现代工业工程与新产品开发

        摘要：简要介绍了工业工程的发展趋势，提出了基于动态联盟的新产品开发组织模式，及在精益设计﹑并行工程﹑现代信息技术支持下的新产品开发的管理体系。

　　关键词：工业工程  新产品开发

　　在市场经济条件下，企业只有不断开发出适合市场需求的新产品，才能在竞争中立于不败之地。我国即将加入WTO，企业所面临的市场竞争更加激烈，也迫使企业的产品朝着个性化﹑多样化的方向发展。信息技术﹑制造技术和管理技术的发展，使得生产和经营活动的节奏加快，从产品策划﹑设计开发到投放市场的时间不断地缩短。因而，产品的市场竞争力不仅体现在质量和成本，而且还要求设计与投产周期缩短﹑市场响应速度加快。传统的产品设计模式已不能适应企业发展的需要，因此，要研究新的产品开发管理模式。工业工程（Industrial  Engineering）是一门涉及人力﹑物料﹑设备﹑信息﹑能源等要素的集成规划﹑设计﹑改善﹑控制的创新的工程学科，为实现生产制造﹑管理和服务系统的低成本﹑高效率和高效益的管理目标提供有利的技术支持[1]。现代工业工程是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是现代工业工程最显著的特征。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，这个发展趋势表现在兼收并蓄高新技术理论，注重敏捷﹑柔性﹑精益﹑并行制造系统的集成开发与应用。本文将就现代工业工程的技术与新产品开发结合进行探讨，建立动态联盟为基本组织形式，以及并行工程﹑精益设计、现代信息技术支持下的新产品开发的管理体系。

1  动态联盟的新产品开发组织模式

　　敏捷制造是通过虚拟公司，又称为动态联盟实现的。虚拟公司是一种两家以上的独立机构为了抓住迅速变化的市场机遇，各个成员在充分信任和合作的基础上联结起来的虚拟结构的公司，联盟成员发挥各自的核心专长，以求获得共同的收益。一旦完成既定的任务，该公司可自行解散。通过虚拟公司的运作，可以迅速有效地集成必要的资源，对市场变化灵活快速地进行反应。通过向外寻求合作伙伴，企业可以把精力集中于自身关键技术的研究，关注自身优势的核心技术。采用虚拟组织的模式进行产品的开发与创新，可以把产品的开发过程中的各部分研究内容，如在设计开发高新技术产品的过程中的某些技术性很强的专业系统﹑辅助性系统或零部件等的设计及生产，分别交由不同企业或机构来完成，或一个企业把项目中全部内容完整地外包给伙伴机构，这些机构可以是高等院校﹑企业﹑独立的研究组织等，并提供完整的技术资料。虚拟组织模式进行产品设计，可以最大限度地有效利用联盟合作机构已有的设计﹑制造等方面的人才﹑技术﹑设备等资源，减少大量的产品设计与工艺设计工作，缩短了产品开发周期，提高了产品设计的敏捷性。

　　动态联盟在实施新产品开发项目中的计划与控制方式与传统的项目管理方式也不同。虚拟开发的计划与控制不但要考虑本企业内部的业务流程，更应考虑联盟企业之间其他企业或机构的决策，实现信息的共享与集成，各类资源应进行相应协调与整合，并根据产品开发项目的进展情况，及时﹑动态地调整本工作进程，实现异地的开发﹑协调﹑控制。

2  精益化设计

　　精益生产的基本原理就是：不断改进﹑消除对资源的浪费﹑协同工作和沟通。精益生产方式的设计技术也体现这一思想。

　　精益设计的领导方式是采用“主查”制，项目小组负责人的任务是进行新产品设计和工艺设计直到投产，他有权借调各部门的人员组成设计组和直接控制完成计划所需的资源。小组成员来自公司的各个部门，各人发挥其特长，便于沟通，集体合作完成任务，由主查对其成员的表现进行评定。精益设计采用同步开发的方式，即西方流行的并行工程的基本做法。这种方法可以消除时间上的浪费。

　　成本规划和质量功能展开也是精益设计的重要部分。成本规划是一种产品开发体制，即在产品规划设计阶段将成本限定在目标内，然后用价值工程的方法实施新产品设计和老产品的更新，同时在设计﹑试制和生产准备阶段，各相关部门通力合作达到目标成本。质量功能展开的思想是新产品开发设计过程中的所有工作都是由客户需求来驱动的。它是一种把用户或市场的要求转化为设计要求﹑零部件特征﹑工艺要求﹑生产要求等多层次演绎的分析方法。

3  并行工程协调机制的应用

　　并行工程是集成﹑并行地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。并行工程的工作方式是组织跨部门﹑多学科的开发小组，一起并行协同工作，对产品设计﹑工艺﹑制造等上下游各方面进行同时考虑和并行交叉设计，及时地交流信息，使各种问题尽早暴露，并共同加以解决。这样就使产品开发时间大大缩短，同时新产品质量和成本都得到改善。

　　在并行工程模式中，产品的创新不仅要考虑产品功能本身，还要考虑到产品的制造和装配难易﹑生产成本高低和生产周期的长短。也就是说，产品设计部门不仅要考虑自身的目标，还要考虑整个产品生命周期中从概念形成到报废处理的所有因素，包括产品质量﹑制造成本﹑进度计划，充分利用企业的一切资源，最大限度地满足用户的要求。这就要打破设计﹑工艺﹑销售﹑经营和生产部门的界限，借助计算机网络连成一体，实现知识﹑信息和数据共享。而在虚拟组织情况下，并行工作的范围将从本企业扩大到整个联盟组织。

4  现代信息技术的支持

　　随着信息技术的发展与应用，企业逐步应用了CAD﹑CAPP﹑CAM﹑PDM﹑企业资源计划（ERP）等系统，并且系统的集成性不断提高。信息系统的集成化可以有效地控制和管理产品信息，为企业实施并行工程提供必要一个计算机协同支持环境，为在动态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宽，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，建立虚拟敏捷的开发模式。这种模式的有效实现是基于面向企业对外联网络（Internet）和内联网络（Intranet）的集成，形成超越空间约束的分散网络设计开发系统进行动态联盟组织的设计及制造活动，支持企业实现异地协同设计成为虚拟组织产品设计。由于产品设计﹑工艺设计和试制由核心或盟主企业和合作企业分别完成，跨地域的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,实现用户﹑企业﹑大专院校以及研究机构的广泛合作。