并行设计论文：浅谈并行设计

并行设计论文：浅谈并行设计摘要并行设计（concurrentdesign）是世界市场竞争日益激烈的产物。随着经济的蓬勃发展，客户对产品款式、品种、性能的要求越来越高，对产品质量及售后服务质量的要求也越来越严格。为了提高竞争力，现代的各类制造业必须不断缩短新产品开发周期（time)，提高产品质量（quality)，降低设计生产成本（cost），改进售后服务（service），并增强环境保护意识（environment），只有这样才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。关键词并行设计；竞争力；周期；成本1并行设计的定义并行设计是一种对产品及其相关过程（包括设计制造过程和相关的支持过程）进行并行和集成设计的系统化工作模式。与传统的串行设计相比，并行设计更强调在产品开发的初期阶段，要求产品的设计开发者从一开始就要考虑产品整个生命周期（从产品的工艺规划、制造、装配、检验、销售、使用、维修到产品的报废为止）的所有环节，建立产品寿命周期中各个阶段性能的继承和约束关系及产品各个方面属性间的关系，以追求产品在寿命周期全过程中其性能最优。通过产品每个功能设计小组，使设计更加协调，使产品性能更加完善。从而更好的满足客户对产品综合性能的要求，并减少开发过程中产品的反复，进而提高产品的质量、缩短开发周期并大大的降低产品的成本。2并行设计的技术特点并行设计通过下列技术特征表现出它的具体内涵：1）产品开发过程的并行重组产品开发是一个从市场获得需求信息，据此构思产品开发方案，最终形成产品投放市场的过程。虽然在产品开发过程中并非所有步骤都可以平行进行，但根据对产品开发过程的信息流分析，可以通过一些工作步聚的平行交叉，大大缩短产品开发时间。2）统一的产品信息模型统一的产品信息模型是实施并行设计的基础，产品设计过程是一个产品信息由少到多、由粗到细不断创作、积累和完善的过程，这些信息不仅包含完备的几何形状、尺寸信息，而且包含精度信息、加工工艺信息、装配工艺信息、成本信息等。二维几何模型显然不能满足这一要求，仅包含几何信息的三维模型也不能满足这一要求。因此，并行设计的产品信息模型应能将来自不同部门、不同内容、不同表述形式、不同抽象程度、不同关系、不同结构的产品信息包容在一个统一的信息模型之中。3）基于时间的决策设计的过程是优化决策的过程，实施并行设计的首要是大幅度缩短产品开发周期，因此要通过一系列的优化决策，组织、指导并控制产品开发过程，使之能以最短的时间开发出优质的产品，实践证明：面对多个方案，特别是其属性（评判指标）多于4－5个时，完全依靠人为的“拍脑袋”已很难作出正确的决策。因此，要应用多目标优化、多属性决策，成其是多目标群组决策的方法。4）分布式软硬件环境并行设计意味着在同一时间内多机、多程序对同一设计总是并行协同求解，因此，网络化、分布式的信息系统是其必要条件、并行设计面向对象的软件系统，分布式的知识库、数据库，能够根据产吕设计的要求动态编联成相互独立的模块在多台终端上同时运行，并利用网络的机间通信功能实现相互之间的同步协调。5）开放式的系统界面并行设计系统是一个高度集成化的系统。一方面应具有优良的可扩展性、可维护性，可按照产品开发的需要将不同的功能模块组成完成产品开发任务的集成系统；另一方面，并行设计系统又是整个企业计算机信息系统的组成部分，在产品开发过程中，必须与其他系统进行频繁的数据交换。因此，开放式的系统界面对并行设计系统是至关重要的。标准化的数据交换规范，如数据交换文件（dataexchangefile－－dxf）、交互式图形交换标准（interfacegraphicexchangestandard－－iges）、产品建模数据的交换标准（standardforexchangeofproductmodledata－－step）等，以及大容量高速度的数据交换通道，如局域网（localareanetwork－－lan）、综合业务数据网（integratespecializeddatanetwork－－isdn）、宽带isdn等，是构造开放式界面的关键技术。3并行设计的效应1）缩短产品投放市场的时间。市场的下一步发展将会是以缩短交货期作为主要特征。并行工程技术的主要特点就是可以大大缩短产品开发和生产准备时间，使两者部分相重合。而对于正式批量生产时间的缩短是有限的。2）降低成本。并行工程可在三个方面降低成本：首先，它可以将错误限制在设计阶段。据有关资料介绍，在产品寿命周期中，错误发现的愈晚，造成的损失就愈大。其次，并行工程不同于传统的“反复试制样机”的作法，强调“一次达到目的”。这种一次达到目的是靠软件仿真和快速样件生成实现的，省去了昂贵的样机试制；其二，由于在设计时最考虑到加工、装配、检验、维修等因素，产品在上市前的成本将会降低。同时，在上市后的运行费用也会降低。所以，产品的寿命循环价格就降低了，既有利于制造者，也有利于顾客。3）提高质量。采用并行工程技术，尽可能将所有质量问题消灭在设计阶段，使所设计的产品便于制造易于维护。这就为质量的“零缺陷”提供了基础，使得制造出来的产品甚至用不着检验就可上市。事实上，根据现代质量控制理论，质量首先是设计出来的，其次才是制造出来的，并不是检验出来的。检验只能去除废品，而不能提高质量。4）实现产品设计与制造的密切衔接。让制造工程师加入产品开发设计团队。这能保证产品开发设计满足生产制造工艺、技术的要求;同时制造工程师将产品的制造信息尽早传递到生产车间，使生产车间做好生产的前期工艺技术准备。让装配工人加入产品开发设计团队。装配工人非常了解产品制造与装配工艺过程和特点，并熟练掌握装配的方法和技巧，装配工人经常能为产品的可制造性和可装配性提供重要的合理化洼议。同时他们已经了解装配的工艺过程和方法，将成为新产品装配工作的技术指导，保证装配工作的顺利进行。让供应商加入产品开发设计团队。供应商能够帮助设计师选择制造更容易、功能更适合、结构更合理的零件，也有助于供应商为新产品提供配套的新零件。参考文献[1]孙晓斌,肖人彬.基于效率的并行设计研究[j].华中理工大学学报,1997,12.[2]崔南方,陈荣秋,马士华.企业业务流程的结构化建模[j].华中理工大学学报,1997,12.[3]董明,查建中,郭伟.并行工程中的任务组织[j].系统工程理论与实践,1996,08.