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并行工程在建设项目中的应用研究 摘要 本文对并行工程在建设项目中的应用进行了系统研究，主要是从以下几个方面展开的： 对，f 行_ l 程的内涵和建设项目的特点进行了对比分析，在此基础上提出了一种基丁：并行工程的建设项 目运作模式，构建了基于数据管理的项目运作模式的整体实施框架。并探讨了并行工程环境卜- 建设项目运 作的过程管理f u j 题。 实施并行工程的组织架构| u 】题。并行j = 程的核心内涵之一就是打破组织传统界限，成立跨部门的多功 能集成化组织。本文提出了集成化项目组织的构建模式，并研究探讨了这一组织模式的实施平台、组建原 则、人员配置的定量化描述等内容。 并行工程环境卜的协同。1 ：作模式。并行工程环境f 各个项目单元之问的1 ：作协同，更多的是一种知识 与技能的协同。以p d m ( p r o j e e ld a t am a n a g e m e n t ) 为技术支持，本文建立了一种基于信任度的知识处理模 型，并分析了并行工程作业模式f 建设项目任务的凋度问题。 并行t ：程环境下的冲突协调u j 题。在建设项目实践中，会不可避免的出现以界面失调为表现特征的各 个项目单元之问的冲突问题，而并行 程的实施，将会加剧这种冲突。如何解决这种冲突，是有效实施并 行i 。程的关键之一。本文在分析并行1 程一般冲突的基础上，对建设项目实施并行，吲鼙所带来的冲突进行 了界定，并给出了基丁i 仲裁规则的冲突协调机制。在此基础上，引入智能代理技术，建立了人机结合的冲 突协调模型。 实施并行t = 群的绩效评价和风险评估。任建发项h 中实施并行：程是否能带来绩效的提升，其实旌风 险足什么，是必须要明确的两个笑键问题。对】：绩效评价，本文提出了基于d - s 证据理论的动态绩效评价 模型。针对存在的风险问题，以上游单元的信息演化度、下游单元的信息灵敏度和上卜游单元间的信息耦 合度为参考指标，从i ：期和成本两个角度分析了弗行1 ：程环境下的项目实施风险。为了验证所构建模犁的 适应性和有效性，并分别进行了实证分析。 关键词并行【：程建设项目集成化项目组织协同i ：作项目数据管理冲突协调绩效评价风 险评估 r e s e a r c ho ht h ea p p l i c a t i o no fc o n c u r r e n te n g i n e e r i n gi n c o n s t r u c t i o np r o j e c t a b s t r a c t as y s t e m i cr e s e a r c ho i lt h ea p p l i c a t i o no f c o n c u r r e n te n g i n e e r i n gi nc o n s t r u c t i o np r o j e c ti sm a d ei nt h i sp r e s e n t d i s s e r t a t i o n ，w h i c hi sc o n s i s t e do f t h ef o l l o w i n gp a r t s ： f i r s t l y , a c c o r d i n gt oa n a l y s et h er e s e m b l a n c eb e t w e e nt h ec o n n o t a t i o no fc o n c u r r e n te n g i n e e r i n ga n dt h e c h a r a c t e r i s t i co fc o n s t r u c t i o np r o j e c t ，an e wi m p l e m e n t i n gm o d eo fc o n s t r u c t i o np r o j e c tb a s e do nc o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g i s p u tf o r w a r db yt h i sd i s s e r t a t i o n ，a n dau n i t a r yi m p l e m e n t i n gf r a m e w o r ko ft h i sm o d ew a s e s t a b l i s h e db a s e do nt h ep r o j e c td a t am a n a g e m e n t t h ei s s u eo fp r o c e s sm a n a g e m e n tu n d e rc o n c u r r e n t e n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n ti sa l s ob e e nd i s c u s s e di nt h i sd i s s e r t a t i o n s e c o n d l y , s e t u po fp r o j e c to r g a n i z a t i o nu n d e rt h ec o n c u r r e n te n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n ti s d i s c u s s e db yt h e d i s s e r t a t i o n o n eo ft h ek e yc o n n o t a t i o n so fc o n c u r r e n te n g i n e e r i n gi st ob r e a ku pt h et r a d i t i o n a lo r g a n i z a t i o n b o u n d a r ya n dt of o u n dac r o s s f u n c t i o n st e a m ，a l s oc a l l e dm u l t i - d i s c i p l i n a r yt e a m an e wm o d eo fi n t e g r a t e d p r o j e c tt e a mi s c r e a t e di nt h i sp a p e la n di t si m p l e m e n t i n ge n v i r o n m e n t , q u a n t i t a t i v ea n a l y s i so fo r g a n i z a t i o n m e m b e r si sa l s od i s s e u s s e d t h i r d l y , t h ew o r k i n gm o d eo fp r o j e c tu n i t su n d e rt h ec o n c u r r e n te n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n ti sr e s e a r c h e di nt h i s d i s s e r t a t i o n u n d e rc o n c u r r e n te n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n t ，t h ew o r k i n gc o o p e r a t i n gi s ，i nf a c t ，ac o o p e r a t i n go f k n o w l e d g ea n ds k i l l b yt h et e c h n i c a ls u p p o r tr e s u l t e df r o mt h ep r o j e c td a t am a n a g e m e n t ，am a n a g i n gm o d eo f k n o w l e d g eb a s e d o nt h et r u s t f u ld e g r e ei sp u tf o r w a r d ，a n dt h es c h e d u l i n go f p r o j e c tt a s ki sa l s od i s c u s s e d f o u o h l y , t h ei s s u eo f c o n f l i c tc o o r d i n a t i o nu n d e rt h ec o n c u r r e n te n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n ti sp r o b e di n t ob yt h i s p a p e r i nt h ep r a c t i c eo f c o n s t r u c t i o np r o j e c t ，c o n f l i c ta m o n gp r o j e e tu n i t sw h i c hr e p r e s e n t st h ei m p r o p e ri n t e r f a c e i su n a v o i d e da n dt h ea p p l i c a t i o no fc o n c u r r e n te n g i n e e r i n gw i l la r o t l s em o r ec o n f l i c t s a c c o r d i n gt oa n a l y s et h e r e a s o n so fc o n f l i c t so c c u r r e di nt h ei m p l e m e n tp r o c e s so fc o n s t r u c t i o np r o j e e t , t h i sd i s s e r t a t i o np u tf o r w a r da c o o r d i n a t o nm e c h a n i s mb a s e do na r b i t r a t i o n r u l e st or e s o l v et h ep e r p l e x i t y f a r t h e r , w i t ht h es u p p o r to f i n t e l l i g e n c ea g e n tt e c h n o l o g y , am a l l m a c h i n ec o o p e r a t i v ec o o r d i n a t i o ns y s t e mi sf o u n d e di nt h i sd i s s e r t a t i o n f i f t h l y , t h ei s s u eo f p e r f o r m a n c ea p p r a i s a la n dr i s ka s s e s s m e n tu n d e rt h ec o n c u r r e n te n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n ti s d i s c u s s e di nt h ed i s s e r t a t i o n ad y n a m i cp e r f o r m a n c ea p p r a i s a lm o d e lb a s e do nd - sm a t h e m a t i c a lt h e o r yo f e v i d e n c ew a sf o u n d e di nt h i sd i s s e r t a t i o n a sf o rr i s ka s s e s s m e n t ，b a s e do nt h ee v o l u t i o n ，s e n s i t i v i t ya n dc o u p l i n g , t h i sd i s s e r t a t i o na n a l y z e dt h er i s kt h a te x i s t e di nac o n c u r r e n te n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n tf r o mt h ea s p e c t so fc o s t a n dt i m e a n dt h i sd i s s e r t a t i o ng a v et w oi l l u s t r a t i o n st op r o v et h er i g h to fm a t h e m a t i cm o d ea n dp u tf o r w a r d p r o p o s a l sf o rt h ei m p r o v e m e n to f p e r f o r m a n c ea n dm a n a g e m e n to f r i s k k e yw o r d sc o n c u r r e n te n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o np r o j e c ti n t e g r a t e dp r o j e c to r g a n i z a t i o nc o o p e r a t i n g w o r k p r o j e c td a t am a n a g e m e n t c o n f l i c tc o o r d i n a t i o np e r f o r m a n c ea p p r a i s a lr i s ka s s e s s m e n t l i 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及所取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并农示了谢意。 礁彩 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复 印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容 和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以 公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南丈学研究 生院办理。 日期： 第l 章绪论 1 1 立题背景与研究意义 第1 章绪论 1 1 1 并行：【程的起源、内涵及实旋影响 1 】1 1 并行】：程的起源 并行1 程( c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g , c e ) 的出现，源】二全球经济一体化的形成和发展。2 0 世纪8 0 年代， 各国企业为- r 更好的适应市场的变化，赢得竞争优势，纷纷采用新思想，新方法、新技术来改善臼己的产 品开发模式。在c a d ( c o m p u t e r a i d e dd e s i g n ) 和c l m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m s ) 技术肇础 上，制造业领域涌现出了一批先进的制造技术( a d v a n c e dm a n u f a c t u r et e c h n o l o g y , a m n 和方法，从根本上 改变着企业传统的串行作业( s e q u e n t i a le n g i n e e r i n g ，s e ) 模式。在此基础上，并行= 程思想应运而生。 1 1 1 2 并行j 二程的内涵 目前业内和学术界比较认可的并行i ：程定义是由美国国家防御分析研究所( i n s t i t u t eo f d e f e n s e a n a l y z e i d a ) 于1 9 8 8 年在著名的r 3 3 8 报告中提出的：指集成、并行的设计产品及其相关的各种过程( 包括制造 过程和支持过程) 的系统方法。这种方法要求开发人员从一开始就考虑产品 4 f 个生命周期中( 从概念形成 剑产品报废) 的所有冈素，包括质餐、成本、进度计划和用户要求等等。从并行上群的定义可以看出，并 行 程不是对c | m s 的否定，而是进一步的深化和发展。 从字面二去解读并行j ：程的内涵往往容易把其理解为设计和制造的同步。由丁- 体制和制度的限制，加 之一些活动的逻辑天系是无法突破的，这也必然导敛这然活动之间存在着时序上的前后关系。正确的观点 是并行l 样要求台j 设计时尽可能的考虑到制造时的所彳w 素，而乐担制造阶段作业任务的部门和组织也要 尽可能早的把自己的意见反馈刚来。由丁任何产6 的设计开发仡宏观j ：都是串行的，微观活动可以通过过 程的改进和信息的预发布来实现局部上的并行，以减少小必要的等待时间。冈此并行工程的核心思想体现 在各种活动的协j 司上，而非简单的时间上的同步。 l - 1 1 3 并行。丁= 程带来的影响 并行1 ：程理论自提出以来，基本概念并没有发生多人变化，但其内涵却不断的深化，应用领域也在向 多个行业拓展。并行工程已经成为支持现代企业适应市场发展的重要方法之一。从表1 1 的统计数据可以 明显看出国外著名公司实施并行r 程所带来的绩效提升。 表1 1 国外著名公司实施并行t 程带来的绩效分析 赉料来津：武洪臣等浅谈并行工程原理爰其在项目研幸i 中的应用i j i 航空工艺技术，1 9 9 3 ，3 ) ：邬5 4 i 1 1 2 建设项口中实旋并行工程的意义 1 1 2 1 建设项目的特祉 现代建设项目特别是一些大型项目一一通常都是非常复杂的l ：程技术系统，在其返作过群中，往 往￥现出以f 特点： ( 1 ) 实施周埘jk ，牵扯部fj 众多，调用人肇社会资源，且需要采取不同的专业技术； ( 2 ) 同制造业相似，在实施过于早中存在着许多重复i ：序； ( 3 ) 项日的实施在各个项目单元之间的相互作州与联系过程中实现，需要多部门、多专业之间的相互 协作； ( 4 ) 强调项l i 全生命周期集成化管理理念以及质量、职业、健康、安全、环保等一体化管理体系的实 施。 1 1 2 2 当前建改项i _ 实施中存在的问题 由于历史、文化、体制、法规等多方面的原因，加之建设辈的特殊性，当前我国建设项目实施中存 在着不少的问题： ( 1 ) 项h 实施阶段被人为分割，导致备个环节之间衔接凼难，过程失控； ( 2 ) 项目鲰 织的各个部fj 沟通斟难，组织内部信息不畅，导致合作不力，界面火调： ( 3 ) 组织行为离散，难以形成凝聚力，导致组织运作效率低下； ( 4 ) 不能从系统舰点出发看待问题，各个项目单元考虑问题大多局限丁- 各自领域，而忽略了项目的整 体目标： ( 5 ) 我国法律n ：建设群序等方面的一些硬性规定，任确保建设项目得以规范实施的同时，也造成丁目 前建设项f 实施过程阶段过多、协同尉难的局面。 1 1 2 3 在建设项目中实施并行i 程的意义 通过上述分析对比，可以看出并行l ：程的特性与建设项目的特点是相互契合的，而并行】：稃也是适应 于解决当前建设项目实施中存在的问题的。因此从控制和协调项目活动单元及项目的参与主体米说，可以 借鉴并行l ：稃的思想，建立起种基于并行t 程的建设项目运作模式，从而将内容繁杂的项目活动与项目 参与主体纳入剑一个整体系统中，通过信息流的反馈与循环，对项目运作进j r 管理和控制。 并行，铂约推广，除了可以从项目层面上解决当前项目运作过程中存在的诸多弊端，达到提高项目运 作效益的目的以外。更多的可以在观念与意识上去促使整个建筑业界对传统作业模式的透视与反思，从而 在一个社会的转刑期间，能把握建筑业发展的正确方向与良好机遇，更好的服务丁国家的经济建设。 1 2 研究现状与文献综述 1 2 1 国外对并行工程的研究进展 1 2 1 1 并行l ￥的基础理论研究 并行i ：程基础理论的研究内容通常包括并行1 ：稃的特性、并行l ：程的实施要素及并行【：程的目标等内 容。 ( 1 ) 并行i 稃的特性 c h i m a y 2 1 筲认为系统化卡平i j 过稃足并行l ：稃的两个主婪特性；r o s e n b l a t t & w a s t o n l 3 1 ；, a y , s j r - t 7i ：稗的 2 第l 争绪论 特性体现在其i 之远规划上，即同时斤有、协调一致、意见统。、h i 断改进：t a n g 4 1 等在对斤行l 群流柑的 分析中，柱 搬并 rlw 的要求。将产- 改计巾的各种活动描述为一i 种相q 依赖的天系，即分觥天系、连接 关系和衰减父系，其中连接父系扮演匝耍的角色。另外，传统的设计是通过公筹、增加宜全系数等疗法寻 求鲁棒性，向f 行l 群中鲁棒性的实现是通过对过稃的优化来达到预期的h 标，其 仃如f 坚r 一i ： 强调队i 。作精神平l ：作方式； 强调设计过程的并j r 性尤其注意早期概念设计阶段的并行协调； 强调设计过程的快速反馈，杜绝错误的延续： 以产品为中心满足客户要求； 强调信息及知识的开发与共享。 ( 2 ) 并行1 ：程的实施要素 k h a f a n l 6 1 等将实施并行l 程门结为以卜- 两个要素： 组织管理和人力资源方面。多功能、跨部门团队的采用，以促进产品设计和相笑过稃集成：基丁二 过程的组织模式的采用及其r 作、权力支持。 技术方面。计算机辅助设计、制造和仿真方法的应朋，通过共享产品和过稃的模犁及数据库来支 持设计的集成；优化产品殴计、制造和支持的各种技术的应用，如d f x 、c a x 、o f d 等；信息共享、通信 以及系统整合技术的应川。i 而在实施并行1 ：程中所涉及到的产品数据一般包括产品模犁、i 。具模犁、l 艺 规划、产品结构、t - 程文档和数据文件”1 。也有文献1 8 1 认为并行1 j 程的基础是组织模式改革、j h 户需求定 义、环境建设、新技术席h j 四个因素的综合平衡。在实施并行1 ：程的技术方面，已有研究1 9 1 证实了信息技 术的关键作j | j ，而信息技术的r ：具j j ! f l 义多以计算机技术为支持，它们能够按照业务过程、。j i 作模式、领导 和自i 织方面进行分类。 ( 3 ) 实旌并行i ：拌的 j 标 b r o o k e s 、b a c k h o u s e l l o 以及o a t e n b y i ”等认为实旋并行l j 犁是为了： 改善产品的引入过稃以及对开发过程进行整体性思考； 消除产品不问天键闪素之间的一些取舍，充分利刚企业资源，在多方面建立企业枉市场上的竞争 优势； 建立一个开放的企业环境，使企业具有不断吸取新观点，对市场变化进行迅速反应的能力，从麻 提高企业持续改进的能力。 1 2 1 2 实旎并行工程的组织模式 这是并行1 ：程的研究热点，即如何通过重组，将产品开发的串行模式转换为跨部门的并行模式。其有 效的模式是多功能团i g x ( c r o s s - f u n c t i o n st e a m ) ，亦称多专业团队( m u l t i d i s c i p l i n a r yt e a m ) 。在并行r ：程的概 念定义中，承担并行j ：稃作业任务的团队一般称为集成产品d x 组( i n t e g r a t e dp r o d u c tt e a m ) 。e v b u o m w a n i ”1 等将一个符合并行j ：程的组织模式定义为：构成相关任务和管理的j e 式系统，该系统采川纵向合作米激发 组织的成员，使他们一起i ：作来实现设计目标。并行j ：程的顺利实施需要一个更为柔性的组织结构，这一 结构应是扁平化的，椎集中式的。其特点是横向联系和较宽的管理跨度。为此，他们推荐矩阵式组织结构。 但同时，他们也承认，一些不确定冈素会对并行工程的组织结构产生影响，主要有： ( 1 ) 组织所处的环境； ( 2 ) 组织的战略和口丰，j i ； ( 3 ) 组织采用的技术； 3 ( 4 ) 组织的规模； ( 5 ) 组织的文化： ( 6 ) 人力资源情况等。 他们的研究认为，多专业小维的成员麻来f 】组织的各个部i j ，甚至府包括客户、供应商等环节。即企 业一日实施跨功能整合更有效的广晶开发团队通过形成包括顾客和供应商在内的战略伙伴来寻找外部的 整合，以便及时调整横跨价值链条的活动。e v b u o m w a n 和a d u m b a t ”i 认为这种集成至少可以带来以下 好处： ( 1 ) 在第一时间获得i e 确的】作方法； ( 2 ) 使顾客满意； ( 3 ) 减少产品的开发时间和成本且不会带来质晕上的妥协； ( d ) 能够消除f 游流拌改变而带来的消耗，以及在时间和成本方面的消耗。 p r a s a d l 2 i 认为，并j j1 稃的本质是集成和团队i 作方式，能够健进团队l ：作的组织结构是最适合并行 工程的，并行上程的集成框架突出j 并行1 样和组织结构之间的重要关系。n i c h o l a s i “i 认为，实施并行上 程的团队一般规模较小，在8 - - 1 2 人之间比较合适，土要是为了方便集成和沟通。但c h e ns h o i e 等认为， 由于在并行工程实施中，项日任务由来自不同职能部fj 的多功能小组担任，产品开发不断增长的复杂性， 以及并行工程本身的特性使得相且依赖的任务组变得庞大。由此团队组织的构建和任务的完成就会变得很 困难，为此他们提出一个解z 把此类问题的有效模式： ( 1 ) 将二元任务关系转变为w 艟化的资源聚集的任务： ( 2 ) 将大的关联任务组分解成较小的、易于管理和控制的子组。 组织模式的转换必然带来过样的重构，已有研究i ”1 大都重视开发过程的重构，但都是从某一方面来 反映问题，不适合以设计人员为t 体，输入输出为信息的并行l ：稃开发过程建模。b a n d i n e l l i i ”1 等利朋 s l a n g 过程模型的表达i = 具，建妒了基于p e t d 叫的并行i ：程过程模璎，形式化的表达了并行j 稃作业模 式f 过程的并行性，使并行工挥过程的仿真和对过程的评价成为可能。 1 2 1 3 实施并行t 程的风险分析与绩效评估 对于实施并行工程的风险分析，一般的研究都是基于开发过程中不同环节之间的衔接米展开的，基于 此，文献 2 0 - - - 2 6 提出了基于演化度和灵敏度的风险分析模氆。其主要的出发点在于通过分析上游活动单元 对f 游活动单元的信息支持程度，下游单元对上游单元信息的依赖程度来评价实施并行_ 程的风险，但此 模型并没有考虑上r 游i w 个单元间的信息耦合机制所发挥的作用。 在推行并行上程的实践过程中，实施并行i 群所带来的绩效是一个广受关注的问题。k o u f t e r o s l l 3 1 等指 出企业的竞争力取决r 产品的开发速度和效能，为了对并行工程的绩效进行评价，他们提出了评价的7 个 假设如f ： ( 1 ) 在多变环境f 的公司将比低变环境f 的公司采取更高要求的并行r 程作业模式，并对此进行了量 化论证； ( 2 ) 并彳i ：程的实旋对企业n ：创新方面见有氲接的影响，所进行的定鼍分析证明了此假设； ( 3 ) ，f = 行j ：饪的实施对企业在质觜方向j 打直接的影响，定量分析不支持这一假设。但并行l 稃的实 施对质餐的改进具有引导作用，早期要素的整合、4 i 同职能部fj 的交迭以及团队的探索对产品质鹫具 r 积 极的影响，这是冈为它可以往问题的现之前便解决问题，并进一步沟通上i - 游的联系； ( ) 并行j 榉的实施也：盈利打向l 有d 接的影响，该假设同样朱被定 分析所支持； 4 第1 章绪论 ( 5 ) 产品创新对质晕问题有直接影响： ( 6 ) 产品e u 新对盈利问题f r 饩接影响； ( 7 ) 质革川题对馏利n 4 题有f 吐影响。 1 21 4 并行i 秆n ：虚拟制造中的席川 虚拟制造足一种先进的制造技术，如何在虚拟环境f ，有效的协调各合作伙伴之间的洒动，从而谋求 最人的合作绩效，是人们考虑引入并行警的出发点，而并行l 程的理念恰好满足了这种要求。闪此，并 ：j = i 稃存虚拟制造中的应用已经成为目 j 的一个研究热点。 新加坡国立人学的研究成果1 2 7 述了一个计算机化的模型，该模型能够集成开发过程中各个制造功 能，并能解决分布式虚拟制造( d i s t r i b u t e dv i r t u a lm a n u f a c t u r e d v m ) 中的一些关键问题。如通过与常规的i ： 拌和生产过程中顺序方法进行比较后，提f j ：可以降低生产成本、改善产品质晕、缩短引导时间的方法。该 方法在d v m 环境f ，可充分利用市场机会、技术以及合作伙伴之间的资源分摊。通过选择最优的合作伙 伴，来避免在计划和方法上的重复。他们的研究成果表明，一个柔性的、并行的方案和计划系统可以通过 虚拟企业的多代理模式来识别，弗依此来选择合作伙伴。 虚拟企业的合作与集成是在两个层次上进行的，即企业层和车间层，每个层次上流程时问的安排与集 成是一个关键的问题。它们之间的并行化能够排除复杂的过程和优化整个生产周期。 在企业层次上，集成的目标集中在基y - d v m ，能够优化开发与制造过程的合作伙伴l 。在此层面上， 由已被考虑作为开发和制造产品的候选合作伙伴来完成过程计划的制定。根据储存在设计数据库中的产品 关键特征，由过f ￥计划模式产生高层次的备选过拌计划，该计划町t i ；i 米指导d v m 系统中在各选制造伙伴 资源约束条件f 的产品制造。通过过程、性能、能力和时问等约束的并行考虑，初步的生产方案平生产计 划能同时完成。 在车问层次上，集成应该跟随着企业层次的集成，它发生在更低的层次上，以及被选择合作伙伴的制 造下问内。 在虚拟制造中，多代理沟通是指并行过稃的方案和计划要通过代理的确认和合作来获得。在这些活动 中，代理之问进行商谈，通过鉴别他们当地的业绩和其它代理的业绩来寻找一个最优的解决方案，并基r 代理问的商谈结果来进行评估。多代理系统( m u l t i - a g e n t ss y s t e m , m a s ) 支持这种沟通。 在m a s 中，对每个代理的功能特性和责任能力的描述包括： ( 1 ) 便利的沟通系统( c o n v e n i e n tc o m m u n i c a t i o n ，c c ) ：在m a s 中的信息通道使得代理群体之间的沟通 变得更为便利，以便在可靠的方式下选择合作伙伴。 ( 2 ) 过程方案的代理( p l a n a g e n t , p a ) ：配置合作伙伴的一l ：作将由核心企业通过采川覆盖域内过拌方案 软件来实现，井对沟通系统进行注册。通过集成计划系统，产生各层次的过程方案，并选择合作伙伴。 ( 3 ) 计划代理( s c h e m ea g e n t ，s a ) ：在每个合作伙伴处都配置计划软件，通过对产品各部分所制定的生 产计划，来评估过稃计划的有效性，并在每个过程计划阶段提出包含有资源和时间的约束计划。 ( 4 ) 公共数据阼服务代t 单( d a t a a g e n t , d a ) ：由一个基于数据库服务器的互联网担任，通过这个互联网 络，企业内的公共数据，如资源信息、共享设计信息和过稃方案等，将为每一个m a s 中的代理所共享。 1 2 1 5 实施并行j ￥中的冲突协调问题 k w o n 和l e e l 2 s t f 究了如何返j h 多智能体系统( m u a g e n t s y s t e m ，m a s ) 米解决企业实施并行i ：程中的 部fj 冲突问题。传统的冲突解决知识是同领域知识紧密结合在一起的，使得冲突解决过拌常常同哎计过程 耦合侄一起，剪使得冲突解决知识难以得剑f r 效的利j 】和维护。冲突的解决缺乏相应的j ：具支持，冲突解 5 决的效果在很人稃度上依赖于专家的经验知识。为了开发出冲突解决支持i 一具，提高冲突解决的效率，需 要独立地表达与应川冲突解决知识1 2 9 。而文献【3 0 3 2 】则介绍了基。l 二约束管珲系统的冲突仲裁系统，其中的 约束数据主要体现住历史经验上。 1 2 1 6 并行i 。稃住建筑领域的应用 从j 二个世纪末，随着建筑l i 舄 复杂度的提高，单个专业的设计人员很难独立完成整个建筑i ：程的设计 过程。这要求管理和规划人员、建筑师、结构师和施工人员的合作1 3 3 3 4 ，而建筑业与制造业在过程上的相 似性”3 6 1 也为在建筑业实施并行i 程提供了可能。 文献1 3 7 1 将弗行l ：程方法引到建筑业，指出在建筑业设计中可以采用并行1 ：程的理念，以利于对项目 f 游各个方面予以并行考虑。为此，l o v e 和g u n a s e k a r a n 将并彳了建筑的基本要素，1 结如卜： ( ”对没计和建筑过程中下游的相关环节进行识别； ( 2 ) 减少或消除过程中的不增值活动； ( 3 ) 建立并授权多专业工作小组。 文献 3 8 1 针对建筑业供应链采 h 并行j ：程方法给山了一个评估模璎。k h a l f a n 等认为采用并行工程技术 可以提高建筑过程的集成度，缩短1 期，提高i ：程质量，降低j ：稃成本，加强售后服务，以及提高顾客满 意度等。 1 2 2 国内并行：l 二程的研究应用状况 1 2 2 1 并行1 ：程基础理论研究状况 ( ”并行【：程的研究方向与承担机构 并行i ：稗理念臼上世纪9 0 年代开始引入我国，并受到r 政府、学术界和q e 界的关注，被列为了国家 8 6 3 c i m s 重人火键科研项目。目前我国对并行j = 程的研究任务主要由各人高校承担，其相关的研究方向 可见表1 2 。 表1 2 国内主要高校在并行工程领域的研究方向 单位研究方向 清牛人学 华中理t 人学 j ：海交通人学 北京航卒航天大学 两安交通人学 西北t 业人学 北京理t 人学 天律人学 曲向c e 的c a d c a p c a m 的集成、d f m 并行设计的零件信息、面向c e 的殴备叫、境建模 面向c e 的集成化设计信息模型、决策信息模型、d f a c e 中的过程建模、过程管理、通讯技术 c e 的过程建模、并行品质t f 价 并行t 程中的模糊知识( 信息) | 办i 母方法、q f d 面向c e 的协问t 作环境 智能t 程知识处理及并行设计支持环境 童井来番：陈晓川等连谈并行i 程原理及其在项目研制中的应用i j | 机械制造，1 9 蚋，1 3 ) ：9 - - i i ( 2 ) ，1 q 7 - j 稃的基础理论研究 在并行l 程的研究和推广中，清华人学j 版辛 的专著i ”。1 i 对并行i ：稃的原理、方法与廊j f j 做了全酝而 系统的介绍。作为对一种新的作业理念的介绍和传播，以j ：著作对并行l ：样的解读基本上是教科书式的引 进，l 司国外对并行j ：程的理解并无二敛。 文献1 4 2 4 9 1 对j f 行l ：群的内涵、思想、支持环境及其关键技术进行j ，研究。指f l j 并行i ：稚的的内涵在 】：各种活动的协同，而1 e 时间上的同步，以上研究成粜删时表明并行“j ：稃更多的是一种作业模式而不是一 6 第1 章绪沦 种方法：文献的研究认为j f 彳1 p # 的天键技术在】：，。品建模、广。品数据管理、以及月行l + 秤的使能具； 其中文献1 4 3 1 ( t ：强调一个i l 臂机辅助的肝行lw 环境接础上，采川i d e f o 功能建模方法分析了产品的l 艺 丹发过年_ f ! 爿建屯r j 体的模掣 | 。 ( 3 ) 并行 程中知识信息的处珲研究 文献1 5 0 - 5 5 1 研究了并行i + 稃中信息与知识的反馈、集成及共事问题。其中文献1 5 0 1 分析了以p r o d 为集 成平台的信息协同环境的建立及其在行行l ：程中的实际应川模式，为p d m 技术在企业中的实际应川捉供 了有益的借鉴和帮助；文献【5 l 】指出d f x 作为一种方法论平系统1 ：具，是并行i ：稃的核心思想和技术支撵， 是实现并行】：程的关键环节和组成部分，而并行i 拌则是d f x 在产鼎生命周期内的拓展；文献 5 2 5 4 1 集 中研究了并行上程中信息的集成f u j 题，在传统c a d 基础上，通过对产品特祉的抽象，利用s t e p 中性文 件实现r 对信息的集成；文献1 5 5 利j | j 智能工程知识处理技术，将集成智能单元作为并行设计的集成化智 能单元，实现了对并行。l ：程产品开发过程中各项任务的知识的处理。 ( 4 ) 并行工程的组织理论研究 文献 5 6 - 6 5 1 从不同的角度研究了组织的管理、集成、决策支持等问题。文献 5 6 1 在对组织决策支持系 统需求进行定义的基础上，给出了面向管理决策的并行i ：程组织决策支持系统的概念模掣；文献【5 7 】建立 了基丁- 整数规划的团队组织问题的数学模型，并提出了基于搜索算法的模删求解方案；文献1 5 8 - - 6 4 分别讨 论了并行l 警环境下组织的特点及其管理措施；其中文献【6 l 】给出了一种基于钾能a g e n t 的并行工稃组织 管理系统，并给出了具体的实现方案；而文献1 6 4 1 m q n 论了并行i 。群环境卜组织的集成模式，认为应该打 破传统的企业内多功能部门的集成模式，必须把企业内多项目的集成，以及企业与外部协作企业和用户的 集成包括进来，文献同时给出了集成的实现方案。文献1 6 5 】认为并行。i ：榨就是组织模式改革、用户需求定 义、环境建设与产品开发新技术麻用四个要素的综合平衡，并进一步指 l ；实施并行 ：程的最高目标是实现 组织、管珲与技术的集成，而这二个阶段足递进实现的。 ( 5 ) 并行i 稃的过程管理，建模 文献1 6 6 - 6 8 研究了并行i 群的过程管理与集成问题，并建立了基- o p n p m 的f 行j ：程过程管理系 统，该系统集面向对象方法和p e t r i 网优点于一体，将产品开发过程的i d e f 0 功能模型直接转换为o p n 模 型，再将o p n 模犁直接映射到p d m 软件开发平台上，做剑了既便于系统的分析设计，义便于系统的实施， 为并行1 ：稃过稃管理提供了从描述、设计到实施的统一框架。 ( 6 ) 并行r 程中的冲突解决研究 文献 6 9 - 7 7 1 从不同角度研究了并行1 ：程中的冲突协调问题。文献 6 9 1 f 1 1 7 0 1 分析了并行工程产品开发 过程中冲突的产生和冲突管理的过程与特点，分析了冲突管理在并行i ：稃实施环境中所起的重要作用，并 提出了冲突管理的体系结构，对于冲突的解决则提出了基丁- 规则、约束与实例的协调方案；基于前述研究， 文献【7 l 】构建了冲突协商的支持系统，并指出实施系统的关键技术与支持1 ：具：文献 7 2 - 7 7 1 对并行一l ：程冲 突的研究进一步深化，详细的剖析了并行f j 嘲中突的产生原冈，指出过程冲突、领域知识冲突、目标冲突、 资源冲突是并行l ：程环境r 冲突的四种主要表现形式，并创建了并行j ：程冲突的解决流程，给出了冲突解 决的推理模犁和实现方案。 i 2 2 2 并行：l ：程在国内的应h j 情况 除了理论上的研究，并行l 程在国内一些企业也得到了充分的利用，如沈目ie 机i ：业( 集团) 公司在 转包生产b 7 3 7 x 尾段项目中引入弗行1 ：程方法，在同采川传统的串行作业模式的m d 9 0 尾段项目相比， 红l ：艺准备、 装设计、i 装制造方向都人人的减少j ，返f ：率，缩短了生产准备周期，最终的结果是提高 7 了产品质鼍，降低了研发成本i ”i 。金城集闭，长峰科技集团等在斤行j ：样的应用! - 7 实施方面都取得了显著 的成效l ”i 。 此外，以清华人学等5 所高校和航天l ：业总公司二院5 个单位组成的“8 6 3 c i m s 重人关键科研项目 并行 稃”技术攻天队伍，以航天l 业总公司二院的某复杂结构件为应j j 背景，开展并行j 程关键技 术的研究与麻h j ，使得产品的总体设计周期居缩了6 0 ，毛坯成品率由3 0 5 0 提高到了7 0 - - 8 0 ，成 本降低了2 0 唰”i 。该项f 已经通过鉴定，且某些关键技术已经达到了国际先进水平。 1 2 3 存在的| u j 题与启示 通过文献综述，可以看f l ： ( ”并行l 程本身j i ：在小断的深化和发艘，其应用领域也在不断的拓展。但目前看来，并行工程的应 用基本上还是局限在制造业领域，且人多集中在产品的研发过群中，弗未能从整个产品链条上对工作流稗 实施改造。 ( 2 ) 并行r 程的彳效实施，其组织架构是至关重要的，而多功能的组织描述及具体的运作方式是应该 着力关注的。另外，无论实施何种组织模式，都应从再自领域的实际出发，结合本地或本企业的文化和管 理特点进行。 ( 3 ) 为了对实施并行j 。样所能产牛的绩效更有信心，定最描述和分析并行l ：群的贡献及其存在的风险 是一项非常有意义的j 作。 ( 4 ) 虚拟制造小仅是一项制造技术，由此带来的企业管理问题也必须引起重视，其中与并行l ：程的有 机结合值得去探索和实践。国外在过稃控制七采h j 并行工程方法值得借鉴。 上述结论可以表明