的主要問題

有人統(tǒng)計一輛汽車由一萬多個零部件組成，汽車整體的設(shè)計和各零部件設(shè)計緊密相關(guān)，所以汽車產(chǎn)品的研發(fā)是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的工程。由于受到傳統(tǒng)設(shè)計思想及技術(shù)手段的影響，目前我國許多汽車相關(guān)產(chǎn)品企業(yè)的開發(fā)模式還是一種相對封閉的設(shè)計環(huán)境，缺乏良好的共同開發(fā)平臺，設(shè)計開發(fā)人員被劃分到多個功能組（部門）中完成分配到該功能組（部門）的某種（階段）任務(wù)，使得開發(fā)過程中各部門依據(jù)各自職能串行作業(yè)而較少溝通，甚至個別部門因維護(hù)自身利益而忽視整體利益，整個企業(yè)的設(shè)計團(tuán)體不能很好地協(xié)調(diào)工作。甚至發(fā)生推委扯皮影響設(shè)計進(jìn)程，從而影響產(chǎn)品開發(fā)的整體利益和總目標(biāo)，造成開發(fā)周期長、設(shè)計質(zhì)量難以保證。其次設(shè)計開發(fā)部門在研發(fā)時獨立于生產(chǎn)過程或較少與生產(chǎn)一線交流，難以信息共享和反饋。即在設(shè)計時較少地考慮產(chǎn)品工藝性（如可制造性、可裝配性、可維護(hù)性）以及產(chǎn)品外觀、包裝運(yùn)輸和產(chǎn)品售后服務(wù)性等要素。設(shè)計完成后企業(yè)其他部門依次介入，發(fā)現(xiàn)問題再提出整改意見，再從頭修改設(shè)計，造成開發(fā)成本高周期長。這是一種“拋過墻”式的串行設(shè)計方法。如何在產(chǎn)品研發(fā)中對人員、技術(shù)、管理等進(jìn)行重組，使產(chǎn)品開發(fā)初期各相關(guān)部門就進(jìn)行充分探討與協(xié)商，對產(chǎn)品進(jìn)行恰如其分的市場定位、明確開發(fā)目標(biāo)、制定合理開發(fā)路線使后期工作少走彎路；在實施階段，各部門圍繞既定目標(biāo)同步開發(fā)、協(xié)同作業(yè)、減少設(shè)計中的差錯和返工從而縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，是目前汽車產(chǎn)品企業(yè)需要解決的重要問題。

2 并行設(shè)計及其特點

2.1 并行設(shè)計概述

并行設(shè)計是一種系統(tǒng)化、集成化的現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計與制造領(lǐng)域的研究熱點，是一種以計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)作為主要技術(shù)手段和平臺，對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（制造過程和支持過程）進(jìn)行并行和集成設(shè)計的系統(tǒng)化工作模式，是并行工程的主要組成部分和核心?；舅枷胧谴蚱苽鹘y(tǒng)串行開發(fā)中各部門串行作業(yè)的條塊限制，要求產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程并行進(jìn)行，力圖使產(chǎn)品開發(fā)從一開始就全面考慮產(chǎn)品壽命周期的后續(xù)環(huán)節(jié)（工藝規(guī)劃、制造、裝配與試驗、檢驗、包裝與運(yùn)輸、銷售、使用維護(hù)保養(yǎng)、產(chǎn)品回收等）對產(chǎn)品綜合性能的影響因素，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與后續(xù)活動的協(xié)調(diào)使之成為一體化、系統(tǒng)化，從而大幅度縮短研制周期，獲得更穩(wěn)定的質(zhì)量和更低廉的成本，達(dá)到壽命周期全過程中綜合性能最優(yōu)。

2.2 并行設(shè)計的主要特點

并行設(shè)計思想是在研究產(chǎn)品開發(fā)過程基礎(chǔ)上形成的，是以信息共享為基礎(chǔ)的“集成”與“并行”?！凹伞笔侵冈谛畔⒓傻幕A(chǔ)上主張在產(chǎn)品開發(fā)過程中取消各專職部門或其它人為阻隔，組織多學(xué)科專家隊伍建立統(tǒng)一的集成化產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊，在信息共享和協(xié)同的環(huán)境下，開展產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)；“并行”是指各種活動在同一時刻或同一時段內(nèi)交叉進(jìn)行，在設(shè)計工作并未全部完成時就開始工藝設(shè)計等工作，為整個設(shè)計過程爭取時間。其特點：一是并行設(shè)計面向產(chǎn)品全生命周期，尤其是生命初期的設(shè)計開發(fā)階段，與傳統(tǒng)的將整個產(chǎn)品開發(fā)過程細(xì)分后按職能分工存在本質(zhì)區(qū)別。其工作過程是系統(tǒng)的、并行的。二是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)集成與整體優(yōu)化，并不完全追求單個部門、局部過程或單個細(xì)節(jié)的最優(yōu)，而是追求全局優(yōu)化，追求產(chǎn)品整體競爭能力。與串行設(shè)計中各部門只看自己工作任務(wù)完成是否出色，不關(guān)心其它部門工作或忽視產(chǎn)品整體性能優(yōu)劣截然不同。

由此可見并行設(shè)計作為一種新的思想被引入到產(chǎn)品開發(fā)中，給人們帶來的是觀念的革命。企業(yè)必須破除信息堡壘，通過各部們之間充分交流與探討、削除利益沖突、明確目標(biāo)、形成信息共享。把產(chǎn)品開發(fā)各環(huán)節(jié)的活動看成一個集成過程，從產(chǎn)品生命周期全局優(yōu)化出發(fā)對集成過程進(jìn)行管控，不斷對開發(fā)過程存在問題進(jìn)行改進(jìn)和提高，通過過程重組、信息共享、并行作業(yè)促進(jìn)員工之間的相互溝通與理解，激勵員工積極性，提高協(xié)同能力，塑造相互信任與合作的良好企業(yè)氛圍，從而形成并行設(shè)計需要的技術(shù)系統(tǒng)。

3 并行設(shè)計在汽車產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)各階段的運(yùn)用

汽車工業(yè)是技術(shù)與資金高度密集且發(fā)展較為成熟的產(chǎn)業(yè)，汽車產(chǎn)品開發(fā)是一項集創(chuàng)意、設(shè)計、加工、裝配與調(diào)試等一系列工序的系統(tǒng)工程，雖然近年來伴隨著“引進(jìn)來走出去”等方法使我國汽車工業(yè)得到快速發(fā)展，但我國的汽車產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)能力與國外汽車大國相比還有很大差距，特別是組織體系、過程環(huán)節(jié)及管理等方面的落后造成企業(yè)市場反應(yīng)能力和競爭力下降。如何從設(shè)計理念轉(zhuǎn)變開始，從一個產(chǎn)品生命周期的起始階段（設(shè)計階段）就融入先進(jìn)設(shè)計思想，對提高我國汽車產(chǎn)品企業(yè)生存能力具有關(guān)鍵性作用。一般汽車產(chǎn)品的開發(fā)過程可分為構(gòu)思與策劃、設(shè)計與開發(fā)、樣品試制和小批生產(chǎn)等四個階段。下面將對并行設(shè)計在這些階段的運(yùn)用進(jìn)行探討。

3.1 構(gòu)思與策劃階段

構(gòu)思與策劃階段是產(chǎn)品生命周期中最初孕育的階段。過去很少有專門的部門負(fù)責(zé)，大多由企業(yè)管理層進(jìn)行決策，較容易出現(xiàn)市場定位不準(zhǔn)等問題。而并行設(shè)計要求將是否能帶來經(jīng)濟(jì)效益作為開發(fā)產(chǎn)品首先考慮因素。這就要求在產(chǎn)品構(gòu)思與策劃階段必須經(jīng)過充分的市場調(diào)研，并從產(chǎn)品的先進(jìn)性、可行性、環(huán)保性方面綜合考慮。另外，競爭對手的產(chǎn)品特點和現(xiàn)有資源等情況也需進(jìn)行分析，經(jīng)綜合論證可行則立即成立由某負(fù)責(zé)人掛帥集設(shè)計、營銷、生產(chǎn)、質(zhì)檢等多部門組成的項目小組，也可請客戶代表作為顧問參與。確定產(chǎn)品的市場定位、擬定開發(fā)目標(biāo)、撰寫質(zhì)量保證大綱、編排綜合進(jìn)度計劃等技術(shù)文件使大家明確目標(biāo)。

3.2 設(shè)計與開發(fā)階段

并行設(shè)計是一種“自頂向下”的設(shè)計思路，要求整個小組人員在制定產(chǎn)品總體設(shè)計方案時就考慮產(chǎn)品生命周期中的所有因素，并借助計算機(jī)虛擬技術(shù)采用開放式方案設(shè)計，通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)各總部門的共同參與使產(chǎn)品更符合市場需求，確保產(chǎn)品開發(fā)一次成功。在此階段質(zhì)量體系部門參與并擬定應(yīng)遵循的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文件和質(zhì)量保障大綱使產(chǎn)品開發(fā)有章可循，使標(biāo)準(zhǔn)化工作由事后規(guī)范變?yōu)槭虑皡⑴c，把質(zhì)量的事后管控提前到設(shè)計階段，改變原來設(shè)計部門只重技術(shù)不關(guān)心成本和質(zhì)量的問題。而工藝及生產(chǎn)部門的參與能充分考慮工藝要求及生產(chǎn)需要，便于及時制定工藝計劃與生產(chǎn)計劃，做到提高設(shè)計質(zhì)量、合理安排生產(chǎn)進(jìn)度、降低制造成本。確保設(shè)計最優(yōu)、成本最優(yōu)和研制周期最優(yōu)。

3.3 樣品試制階段

由于前兩階段各相關(guān)部門的共同參與避免了這些部門大量等待時間，在此階段就可按設(shè)計計劃圍繞設(shè)計目標(biāo)同步協(xié)同快速試制。樣品試制階段主要是檢驗設(shè)計結(jié)果是否符合性能和質(zhì)量要求，重點是通過對產(chǎn)品試制發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷實現(xiàn)產(chǎn)品最優(yōu)化。整個小組利用先進(jìn)的計算機(jī)虛擬制造技術(shù)，對所設(shè)計產(chǎn)品進(jìn)行加工方法、工藝過程等進(jìn)行模擬仿真，檢驗產(chǎn)品是否有良好的加工性、裝配性，條件允許下還可利用三維打印等快速成型技術(shù)生成實物，而更直觀地檢驗產(chǎn)品在功能、結(jié)構(gòu)等方面是否達(dá)到設(shè)計需求并探討產(chǎn)品改進(jìn)方案，必要時還可由客戶進(jìn)行初步體驗得出體驗感受報告。最后根據(jù)各反饋信息對暴露的設(shè)計缺陷進(jìn)行優(yōu)化。

3.4 小批量試制階段

此階段的重點是通過生產(chǎn)的組織實現(xiàn)生產(chǎn)能力的優(yōu)化。通過信息共享的CAPP等技術(shù)支持的工藝設(shè)計規(guī)劃，對工藝流程、生產(chǎn)資源和能力進(jìn)行合理配置，以最少投入得到最大產(chǎn)出。尤其是在當(dāng)今世界化大生產(chǎn)條件下制造技術(shù)不斷快速更新，制定準(zhǔn)確的生產(chǎn)計劃能優(yōu)化資源配置實現(xiàn)產(chǎn)能的最大化，滿足產(chǎn)品快速投放市場的需要。同時由于工藝的同步介入，零部件的工藝性能更好，生產(chǎn)資源共享更準(zhǔn)確充分。對此階段生產(chǎn)的產(chǎn)品，采用市場和客戶的標(biāo)準(zhǔn)從合格品中抽取一定數(shù)量產(chǎn)品評價其質(zhì)量特性是否符合設(shè)計圖紙、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)等要求，對于涉及汽車安全方面的還必須進(jìn)行安全性、可靠性試驗，考核產(chǎn)品是否達(dá)到安全要求并有一定的冗余。必要時可將試制的產(chǎn)品投入市場請客戶進(jìn)行試用，市場是檢驗產(chǎn)品設(shè)計是否成功的最佳場所。試用過程中應(yīng)對產(chǎn)品使用情況進(jìn)行定期跟蹤調(diào)研，了解客戶滿意程度并對反饋信息進(jìn)行分析整理，針對用戶提出的合理、可行的建議拿出改進(jìn)措施。并以缺陷的多少為依據(jù)評價產(chǎn)品的相應(yīng)質(zhì)量水平，督促有關(guān)部門制定改進(jìn)措施。通過這一階段把產(chǎn)品在生命周期中暴露的各種缺陷進(jìn)行不斷優(yōu)化，使產(chǎn)品的設(shè)計改進(jìn)、工藝改進(jìn)、質(zhì)量改進(jìn)等成為貫穿于產(chǎn)品全壽命周期的一項經(jīng)常性工作，以追求顧客滿意、企業(yè)獲利作為永恒動力。

4 結(jié) 語

面對國外汽車企業(yè)的強(qiáng)烈沖擊和日益激烈的市場競爭，如何提高我國汽車產(chǎn)品相關(guān)企業(yè)面向人性化、環(huán)?；氖袌龇磻?yīng)能力，以最低的成本和最短的產(chǎn)品開發(fā)周期滿足顧客的個性化需求，已成為我國汽車產(chǎn)品相關(guān)企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。如何把并行設(shè)計思想貫穿到產(chǎn)品構(gòu)思、概念設(shè)計、樣件試制、產(chǎn)品銷售等整個產(chǎn)品開發(fā)過程，將滿足客戶日益增長的個性化需求的高品質(zhì)汽車產(chǎn)品投放市場，是每一個汽車產(chǎn)品相關(guān)企業(yè)管理人員和設(shè)計人員必須認(rèn)真考慮的重要問題，也是提高其市場競爭力的必由之路。

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