并行工程在客車新產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用

覃 群，沈中華

（1.廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧530007；2.桂林大宇客車有限公司，廣西 桂林541003）

在我國(guó)，汽車生產(chǎn)企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)方面，常常出現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)周期太長(zhǎng)、新產(chǎn)品投放市場(chǎng)后因品質(zhì)不穩(wěn)定而需反復(fù)調(diào)試和調(diào)整的現(xiàn)象。而隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)各種新型車輛的需求越來(lái)越大，汽車企業(yè)在自身的整車開發(fā)能力有限的情況下，只能引進(jìn)國(guó)外淘汰或?yàn)l臨淘汰的車型，極大地阻礙了我國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展。

近年來(lái)，隨著全球化市場(chǎng)的形成與發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程大大加快，市場(chǎng)竟?fàn)幾兊迷絹?lái)越激烈。在汽車行業(yè)，包括微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等在汽車上的大量應(yīng)用，使汽車制造裝備和流水線得到了極大地改進(jìn)和提高，也使得我國(guó)汽車生產(chǎn)企業(yè)與國(guó)外同類企業(yè)的差距越來(lái)越大。如何提高我國(guó)汽車生產(chǎn)企業(yè)的整車開發(fā)能力、最大限度地減少設(shè)計(jì)反復(fù)，縮短設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備和制造時(shí)間，使企業(yè)扛得住“洋車”的沖擊，能在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下得以生存等成了迫在眉睫的問(wèn)題，而解決這些問(wèn)題的有效途徑就是實(shí)施并行工程。

1 并行工程的定義及內(nèi)涵

并行工程（Concurrent Design）是一種對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程（包括制造過(guò)程和支持過(guò)程）進(jìn)行并行和集成設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化工作模式。其思想是在產(chǎn)品開發(fā)的初始階段，即規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，就以并行的方式綜合考慮其壽命周期中所有后續(xù)階段，包括工藝規(guī)劃、制造、裝配、試驗(yàn)、檢驗(yàn)、經(jīng)銷、運(yùn)輸、使用、維修、保養(yǎng)直至回收處置等環(huán)節(jié)，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

并行工程的具體內(nèi)涵是，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，要求企業(yè)組織所有涉及產(chǎn)品研發(fā)及制造的各部門工程技術(shù)人員，共同參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其制造全過(guò)程，然后對(duì)產(chǎn)品的各種性能和制造過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真，并對(duì)品進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和評(píng)估，然后對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，以取得最優(yōu)結(jié)果。這樣設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品具有良好的性能，而且易于制造、裝配、檢驗(yàn)和維修，縮短產(chǎn)品上市的周期。

并行工程的內(nèi)涵還包括了人的因素和企業(yè)文化。順序工程是造成“鐵路警察各管一段”、工作扯皮、效率低下、人力資源浪費(fèi)的主要根源。并行工程的實(shí)施，將激勵(lì)人的積極性，促進(jìn)人與人的相互理解，創(chuàng)造“眾志成城”的氣氛，提高協(xié)同作戰(zhàn)的能力。

2 并行工程的特性

并行設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的串行設(shè)計(jì)方法相比，其強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品開發(fā)的初始階段就全面考慮產(chǎn)品壽命周期的后續(xù)活動(dòng)對(duì)產(chǎn)品綜合性能的影響因素，建立產(chǎn)品壽命周期中各階段間性能的繼續(xù)和約束關(guān)系及產(chǎn)品各方面屬性之間關(guān)系，以追求產(chǎn)品在壽命周期全過(guò)程中其綜合性能最優(yōu)。其借助于各階段的功能設(shè)計(jì)小組，使設(shè)計(jì)過(guò)程更加協(xié)調(diào)，使產(chǎn)品性能更加完善。因此更好地滿足用戶對(duì)產(chǎn)品全壽命周期品質(zhì)和性能的綜合要求，并能減少產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中的返工，進(jìn)而大在縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和整個(gè)生產(chǎn)周期。

并行工程要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅要考慮產(chǎn)品的多項(xiàng)性能指標(biāo)，還要考慮其制造及生命周期的各種質(zhì)量。因此，“質(zhì)量”不僅是產(chǎn)品的度量標(biāo)準(zhǔn)，也是設(shè)計(jì)、制造、經(jīng)營(yíng)和服務(wù)等系統(tǒng)的度量標(biāo)準(zhǔn)。為了獲得高質(zhì)量的產(chǎn)量，必須強(qiáng)調(diào)各種過(guò)程設(shè)計(jì)、建立全方位的質(zhì)量保證體系，其目的在于改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程，以保證產(chǎn)品的缺陷最小，易于制造和便于維護(hù)。

3 并行開發(fā)的應(yīng)用

3.1 并行開發(fā)的必要性

長(zhǎng)期以來(lái)，客車產(chǎn)品開發(fā)的組織形式是一種線性階段模式，產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程是順序過(guò)程：概念設(shè)計(jì)→總體設(shè)計(jì)→過(guò)程設(shè)計(jì)→樣車試制→路試→詳細(xì)設(shè)計(jì)→工藝設(shè)計(jì)→……正式投產(chǎn)→營(yíng)銷。這種方法設(shè)計(jì)的早期不能全面考慮其下游的可制造性、可裝配性和質(zhì)量可靠性等多種因素，且設(shè)計(jì)的隨意性很大，致使制造出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量不能達(dá)到最優(yōu)，造成產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、成本高，難以滿足激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

隨著現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，日趨加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加快了企業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度，市場(chǎng)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)部門的壓力越來(lái)越大。一個(gè)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，與企業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā)能力息息相關(guān)。一般而言，一個(gè)新產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中，其設(shè)計(jì)階段基本確定該產(chǎn)品的功能與成本。因此，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的不合理所造成的產(chǎn)品技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的先天不足，是難于通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程中的品質(zhì)控制和成本控制措施來(lái)挽回的。人們已公認(rèn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本約占產(chǎn)品成本的10%，但卻決定了產(chǎn)品制造成本的70%~80%。在產(chǎn)品品質(zhì)事故中，約有50%是由于不良設(shè)計(jì)造成的，所以設(shè)計(jì)技術(shù)在制造中的作用是非常重要的。

當(dāng)今世界，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的高度發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)的產(chǎn)品越來(lái)越豐富，用戶對(duì)產(chǎn)品的需求也呈現(xiàn)多樣化。以上因素導(dǎo)致市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的種類、質(zhì)量以及個(gè)性化的要求越來(lái)越高，這就要求企業(yè)必須緊跟市場(chǎng)和客戶的要求，采用多品種、小批量的方式，按定單組織生產(chǎn)過(guò)程。在這種形式下，傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)方式已不能滿足已遠(yuǎn)不能滿足要求了，采用并行工程就可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 并行開發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題

客車新產(chǎn)品并行開發(fā)模式的實(shí)施必須從管理和技術(shù)兩方面進(jìn)行突破，目前需解決的問(wèn)題有以下幾方面：

（1）企業(yè)高層管理部門必須通過(guò)學(xué)習(xí)，了解情況、堅(jiān)定信心，對(duì)并行工程進(jìn)行深入地指導(dǎo)和有力支持是成功的關(guān)鍵，如果僅把它看作是基層部門要學(xué)習(xí)和使用的方法，必然導(dǎo)致失敗。

（2）改進(jìn)開發(fā)流程，并將配套商、客戶或銷售員納入設(shè)計(jì)開發(fā)體系中來(lái)。在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段，就能夠充分考慮沖壓件、玻璃鋼件、底盤構(gòu)件、裝飾件等的可制造性和裝配性以及車身骨架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及車身的空氣動(dòng)力學(xué)、整車的密封性等問(wèn)題，從而能夠盡量減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高設(shè)計(jì)品質(zhì)；同時(shí)使得在設(shè)計(jì)時(shí)還能考慮到加工、裝配和工藝等問(wèn)題，提高一次設(shè)計(jì)成功的可能性。

在造型及總布置方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一定階段向工程分析、工藝設(shè)計(jì)等下級(jí)流程發(fā)布信息，一方面及時(shí)得到信息反饋，以提高工藝性、可加工性等，另一方面，由于工程分析和工藝部門提前介入，使得下級(jí)流程及時(shí)體會(huì)設(shè)計(jì)意圖，同時(shí)可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行工程分析、工藝或生產(chǎn)準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)工藝和工裝的并行開發(fā)，精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程，之外，在設(shè)計(jì)之初就將配套商、客戶或銷售人員納入設(shè)計(jì)開發(fā)體系，縮短配套件的開發(fā)周，并及時(shí)反饋開發(fā)中的問(wèn)題，通過(guò)隨時(shí)聽取客戶或銷售人員的建議可有效地避免設(shè)計(jì)開發(fā)中的反復(fù)。

（3）針對(duì)具體的產(chǎn)品開發(fā)，組建相應(yīng)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。產(chǎn)品開發(fā)由傳統(tǒng)的部門制或?qū)I(yè)組變成以產(chǎn)品為主線的多學(xué)科、跨各個(gè)職能部門的項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)。根據(jù)項(xiàng)目的大小組建不同級(jí)別的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，以某一車型開發(fā)為目標(biāo)組建最高級(jí)別的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，在該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)下可分解出若干個(gè)子項(xiàng)目，可依據(jù)實(shí)際情況再組建下一級(jí)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。

（4）并行設(shè)計(jì)過(guò)程與協(xié)調(diào)。并行設(shè)計(jì)的本質(zhì)是許多大循環(huán)過(guò)程包含小循環(huán)的層次結(jié)構(gòu)，它是一個(gè)反復(fù)迭代優(yōu)化產(chǎn)品的過(guò)程。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的管理、協(xié)調(diào)與控制是實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(如PDM系統(tǒng))能對(duì)并行設(shè)計(jì)起到技術(shù)支撐平臺(tái)的作用。在并行設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品數(shù)據(jù)是在不斷地交互中產(chǎn)生的，PDM能在數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、更改及審核的同時(shí)跟蹤監(jiān)視數(shù)據(jù)的存取，確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)的完整性、一致性以及正確性，保證每一個(gè)參與設(shè)計(jì)的人員都能及時(shí)地得到正確的數(shù)據(jù)，從而使產(chǎn)品產(chǎn)品返回率達(dá)到最低。

4 應(yīng)用并行工程技術(shù)開發(fā)后的效果

自2001年以來(lái)，在桂林大宇客車有限公司的新產(chǎn)品，如GL6128HK、GDW6117HK、邁馳6103、GDW-6900K(快樂(lè)星）等車型的開發(fā)過(guò)程中，均應(yīng)用了并行工程技術(shù)開發(fā)模式，并取得了明顯效果：

（1）設(shè)計(jì)品質(zhì)的改進(jìn)使早期生產(chǎn)中工程的設(shè)計(jì)變更極大地減少。

（2）較快速出新產(chǎn)品、能從產(chǎn)品開發(fā)中學(xué)習(xí)及時(shí)修正的方法及創(chuàng)新意識(shí)，新產(chǎn)品投放市場(chǎng)快，競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)。

（3）優(yōu)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，減少了工藝、工裝設(shè)計(jì)的返工率，降低了設(shè)計(jì)、制造的成本。

（4）保證了功能的實(shí)用性和客戶個(gè)性化的需求，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

將并行工程應(yīng)用于客車新產(chǎn)品開發(fā)中，可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高質(zhì)量，及時(shí)交貨，爭(zhēng)先搶占市場(chǎng)，縮短制造時(shí)間和各種浪費(fèi)降低制造成本，可以提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力的持續(xù)發(fā)展的生命力。

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