并行工程(concurrent engineering)是对产品开发及其相关过程(工艺过程、制造过程、质量控制等)进行并行一体化设计的一种系统化的工作模式。针对当今客车产品的定制化生产模式,在客车车身的开发过程中采用并行工程技术很有必要性。
并行工程站在产品设计、制造全过程的高度,打破传统组织结构带来的部门分割封闭的观念,强调参与者群体协同工作的效应,要求产品开发人员与其他相关人员一起工作。其实质是在产品的设计阶段就充分地预料到该产品在制造、装配、销售、使用、售后服务等环节的状况,发现可能存在的问题,及时地进行设计修改和优化。这是对开发组织模式的重大变革,它使产品开发方式由传统的串行变为并行,开发的组织管理模式从严格分工的部门协作转变为项目团队方式。
通过重构产品开发过程,使产品设计的早期阶段工程师就考虑到其后期发展的所有因素,以提高产品设计、制造的一次成功率,从而大大缩短产品开发周期、降低成本,增强企业的市场竞争能力。本文将着重探讨在客车车身开发中采用并行工程技术的必要性及其作用。
我国客车生产的趋势
从规模化生产到定制化生产是当今客车生产的趋势。首先,汽车行业的大批量生产首先产生于二十世纪的福特汽车公司,这种流水线的生产方式很快被其他行业所效仿。晚于轿车生产的客车生产厂家也普遍采用大批量生产的方式,它的优点是众所周知的,如降低成本、增加产量,满足更多客户的购车愿望等。
但是随着人们对客车产品要求的提高和某些个性化的需求,产品定制的份额逐年扩大,新产品的寿命逐年缩短。为适应市场的不断变化,一些大的客车主机厂家每年开发的新产品多达十几种,有时甚至几十种,其中以车身造型、结构等的变化为最多,个别订单还可能是单件,有些产品由于要求的交货期短而取消了样车的试制环节,这就使企业承担的风险越来越大。
因此,能够快速、及时为用户开发出高水平与高质量的客车产品,降低企业经营风险就显得尤为重要。将并行技术用于客车车身的开发中无疑将大大缩短开发周期,提高产品开发的一次成功率,从而提高产品的市场竞争力。
客车车身开发的并行模式
传统的客车车身的开发包括:整车的造型(CAS)及总布置设计(CAD)、结构设计(CAD)、车身工程分析(CAE)及工艺设计等,它们普遍采用串行开发模式。在串行开发模式下,其设计开发时序上没有重叠与反馈,即使反馈也是事后的反馈,这种开发模式,使各开发环节前后脱节,设计改动量大,产品开发周期长,成本高。
客车车身开发的并行模式,是将时间上先后的设计过程转变为同时考虑和尽可能同时处理的过程的方式,如在产品的造型和总布置设计时,除总设计师和相关设计人员参与外,将有更多的其它部门的人员开始介入,根据项目的进展情况决定他们的参与程度。
同时车身的各分总成设计人员不是在造型确定和总布置完成后再开始自己的设计,而是项目开始就不断的与总设计师交流,及时吸纳设计思想并随时反馈相关意见,在适宜的阶段开始分总成的设计。车身结构工程分析(CAE)是现代车身设计不可或缺的重要一环,在串行设计模式下,该环节要在CAD设计最终完成后才开始建模分析,并随时反馈给结构设计人员,这样就增加了开发的周期。在并行开发模式下,车身结构工程分析人员利用共享设计平台跟踪结构设计的进度,随时建模并不断更新,基本可达到与结构设计同步完成的程度。在这一时期车身的工艺、工装设计也会同时开始,通过及时反馈工艺、工装设计的问题使车身设计中存在的工艺、工装等问题在设计完成时就得以解决,另外工艺、工装的技术准备和相应的生产准备也基本完成。这样车身开发的成功率和效率将大大提高。
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