面向有效经营决策的产品并行设计方法研究
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摘要
随着计算机技术、信息网络技术、现代制造技术的迅猛发展和广泛应用，现代制造业正逐渐摆脱传统的生产经营方式，创立新的设计理念和经营管理模式，这就是目前学术界广为关心和研究的热点——并行工程。随着并行工程技术的不断发展，人们相继研究开发了一些并行工程的支持工具，如面向制造的设计、面向装配的设计、面向检验的设计等，这些工具的应用大大缩短了产品开发周期，但对企业经营决策的支持方面却未取得实质性的进展。本论文就面向有效经营决策的产品并行设计的理论和方法作了研究和探讨，主要包括以下三方面内容：
第一，理论研究。研究了面向有效经营的决策支持理论，包括现代企业的产品经营要求、有效经营决策理念。提出了基于并行工程的经营决策支持系统MDSS—CE的实现方法，研究了基于并行设计的经营决策支持系统的工作模式、决策内容、评价体系和决策方法，提出了有效经营决策框架模型。
第二，方法探讨。探讨了实现面向有效经营决策的产品并行设计方法，研究了并行设计集成环境的建立和集成框架的体系结构，分析了PDM实施的功能模型，探讨了基于PDM的并行设计系统设计的关键技术，提出了产品并行设计条件下的经营组织管理模式，为面向有效经营决策的产品并行设计提供了一般集成环境和实施方法。
第三，原型系统的开发。本文探讨了面向有效经营决策的机械产品并行设计系统的开发方法，主要包括以下几个方面的内容：构建了基于客户机／服务器的分布式体系结构；采用面向对象的程序设计语言DELPHI开发了并行设计集成交互应用程序；建立了基于SQL Server 2000的数据库管理系统。
最后，结合扬州弹簧厂碟簧产品的设计开发过程，初步开发了面向有效经营决策的碟簧产品并行设计原型系统，介绍原型系统的组织结构，各子系统的功能及其实现。
With the development and application of the technology of computer, information network and modern manufacture, manufacturing industry is getting rid of the
traditional product pattern and sets up a new design thought and management mode-
Concurrent Engineering. With the development of Concurrent Engineering, some supporting tools have been researched and developed such as DFM, DFA, DFT and DFC. Although the application of these tools has shortened the developed period of production greatly, it can't provide the effective support on management decision so far. This paper explains the research on the theory and method of mechanical product concurrent design facing effective management decision. The study work divides into three parts:
First, this dissertation explains the study of the effective management oriented decision theory, including product management request and thought of effective management decision of modern enterprise; proposes a implemental method of MDSS-CE; does the research on the working mode, the content of decision, the evaluation system and the decision method of MDSS-CE; builds a framework model of effective management decision.
Second, doing the method research work. This essay explores the product concurrent design implement method facing effective management decision; studies the construction of integrated concurrent design circumstance and the architecture of the integrated framework; analyzes functional model of PDM implement. This paper probes into the key technology of distributional product concurrent design integrated environment including message and process integration based on PDM framework; poses a management organization pattern based on CE; provides an integrated circumstance and implemental method for mechanical product concurrent design facing effective management decision.
Third, developing a prototypic system. This paper explains the method of the development of a concurrent design system facing effective management decision, including:
Construction of a distributional system structure based on client/server;
Developing a integrated interactive application for concurrent design based on Delphi;
Setting up a database management system using SQL Server 2000.
Last, DHMDCS has been developed on the basis of disc spring develop process of Yangzhou Spring Ltd. This dissertation introduces the architecture, function and its implement of the prototypic system.
第一，理论研究。研究了面向有效经营的决策支持理论，包括现代企业的产品经营要求、有效经营决策理念。提出了基于并行工程的经营决策支持系统MDSS—CE的实现方法，研究了基于并行设计的经营决策支持系统的工作模式、决策内容、评价体系和决策方法，提出了有效经营决策框架模型。
第二，方法探讨。探讨了实现面向有效经营决策的产品并行设计方法，研究了并行设计集成环境的建立和集成框架的体系结构，分析了PDM实施的功能模型，探讨了基于PDM的并行设计系统设计的关键技术，提出了产品并行设计条件下的经营组织管理模式，为面向有效经营决策的产品并行设计提供了一般集成环境和实施方法。
第三，原型系统的开发。本文探讨了面向有效经营决策的机械产品并行设计系统的开发方法，主要包括以下几个方面的内容：构建了基于客户机／服务器的分布式体系结构；采用面向对象的程序设计语言DELPHI开发了并行设计集成交互应用程序；建立了基于SQL Server 2000的数据库管理系统。
最后，结合扬州弹簧厂碟簧产品的设计开发过程，初步开发了面向有效经营决策的碟簧产品并行设计原型系统，介绍原型系统的组织结构，各子系统的功能及其实现。
With the development and application of the technology of computer, information network and modern manufacture, manufacturing industry is getting rid of the
traditional product pattern and sets up a new design thought and management mode-
Concurrent Engineering. With the development of Concurrent Engineering, some supporting tools have been researched and developed such as DFM, DFA, DFT and DFC. Although the application of these tools has shortened the developed period of production greatly, it can't provide the effective support on management decision so far. This paper explains the research on the theory and method of mechanical product concurrent design facing effective management decision. The study work divides into three parts:
First, this dissertation explains the study of the effective management oriented decision theory, including product management request and thought of effective management decision of modern enterprise; proposes a implemental method of MDSS-CE; does the research on the working mode, the content of decision, the evaluation system and the decision method of MDSS-CE; builds a framework model of effective management decision.
Second, doing the method research work. This essay explores the product concurrent design implement method facing effective management decision; studies the construction of integrated concurrent design circumstance and the architecture of the integrated framework; analyzes functional model of PDM implement. This paper probes into the key technology of distributional product concurrent design integrated environment including message and process integration based on PDM framework; poses a management organization pattern based on CE; provides an integrated circumstance and implemental method for mechanical product concurrent design facing effective management decision.
Third, developing a prototypic system. This paper explains the method of the development of a concurrent design system facing effective management decision, including:
Construction of a distributional system structure based on client/server;
Developing a integrated interactive application for concurrent design based on Delphi;
Setting up a database management system using SQL Server 2000.
Last, DHMDCS has been developed on the basis of disc spring develop process of Yangzhou Spring Ltd. This dissertation introduces the architecture, function and its implement of the prototypic system.
引文
[1] 汤军社，秦现生，基于并行工程的新产品开发过程管理模式研究，工业工程，第2卷第3期，1999年9月
[2] 范玉顺，工作流管理技术基础—实现企业业务过程重组、过程管理与过程自动化的核心技术。情怀大学出版社，施普林格出版社 2001．4
[3] R.I.Winner, R.P.Pennell, et al "The Role of Concurrent Engineering in Weapons System Acquisition", IDA Report R-338, Institute for Defense Analysis, U.S.A,Alexandria ,Dec. 1988
[4] Medhat S S, Rook JL.Concurrent Engineering Processes and Techniques for the Agile Manufacturing Enterprise.Proceedings of the 1997 5th International Conference on Factory, 2000-The Technology Exploitation Process, Cambrige,UK: 1997
[5] Kun-Hur Chen, An integrated graphical user interface (GUI) for concurrent engineering design of mechanical parts, Computer Integrated Manufacturing Systems Vol.11.No.1-2.p.91-112, 1998
[6] 严隽琪，制造系统信息集成技术。上海交通大学出版社 2001．8
[7] S.Dowlatshahi, The role of logistics in concurrent engineering, Int.J.Production Economics 44 (1996), p189-199
[8] 曾庆良，熊光楞，并行工程环境的面向成本设计，机械工程学报，第37卷，第七期，2001年7月
[9] Dewhurst P, Boothroyd G. , Early cost estimation in product design. Journal of Manufacturing Systems, 1988,7(3): 183-191
[10] 帕尔 G，拜茨 W，工程设计学，冯培恩译，北京：机械工业出版社，1992
[11] 刘飞、张晓冬等，《制造系统江程》，国防工业出版社 2000．6
[12] 陈晓川等，并行工程的研究概况综述，机械制造，第3期，1999年
[13] Robert P.Smith, The Historical Roots of Concurrent Engineering Fundamentals, IEEE Transactions on Engineering Management ,Vol.44,No. 1,February 1997
[14] Rong-Shean Lee,Yuh-Min Chen,A framework of a concurrent process planning system for mold manufacturing,Computer Integrated Manufacturing Systems Vol. 11 .No.3.p. 171-190, 1998
[15] Hyeon H.Jo, Design Frameworks for Concurrent Engineering, Computers and Industrial Engineering, Vol.23,Nos 1-4,pp. 11-14,1992
[16] 熊光楞，张和明，李伯虎，并行工程在我国的研究与应用[J]，计算机集成制造系统，2000 (2)
[17] 汤军社，秦现生，产品生命周期集成技术研究现状及发展趋势，制造业自动化，第23卷，第8期，2001年8月
[18] 李思昆，郭阳等，一个分布式并行设计集成框架系统的研究与开发，国防科技大学学报，第22卷，第一期，2000年p11-14
[19] 全春来等，并行工程集成框架CEIF总体设计[J]，软件学报，1998，9(suppl)，197-201
[20] 王争鸣，李原，产品数据管理技术研究，西北工业大学学报，第17卷，第3期，1999年8月
[21] Francis A ,Wilson, John N Wilson, Information Systems Development for Concurrent Engineering, Integrated Manufacturing Systems, 1994.5(3)
[22] 米智伟，方明伦，基于并行工程的产品数据集成管理模型，机电一体化，第1期，1999年
[23] 刘继红，DFX：面向产品生命周期的设计，计算机辅助设计与制造，1998，8：34-36
[24] 勋建国等，CE环境下产品设计与工艺设计集成方法研究，内蒙古工业大学学报，第18卷，第2期，1999年
[25] Deng J T, Dai S A, Research on Information Model for Integrated CAD/CAPP/CAM System [M]. Proceedings of 1995 IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing, 1995.10
[26] Sohlenius G. Concurrent Engineering [J]. Annals of CIRP, 1992,41(2)
[27] 李东波，窦万春等，面向并行工程的CAD／CAPP集成系统研究，机械设计，1999．1,No1：3～5
[28] 张林鍹，童秉枢，并行工程中的装配仿真系统及其关键技术研究，第11卷，第2期，1999年3月
[29] 秦现生，王润孝，并行工程中的三域原理及其体系结构研究，西北工业大学学报，第19
卷第2期，2001年5月
[30] Kusiak A. Concurrent Engineering: Automation, Tools, and Techniques.New York:John wiley & Sons,Inc, 1993
[31] 姬舒平等，并行工程中设计质量保证的研究，机械制造，第3期，1999年
[32] 熊斌，谭建荣等，基于并行工程的产品开发组织模式，机电工程，第1期，1999年
[33] 曹健等，并行工程中设计任务的动态分配方法研究，计算机辅助设计与图形学学报，第11卷，第2期，1999年3月
[34] 唐泉，朱湘毅，基于Metaphase的油泵类产品并行开发过程研究及实现，机械设计与研究，第2期，2000年
[35] 陈文伟，决策支持系统及其开发，清华大学出版社，广西科学技术出版社，2000年2月，第二版
[36] 陶树人，技术经济学，经济管理出版社，1999年2月
[37] 裴子英等，利用计算机实现经营决策的定量分析，吉林化工学院学报，第十六卷，第2期，1999年6月
[38] 陶树人，《技术经济学》，经济管理出版社，1999，第一版
[39] 姜华，熊光楞，面向成本的设计方法与技术研究，高技术通讯，1999年2月
[40] Matthew L M.Estimating Manufacturing Cost. MoGraw-Hill Book Company, 1983
[41] 周骥平，朱兴龙，碟簧产品经营决策辅助系统的研究，机械设计，第一期，2000年1月
[42] 陈国权著，《并行工程管理方法与应用》，清华大学出版社 1998年春
[43] 周骥平，周济，余俊，机械产品报价决策支持系统地方法及其应用，《机械工程》，1990年，No．2
[44] 郭伟等，产品生命周期需求的分析及其间映射方法的研究，《机械工程学报》
[45] 许维胜，吴启迪，并行工程过程研究，《同济大学学报》，第29卷第2期，2001年2月p185-190
[46] 王永娟，徐诚，支持TEAMWORK的枪械CAD集成系统研究，兵工学报，第21卷，第三期，2000年8月
[47] Jiang Z,McGreavy C. A graphics-based design environment of chemical processes for
concurrent engineering, Concurrent Engineering: A Global Perspective CE95 Conference, 1995, p.595-606.
[48] Jung-Seok Kim,Chun-Gon Kim. Development of concurrent engineering system for design of composite structures, Composite Structures, 50, 2000, p.297-309
[49] Zhang J, Hahn T. Concurrent engineering system for composites-architectural consideration, Concurrent Engineering: A global Perspective CE95 Conference, 1995,p.583-93
[50] 杨小兰，秦现生，一种并行工程信息集成框架的构建，组合机床与自动化加工技术，1997年第8期
[51] 毛崚，孟祥文．Delphi 5 数据库开发技术，机械工业出版社，2000年
[52] 朱振元，朱承，Delphi面向对象程序设计及应用开发，西安电子科技大学出版社，2000年
[53] 王立福，张世琨，软件工程——技术、方法与环境，北京大学出版社，1997年
[54] 刘海涛，Delphi程序设计基础，清华大学出版社，2001年5月
[55] 刘智琼，谢莎莉，基于Delphi开发平台的CAPP系统原型法的设计与实施，电脑与信息技术，第1期，1999年
[2] 范玉顺，工作流管理技术基础—实现企业业务过程重组、过程管理与过程自动化的核心技术。情怀大学出版社，施普林格出版社 2001．4
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[29] 秦现生，王润孝，并行工程中的三域原理及其体系结构研究，西北工业大学学报，第19
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[36] 陶树人，技术经济学，经济管理出版社，1999年2月
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[42] 陈国权著，《并行工程管理方法与应用》，清华大学出版社 1998年春
[43] 周骥平，周济，余俊，机械产品报价决策支持系统地方法及其应用，《机械工程》，1990年，No．2
[44] 郭伟等，产品生命周期需求的分析及其间映射方法的研究，《机械工程学报》
[45] 许维胜，吴启迪，并行工程过程研究，《同济大学学报》，第29卷第2期，2001年2月p185-190
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[51] 毛崚，孟祥文．Delphi 5 数据库开发技术，机械工业出版社，2000年
[52] 朱振元，朱承，Delphi面向对象程序设计及应用开发，西安电子科技大学出版社，2000年
[53] 王立福，张世琨，软件工程——技术、方法与环境，北京大学出版社，1997年
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[55] 刘智琼，谢莎莉，基于Delphi开发平台的CAPP系统原型法的设计与实施，电脑与信息技术，第1期，1999年