工业工程在产品开发中的新应用.doc

工业工程在产品开发中的新应用摘要：工业工程虽然是一门新兴学科，但是它的理念和作用确是不可小觑的，现在各行各业特别是一些企业对它已经开始重视。其应用已经涉及各行各业，尤其在近几年型工业工程体系的不断完善过程中，它已经细致到了生产中的各个方面。通过对基础经典工业工程的初步学习，加以查阅文献以及阅读相关资料，我发现新工业工程在产品研发过程中的重要性，以及它的广阔利用前景。关键字：工业工程、产品开发 、敏捷制造、并行设计、信息集成 我眼中的“工业工程”通过工程界一个世纪的积淀，现代工业工程已发展成为面向企业经营管理的全过程，降低成本、提高效率、技术与管理的有机结合、实现经营管理的整体目标的现代工业技术手段。随着知识经济时代的到来，工业工程的理论与方法结构发生了重大变化，整个这个发展趋势表现在兼收并蓄高新技术理论，注重高产出、低投入、精益、并行制造系统的集成开发与应用。以下我将从就现代工业工程的技术与新产品研发结合进行探讨，建立基于敏捷制造技术的产品研发模式，以及并行设计的思想和现代信息技术支持下的新产品开发的管理体系。1. 基于敏捷制造技术的新产品研发模式敏捷制造利用人工智能和信息技术，以先进的柔性制造技术为基础，通过企业内、外的多功能项目组，组建虚拟公司。这一多变的动态组织结构可以把全球范围内的各种资源，包括人的资源集成在一起，实现技术、管理和人的集成，从而能在整个产品的生命周期中最大限度满足用户需求，提高企业的竞争能力。 引自 敏捷制造技术 陈雷 2009-10-27我们可以把敏捷制造这样来理解：企业的收益源于它所生产的产品的大量售出，而一个领先的或者市场暂时没有的产品能够满足企业的巨大收益。因此，如何灵活而机动的以最快的速度敏捷制造出一种新的产品成为了关键。它的目标是快速而又灵活的响应市场的变化，在有限的时间内向市场提供适销对路能够带来一定企业效益的产品，促进企业的长期发展。为了适应变化的市场并且在这瞬息万变的市场中取得竞争优势，企业不能仅仅依靠自身的有限资源，而必须采用计算机网络来建立信息集成结构，以来连接各类企业，构成一个虚拟的制造环境；在虚拟制造环境内灵活而机动的选择成员，组成面向生产任务的虚拟公司，从而合理利用各企业的资源和技术进行快速产品研发。这样优化组织的企业以最快的速度从企业内部某些部门和企业外部不同公司中选出设计、制造该产品的优势部分，企业接受的新任务不再受人力、物力等资源的限制，企业之间的优势互补和动态联盟能大大节省资源，能以最低的材料和能源消耗，开发市场所需的产品。2. 并行设计思想利用并行设计的思想其实就是努力协调企业中设计开发部门、制造部、装配部等部门来共同研发新产品的思想。其目的是实现产品的适用性设计、可制造性设计和可装配性设计。 (1) 适用性设计。生产的产品最终要满足人们的各种生活生产需要。因此产品的追中质量目标的好坏，直接影响到了新产品的销量，现代工业工程需要在设计中考虑到用户方面的需求。该设计是围绕产品最终质量目标，运用最新的设计思想、方法和应用工具进行设计，以实现产品在功能、性能、价格等方面的优化。其设计的部分参考要点列举如下：运用相应的工程设计方法和工具进行参数设计，来实现产品各项性能要求；运用可靠性技术进行设计，以提高产品使用寿命、耐环境性、安全性、保障性；运用人机工程的方法进行设计，改善产品的操作性、维修性；运用价值工程、功能质量配置等方法来合理确定产品功能质量比、功能价格比、性能价格比，使产品达到最佳费用效率。 (2) 可制造性设计。该设计的核心就是制造工艺人员在产品设计初期就帮助设计人员，共同参与产品设计，及早考虑产品的可制造性。这种并行设计的组织形式为此提供了有利条件，工艺人员可以利用所掌握的制造工艺知识和所了解的制造技术对设计施加影响，从而改善产品的可制造性。另外，在设计阶段也同步规划了产品的制造过程，进而为产品制造过程的质量控制提供了保证。实现该设计的部分参考要点如下： 帮助设计改进零部件结构和确定合理的公差，并制定相应产品的公差标准，降低制造难度； 减少采用不同加工方法的数目，尽量减少加工机床的种类； 运用各种加工方法的经济加工精度； 提高零部件的可检验性，在源头把握质量； 完整地规划出刀、量、夹具、设备等要求。 (3) 可装配性设计。与可制造性相似，可装配性设计的实质就是装配工艺人员在产品开发初期就参与产品设计活动，及早考虑到产品装配过程的实现，从而改善了产品装配工艺性，也同步规划了产品的装配过程，为产品装配过程质量控制提供了保证。这对结构复杂的产品显得尤为必要。该设计的部分参考要点如下： 帮助设计改进零部件结构，降低装配难度； 确定零部件的装配顺序； 改善零部件装配中的可检验性； 完整地规划出装配过程中工装、量具、设备等要求。3. 现代信息技术支持下的新产品开发的管理体系。随着信息技术的发展与应用，企业逐步应用了CAD，CAPP，CAM，PDM、ERP等系统来辅助企业的发展，并且这些系统的集成性在不断的提高。信息系统的集成化可以使企业有效地控制和管理产品信息，可以最大程度上的协调企业各部门之间进行合作式产品研发。为企业实施并行工程提供一个必要的计算机协同支持环境，为在这种灵活而动态的联盟环境下的新产品设计奠定了基础。网络经济时代的到来，加快了经济的全球化进程，迫使企业面对全球化的大市场，参与国际市场的竞争。也使企业间的合作范围越来越广泛，可以充分利用和吸收不同地区及国家企业、机构的人才、技术、资源优势，从而共同建立一个虚拟的敏捷的开发模式。这种模式的有效实现是基于面向企业对对外网络和对内网络的集成，形成打破空间约束的分散式网络设计开发系统进行联盟设计及制造活动，支持企业实现不同地域之间的协同设计成。由于产品设计、工艺设计和试制由核心企业和合作企业分别完成，这种联合设计将成为主要设计方式。因此，在产品及技术开发过程中，必须充分考虑到这一现实的存在及未来的发展趋势，实现涉及用户、企业、高等院校以及研究机构之间的广泛合作。参考文献：1. Wayne C. Turner，Joe H. Mize工业工程概论 清华大学出版社 2007-7；2. 张申生敏捷制造的理论、技术与实践