工業工程技術在新產品研發中的應用

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發表于 2009-10-31 20:27:09 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

1 前言
現代工業工程是面向企業經營管理的全過程，降低成本、提高效率、技術與管理的有機結合、實現經營管理的整體目標是現代工業工程最顯著的特征。隨著知識經濟時代的到來，工業工程的理論與方法結構發生了重大變化，這個發展趨勢表現在兼收并蓄高新技術理論，注重敏捷、柔性、精益、并行制造系統的集成開發與應用。本文將就現代工業工程的技術與新產品研發結合進行探討，建立基于敏捷制造技術的產品研發模式，以及并行工程技術和現代信息技術支持下的新產品開發的管理體系。
2 敏捷制造技術
敏捷制造利用人工智能和信息技術，以先進的柔性制造技術為基礎，通過企業內、外的多功能項目組，組建虛擬公司。這一多變的動態組織結構可以把全球范圍內的各種資源，包括人的資源集成在一起，實現技術、管理和人的集成，從而能在整個產品的生命周期中最大限度滿足用戶需求，提高企業的競爭能力。敏捷制造的目標是快速響應市場的變化，在盡可能短的時間內向市場提供適銷對路的環保型產品，換取長期的經濟效益。為了適應變化的市場和取得競爭優勢，企業不能僅僅依靠自身的有限資源，而必須采用標準化和專業化的計算機網絡和信息集成基礎結構，以分布式結構連接各類企業，構成虛擬制造環境；在虛擬制造環境內動態選擇成員，組成面向任務的虛擬公司，從而合理利用各企業的資源和技術進行快速產品研發。這樣優化組織的企業以最快的速度從企業內部某些部門和企業外部不同公司中選出設計、制造該產品的優勢部分，企業接受的新任務不再受人力、物力等資源的限制，企業之間的優勢互補和動態聯盟能大大節省資源，能以最低的材料和能源消耗，開發市場所需的綠色產品。
3 并行工程技術
利用并行工程技術可以進行產品的適用性設計、可制造性設計和可裝配性設計。
(1) 適用性設計。該設計就是圍繞產品最終質量目標，運用最新的設計思想、方法和應用工具進行設計，以實現產品在功能、性能、價格等方面的優化。其設計的部分參考要點如下：
① 運用相應的工程設計方法和工具進行參數設計，來實現產品各項性能要求；
② 運用可靠性技術進行設計，以提高產品使用壽命、耐環境性、安全性、保障性；
③ 運用人機工程的方法進行設計，改善產品的操作性、維修性；
④ 運用價值工程、功能質量配置等方法來合理確定產品功能質量比、功能價格比、性能價格比，使產品達到最佳費用效率。
(2) 可制造性設計。該設計的核心就是制造工藝人員在產品設計初期就與設計人員匯合，共同參與產品設計，及早考慮產品的可制造性。并行工程的組織形式為此提供了有利條件，工藝人員可以利用所掌握的制造工藝知識和所了解的制造技術對設計施加影響，從而改善產品的可制造性。而且在設計階段也同步規劃了產品的制造過程，進而為產品制造過程的質量控制提供了保證。實現該設計的部分參考要點如下：
① 幫助設計改進零部件結構和確定合理的公差，降低制造難度；
② 減少采用不同加工方法的數目；
③ 運用各種加工方法的經濟加工精度；
④ 提高零部件的可檢驗性；
⑤ 完整地規劃出刀、量、夾具、設備等要求。
(3) 可裝配性設計。可裝配性設計的實質就是裝配工藝人員在產品開發初期就參與產品設計活動，及早考慮到產品裝配過程的實現，從而改善了產品裝配工藝性，也同步規劃了產品的裝配過程，為產品裝配過程質量控制提供了保證。這對結構復雜的產品顯得尤為必要。該設計的部分參考要點如下：
① 幫助設計改進零部件結構，降低裝配難度；
② 確定零部件的裝配順序；
③ 改善零部件裝配中的可檢驗性；
④ 完整地規劃出裝配過程中工裝、量具、設備等要求。
4 現代信息技術
隨著信息技術的發展與應用，企業逐步應用了CAD，CAPP，CAM，PDM、企業資源計劃(ERP)等系統，并且系統的集成性不斷提高。信息系統的集成化可以有效地控制和管理產品信息，為企業實施并行工程提供一個必要的計算機協同支持環境，為在動態聯盟環境下的新產品設計奠定了基礎。
網絡經濟時代的到來。加快了經濟的全球化進程，迫使企業面對全球化的大市場，參與國際市場的競爭。也使企業間的合作范圍越來越寬，可以充分利用和吸收不同地區及國家企業、機構的人才、技術、資源優勢，建立虛擬敏捷的開發模式。這種模式的有效實現是基于面向企業對外聯網絡(Internet)和內聯網絡(Intranet)的集成，形成超越空間約束的分散網絡設計開發系統進行動態聯盟組織的設計及制造活動，支持企業實現異地協同設計成為虛擬組織產品設計。由于產品設計、工藝設計和試制由核心或盟主企業和合作企業分別完成，跨地域的聯合設計將成為主要設計方式。因此，在產品及技術開發過程中，必須充分考慮到這一現實的存在及未來的發展趨勢，實現用戶、企業、大專院校以及研究機構的廣泛合作。