張笑珠

1 并行工程的定義

并行工程(Concurrent Engineering，CE)是在需求牽引和技術(shù)推動(dòng)下產(chǎn)生并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，是一門以集成、并行方式開發(fā)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程(包括制造過(guò)程和支付過(guò)程)的系統(tǒng)工程方法[1]。

20世紀(jì) 60年代，系統(tǒng)工程方法在美國(guó)的工程管理體制上發(fā)揮了巨大作用，最典型的例子就是“阿波羅”登月計(jì)劃的實(shí)施，如此龐大的項(xiàng)目(涉及千百所大學(xué)、研究單位和數(shù)以萬(wàn)計(jì)的工作人員)，沒有系統(tǒng)工程管理是難以實(shí)現(xiàn)的。

并行工程出現(xiàn)后，美國(guó)在 20世紀(jì) 90年代的新武器系統(tǒng)和民用產(chǎn)品的研制中都推行了這一方法，如波音公司、IBM公司、PW公司等均競(jìng)相采用，且成效顯著。并行工程與傳統(tǒng)工程方法相比，工程更改量有明顯減少，且大部分更改在產(chǎn)品交付以前完成。

2 并行工程的實(shí)施過(guò)程

與傳統(tǒng)研制過(guò)程的比較:傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)是按階段順序進(jìn)行的，對(duì)一個(gè)新產(chǎn)品的開發(fā)大多采用所謂“拋過(guò)墻式”的序列化設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程。產(chǎn)品從上一部門遞交給下一部門(例如，設(shè)計(jì)開發(fā)部→工藝部→制造加工部→總裝測(cè)試部等)，各部門都按自己的需求修改，很少考慮到下一部門的需求(可制造性，可裝配性，可測(cè)試性，可維修性等)。即使有所考慮(如很有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員)，也不可能把下一個(gè)后續(xù)過(guò)程的要求詳盡地反映出來(lái)。由于這種傳統(tǒng)的序列化研制過(guò)程不能在設(shè)計(jì)的早期反映產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)的各種需求，使所制造的產(chǎn)品存在較多的缺陷，也就導(dǎo)致從概念設(shè)計(jì)到工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的多次修改，而且在不同的環(huán)節(jié)中重復(fù)這一過(guò)程，造成了對(duì)原設(shè)計(jì)的大量改動(dòng)，甚至是產(chǎn)品的返工，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的開發(fā)周期。

并行工程是一種用來(lái)綜合、協(xié)調(diào)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及其相關(guān)過(guò)程——包括制造和保障過(guò)程的系統(tǒng)化方法。這種方法使研制人員從一開始就考慮從方案設(shè)計(jì)直到產(chǎn)品報(bào)廢整個(gè)周期的所有要素。這種設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程允許不同的研制階段并行進(jìn)行，且有一段搭接時(shí)間，其特點(diǎn)是:

1)在每一后續(xù)階段開始時(shí)，前一階段尚未結(jié)束;

2)在后續(xù)階段剛開始時(shí)，絕大多數(shù)信息是單向傳輸?shù)?由上向下流動(dòng))，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后就變成了雙向，亦即在兩個(gè)階段的人員之間有了信息交流;

3)當(dāng)后續(xù)階段發(fā)現(xiàn)以前的階段存在問題時(shí)，可及時(shí)反饋信息，以便對(duì)上一階段的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。同時(shí)，前一階段應(yīng)將現(xiàn)行方案提交給后一階段的工作人員，以便觀察是否會(huì)產(chǎn)生矛盾和不協(xié)調(diào)的問題[2]。

因此，采用并行的研制過(guò)程必須要求不同研制階段的所有成員都能了解所研制產(chǎn)品的總目標(biāo)和技術(shù)要求。雖然這個(gè)過(guò)程中的每一階段的周期延長(zhǎng)了，但由于減少了返工和修改量，因而能使產(chǎn)品的整個(gè)開發(fā)周期大大縮短。

并行工程的實(shí)施要素有5個(gè)方面[3]:

1)把用戶需求轉(zhuǎn)化為完整的產(chǎn)品和過(guò)程要求的規(guī)范化方法;

2)交互作用、協(xié)調(diào)的并行研制過(guò)程;

3)多學(xué)科(多專業(yè))的集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)(IPT);

4)綜合的計(jì)算機(jī)輔助環(huán)境;

5)人員的培訓(xùn)。

3 并行工程在項(xiàng)目管理中的運(yùn)用

本文所介紹研究的并行工程(Concurrent Engineering)是近年來(lái)新出現(xiàn)的一種產(chǎn)品開發(fā)模式，它受到了國(guó)內(nèi)外眾多研究單位與制造企業(yè)的重視。并行工程是一種指導(dǎo)新產(chǎn)品開發(fā)的樸素的哲理，同時(shí)也是一門綜合的自動(dòng)化制造技術(shù)。并行工程的哲理和技術(shù)不是簡(jiǎn)單的發(fā)明或創(chuàng)造，而是集成了制造業(yè)中許多新的技術(shù)、模式、思想，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)化的抽象發(fā)展而成的。

由于工程建設(shè)業(yè)與制造業(yè)有著顯著的不同，借鑒制造業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)時(shí)不能盲目照搬，因此，應(yīng)對(duì)并行工程進(jìn)行全面的分析。

它以并行生命周期設(shè)計(jì)和建造模型為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)模型的目的是為了促進(jìn)項(xiàng)目中所涉及到的功能性學(xué)科知識(shí)與設(shè)計(jì)過(guò)程及設(shè)計(jì)工具的集成，還有文本和圖形的項(xiàng)目數(shù)據(jù)的集成。它包括三個(gè)層次:設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)/建筑一體化工具，知識(shí)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)。

第一層次設(shè)計(jì)階段又包括初步的或概念設(shè)計(jì)階段、方案設(shè)計(jì)階段、細(xì)化設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)方案文檔制作以及建筑計(jì)劃等階段。在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮顧客需求信息，也可以將獲取顧客需求信息作為第一層活動(dòng)內(nèi)容的一部分。顧客需求是指顧客的目標(biāo)、需要、愿望以及期望。這些需求構(gòu)成了建筑項(xiàng)目的最初信息來(lái)源。為了加速并行工作，在設(shè)計(jì)階段所運(yùn)用的顧客需求信息應(yīng)該是:

1)定義準(zhǔn)確，盡可能減少含糊不清、模棱兩可;

2)以客觀中立的方式表述，以便參與工程項(xiàng)目的不同學(xué)科小組成員理解;

3)表達(dá)形式應(yīng)便于追溯顧客需求及發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案和顧客的最初愿望之間的聯(lián)系;

4)全面反映業(yè)主、顧客及其他出資人的觀點(diǎn)和選擇。

第二層次設(shè)計(jì)工具和技術(shù)代表計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具，以及其他設(shè)計(jì)方法和技術(shù)。當(dāng)然，也包括可約束在第一層次的各個(gè)設(shè)計(jì)階段所進(jìn)行的設(shè)計(jì)活動(dòng)從業(yè)法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

第三層次知識(shí)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)包括建筑材料數(shù)據(jù)庫(kù)、建筑過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)等必需的知識(shí)和數(shù)據(jù)庫(kù)以支持第二層的設(shè)計(jì)工具。第二層和第三層的工具、技術(shù)、知識(shí)/數(shù)據(jù)庫(kù)還應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):

1)使第一層活動(dòng)所涉及的不同的學(xué)科知識(shí)盡可能實(shí)現(xiàn)并行應(yīng)用;

2)盡早考慮影響工程生命周期的所有問題;

3)集成工程中所涉及的所有專業(yè)知識(shí);

4)在工程的整個(gè)生命周期，各個(gè)設(shè)計(jì)決策都是依據(jù)最初的要求制定的;

5)始終重視顧客的需求[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于我國(guó)的建筑業(yè)仍存在著工期拖延、質(zhì)量不高、效益低下等現(xiàn)象。并行工程能夠避免上述等現(xiàn)象，同時(shí)能夠達(dá)到以下目標(biāo):

1)縮短項(xiàng)目周期。

通過(guò)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量來(lái)縮短設(shè)計(jì)周期，減少再設(shè)計(jì)工作量，通過(guò)優(yōu)化的施工工序來(lái)提高施工效率。由于在設(shè)計(jì)階段不僅設(shè)計(jì)出施工圖紙，而且施工方法、計(jì)劃都已確定，因此在進(jìn)入施工階段時(shí)，所需物資設(shè)備都已到位，縮短了施工所需的時(shí)間。

2)提高質(zhì)量。

并行工程的設(shè)計(jì)不僅要求考慮工程的各項(xiàng)性能，還需考慮與工程相關(guān)的各個(gè)過(guò)程的質(zhì)量，因?yàn)?，質(zhì)量不僅是工程的度量標(biāo)準(zhǔn)，而且是設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等系統(tǒng)的度量標(biāo)準(zhǔn)。為了獲得高質(zhì)量的項(xiàng)目，并行工程強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和過(guò)程設(shè)計(jì)的并行，以達(dá)到優(yōu)化建造過(guò)程，減少工程缺陷，便于施工與維修。

3)降低成本。

并行工程所達(dá)到的目的不是單純地降低項(xiàng)目周期中某一部分的消耗，而是降低項(xiàng)目在整個(gè)生命周期中的消耗(包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等)。并行工程不同于傳統(tǒng)的“反復(fù)做直到滿意”的思想，強(qiáng)調(diào)“一次成功”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建造成本的 70%以上是與設(shè)計(jì)階段有關(guān)，所以，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的工程和施工過(guò)程，對(duì)降低成本極有意義。

并行工程是在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，同時(shí)考慮下游因素(如項(xiàng)目的可施工性、可維護(hù)與可運(yùn)行性等)，從而加快項(xiàng)目的開發(fā)進(jìn)程。因此，并行工程不但改變了建筑業(yè)的企業(yè)結(jié)構(gòu)，而且改變了建造業(yè)的工作方式。

采用并行工程技術(shù)可以提高建筑過(guò)程的集成度，縮短工期，提高工程質(zhì)量，降低工程成本，加強(qiáng)售后服務(wù)，提高顧客滿意度?？梢哉f(shuō)，建筑業(yè)在今后是否具有競(jìng)爭(zhēng)力將在很大程度上取決于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。

[1] 熊光楞.并行工程的理論與實(shí)踐[M].北京:清華大學(xué)出版社，海德堡:施普林格出版社，2000:4-6.

[2] 胡慶夕，俞 濤，方明倫.并行工程原理與應(yīng)用[M].上海:上海大學(xué)出版社，2001:1-8.

[3] 武洪臣，白瑞金.淺談并行工程原理及其在項(xiàng)目研制中的應(yīng)用[J].航空工藝技術(shù)，1999(3):50-54.

[4] 王紅濤，王效俐.并行工程在建筑工程管理中的應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)論壇，2006(18):121-122.