并行工程产品开发过程管理和冲突消解

1并行工程产品开发过程管理和冲突消解陈钇宏（东华大学机械工程学院，上海）摘要：本文介绍了并行工程产品开发过程管理问题以及冲突消解的问题，总结了过程管理中的一些方法，介绍了冲突消解的几种策略。关键词：并行工程，过程管理，冲突消解1．引言1988年美国国家防御分析研究所（IDA–InstituteofDefenseAnalyze）完整地提出了并行工程（ConcurrentEngineeringCE）的概念，即“并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法[1]。这种方法是站在产品设计、制造全过程的高度，打破传统的组织结构带来部门分割封闭的观念，强调参与者群体协同工作的效应，重构产品开发过程并运用先进的设计方法学，在产品设计的早期阶段就考虑其后期发展的所有因素，以提高产品设计、制造的成功率，从而大大的缩短产品开发周期，降低成本，增强企业的竞争能力。本文主要介绍了并行工程下产品开发过程的管理以及冲突的消解。2．国内外并行工程研究现状2.1国外现状并行工程在美国、德国、日本等一些国家中己得到广泛应用，其领域包括汽车、飞机、计算机、机械、电子等行业，并且把并行工程作为提高质量、降低成本的重要手段。例如：美国佛杰尼亚大学并行工程研究中心应用并行工程开发新型飞机，使机翼的开发周期缩短了60%（由以往的18个月减至7个月）；美国Mercury计算机联合开发公司在开发40-MHzInteli860微处理芯片时，运用并行工程方法，使产品从开始设计到被消费者检验合格由原来125天减少到90天；美国HP公司采用并行工程方法设计制造的54600型100-MHz波段示波器，在性能及价格上都优于亚洲最好的产品，研制周期却缩短了1/3。德国西门子公司下属的公共通讯网络集团（SiemensAG，PublicCommunicationNetworkGroup）在开发复杂电子系统的核心子系统过程中，采用了并行工程的方法，取得了显著的效果，在仿真阶段共提出3202份报告，发现并纠正了许多错误。2.2国内现状在国内并行工程作为CIMS发展的一个新阶段，得到了一些企业的广为关注，其研究已于1992年底被列为国家863计划自动化领域的重点研究内容。在国家科技部和863/CIMS主题专家组的领导下，1995年7月由清华大学、华中理工大学、北京航空航天大学、上海交通大学和航天工业总公司二院5位人员组成了“863/CIMS关键技术攻关--并行工程”的技术攻关队伍，以航天总公司二院的复杂结构件为应用背景，开展并行工程关键技术的研究与应用。经过近两年的攻关，终于取得了重大进展。该项目在应用上有特色，在某些关键技术上己经达到国际先进水平。目前，该项目己经通过鉴定。虽然并行工程在实际应用中产生了如此巨大的效果，但是也还存在一些不易解决的问题，如在设计中考虑后续工作增加了当前工作的难度，支持并行工程的主模型还未统一，在产品设计开发过程中的管理以及冲突消解问题尚未解决等[2]。3．产品开发过程的管理介绍3．1并行工程下产品开发过程管理的内涵[3]随着经济技术的发展，人们对产品的要求也越来越高。并行工程就是适应这种变化而产生的，也决定了基于并行工程产品开发过程管理的复杂性。产品开发过程管理是指从产品定义到投入批量生产之前这段过程的管理，是制造型企业在并行工程环境下通过对开发过程一系列重组、协调与控制，从而实现产品的并行协同开发。产品开发过程管理本就是一个合理的产品开发和优化配置资源的过程，其内涵集中体现了如下思想：产品开发过程管理的范畴是从产品定义到产品投入批量生产之前的这段过程，是整个产品生命周期中最重要的阶段；产品开发过程管理的对象是过程，以过程为中心是产品开发过程管理的最重要观点；产品开发过程管理的目的是实现产品的并行协同开发；产品开发过程管理的手段是重组过程、组织与资源，并进行协调。3.2产品开发过程管理与传统项目管理在现代企业管理中，对于一个新产品开发，传统项目管理是对一个组织所拥有的资源包括财力、信息等资源进行有效的计划、组织、领导和控制，用关键路径和项目评审计划等方法来实现短时间、低成本的目标。在并行工程环境下，并行产品开发模式的引入要求过程管3理不仅仅具备传统项目管理的功能，而且迫切需要组建跨职能部门开发团队、使用先进的QFD与DFMA等技术以及采取信息共享措施，要求对产品开发所涉及的产品信息、过程、组织以及资源的进行全方位协调与管理以确保产品的并行开发，在实现缩短开发时间、降低开发成本的同时提高产品设计质量。并行工程环境下的产品开发过程管理是对传统项目管理的扩展，它不仅是对过程的规划、组织与控制，更是对过程的全面协调管理。3.3并行工程过程管理的证实[4]对立统一是事物发展的根本规律。自主在带来产品创新效率的同时，也带来了“项目黑箱”。因此，推进并行工程，必须均衡好自主与控制的度，即在充分发挥集成产品开发小组（IntegratedProductTeamworkIPT）自主权的同时，要对研制过程进行适时、适度和适宜的监督。所谓适时，是指创新过程中出现的偏差，必须及时采取措施加以纠正，以避免偏差的扩大。所谓适度，是指监控的内容、程度要适当，避免过与不及两种情况的发生。从控制的机理上讲，作为一个独立自主、自我管理且对新产品的开发承担责任的集体，产品创新管理的主体是IPT小组，监督过多会扼杀团队的积极性、主动性和创造性，养成依赖性并容易引发冲突，监督过少又会使监督流于形式。所谓适宜，是指监督的途径和方式要恰当有效，要实现外部监督与内部运行的无缝连接。所谓证实，是根据要求提供证据的一种活动。提供证实，是ISO9000运行结构体系中非常重要的一环。其基本指导思想是：企业建立的质量体系能否控制住产品质量，并具有持续向顾客提供符合要求产品的能力，需经过向法人、顾客或有关机构提供证据来证明。向法人提供证实需进行内部审核，向顾客或有关机构提供证实需进行第二方(或第三方)审核和评价。无疑，将证实概念应用于并行工程的管理，将有助于实现自主与控制的有机统一。具体实施过程中，应注意以下几个环节：(1)大力推行“知、行、凭”于一体的自律文化。即要求小组成员必须熟知和理解自己的职责、工作程序、过程，并身体力行地付知之内容于行动；且所有的行动均要留下凭证——质量记录。(2)证实要以质量记录的检查为主，以“集成”点为主要实施点。(3)就证实内容而言，要突出两个结合。一是与质量功能展开(QFD)相结合，要通过在各个集成点开展质量功能展开活动(QFD)，使顾客的声音得以响彻设计的各个环节，实现市场信息与产品开发过程的实时传递。二是要与团队建设相结合。团队的形成一般要历经5个阶段:形成、磨合、规范、表现、消亡。团队建设水平与所承担的开发任务阶段之间，是相耦合、相关联的，如何尽量缩短磨合期，使团队建设水平与产品创新阶段过程相匹配，是团队建设的重要任务。因此，要有意识地把“集成点”作为团队建设的“观测点”。通过团4队凝聚力建设，来确保产品创新目标的实现。4．并行工程冲突管理与消解并行工程对冲突管理的要求在并行工程集成产品开发方式下，由于采用了IPT和计算机支持的协同工作(ComputerSupportedCooperativeWork，CSCW)的组织模式，以及各种并行工程使能工具的使用，因而在产品开发过程冲突将频繁产生[5]。一方面，并行工程产品开发过程模型本身可能存在内部缺陷、隐含着冲突，随着产品开发过程的进行，产品开发过程中的不确定因素逐渐变得确定，产品开发过程模型本身蕴藏着的矛盾会逐渐暴露出来，最终将引起产品开发过程的拖期或无效等待的情况；另一方面，在实际产品开发的过程中，由于各种条件的限制，任务实际执行过程可能偏离了产品开发过程模型的规定，此时产品开发过程模型可能已不能如实反映实际情况，此时继续按照过程模型执行产品开发过程，将极大地降低产品开发的效率。从某种意义上来说，设计的发展过程也就是冲突的不断发生和解决的过程，这些冲突已经影响到了并行工程所要追求的目标。总的来说，这些冲突可以分为两类：时间冲突(过程冲突)和非时间冲突。4.1并行工程中的非时间冲突[6]目前关于时间冲突的研究很多且较成熟，而非时间冲突方面的研究相对较少，从而非时间冲突研究具有较大的理论与实践价值。并行工程环境下的产品开发设计中非时间冲突的起因和根源主要有以下四个方面。(1)设计目标与结果不一致引起的冲突。(2)评价标准不同引起的冲突。(3)信息缺乏引起的冲突。(4)资源要素短缺引起的冲突。4.2非时间冲突的消解(1)确保目标一致、建立自我矫正机制；(2)合理的组织与设计任务划分；(3)建立信息共享机制；该策略包括两方面内容：领域知识共享和数据的管理及共享。(4)建立设计原理支持系统。一般来讲，在一个产品的设计过程中，仅仅依靠一种冲突的消解方案是不可能全面解决5各种复杂的冲突的，很多时候更需要结合起来加以应用。协同设计过程中，常用的消解策略还包括会议沟通、知识推理、约束松驰法、回溯、协商等。4.3并行工程冲突管理系统[7]并行工程冲突管理是一门管理并行工程产品开发过程中的冲突和与冲突相关联的所有对象和因素的技术。它集协调管理、产品开发环境支持、冲突检测、冲突解决为一体，调整和管理并行工程产品开发活动中的各种相互依赖关系，协调产品开发过程，及时发现产品开发过程中的冲突，并解决冲突，为并行工程产品开发过程服务。并行工程冲突管理系统主要包括：(1)冲突建模的研究。深入研究冲突的机理，从冲突的类型、起因、涉及的对象和人员、消解方法等角度定义冲突，建立冲突模型，同时确定冲突的知识表达方式。(2)冲突检测、冲突解决技术的研究。完成基于约束的冲突检测技术及冲突的登记、分析、调度技术的研究，针对基于规则的冲突解决技术、基于约束的冲突解决技术和基于实例的冲突解决技术作进一步深入的研究，并进行多种冲突解决技术的分析、调度的研究。(3)协商理论在冲突解决中的应用研究。在冲突建模的基础上建立协商模型，研究针对协商模型的冲突求解策略，实现基于协商理论的冲突解决支持工具。目前虽然存在各种冲突处理手段，但往往都是从某个侧面对冲突进行处理，如进行冲突的缓解、冲突的建模、冲突的解决等，尚缺乏一个在并行工程环境下对冲突进行全局调度、全局处理的系统。从实践效果上来看，冲突管理技术尚存在技术单一、管理手段不全面、不成熟的缺陷，离工程实践的要求还有较大差距。针对并行工程中的资源冲突与决策冲突进行讨论。首先针对任务间的资源冲突，给出关键任务优先、等待时间最短、先来先得三种冲突消解策略，并通过具体例子对各种冲突消解策略进行比较。针对决策冲突，给出了可信度优先、权威性优先、相邻影响、彼此影响等四种协商策略。5结束语并行工程是一种哲理、一种系统工程的方法，也是一种工作模式，从本质上讲并行工程是一种以信息论、控制论、系统论为理论基础，能高效处理复杂系统的管理方法[8]。并行的理念本身很简单，并行工程的本质问题是如何实施的问题，良好的并行系统需要完善的过程管理系统，并能够找到最优的方法消解各种冲突。本文主要是系统地阐述了并行工程产品开发中的过程管理以及冲突消解的办法。面对错综复杂的关系以及冲突，我认为应该结合人工6智能技术，来更好地解决这一问题，目前这一方法的研究还不够完善，需要进一步研究。7参考文献[1]陈晓川.并行工程中面向成本的设计（DFC）.吉林人民出版社,2003.[2]王东,首天成,李红军.基于并行工程理念的产品设计方法研究[J].全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会.2009,07,87-90.[3]杨春,生鸿飞,高雄波.基于并行工程的产品开发过程管理研究.[4]徐贤忠.并行工程的过程管理模式及特征[J].科技资讯,2010,07,161-162.[5]贾建中.并行工程在产品开发中的应用[J].机务管理,2010,03,116-120.[6]李惠杰,李战奎.并行工程环境下产品开发中非时间冲突研究[J].改革与战略,2010,01,27-44.[7]曾庆良,万丽荣.并行工程中的资源与决策冲突消解策略及评价