产品并行设计过程迭代问题研究

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1、产品并行设计过程迭代问题研究并行设计的目的是减少传统串行设计中的大循环，以取得企业在T、C、Q上的竞争优势。但是并行工程的实施必然增加很多小循环，并彳『工程的实施并不是没有代价的，而是用很多频繁的小循坏代替代价成本昂贵的大循环。如何建立适合的并行机制，并有效的管理并行迭代等间题是并行工程实施过程中亟待解决的问题。工作流系统的一个基本任务是通过把那些常规任务进行自动化來提高企业的工作效率。工作流技术提供以过程为中心的开发环境，将其应用于产品并行设计过程，可以很好的处理并行过程中的循环迭代。工作流管理系统通过跟踪各活动的状态，自动协调由人或应用软件完成的任务以实现业务的流稅特征，完成阶段性

2、成果的预发布及评审信息反馈，从而实现产品设计与工艺设计活动项的并行；其次，工作流管理系统将过程逻辑和业务逻辑分割，提高了系统灵活性、柔性及软件的重用性。匸作流管理系统使各产品设计与工艺设计活动项按预先定义好的规则执行，并对执行的结果随时进行监控和评价，为产品并行设计过程的管理提供了强有力的工具。本章首先基于广义随机Pct「i网建立了支持产品设计与工艺设计并行迭代的工作流模型，详细描述了该工作流模型的四个组成要索。应用Markov链和llPSim仿真软件对该模型进行了分析，并对模型进行了验证。最后介绍了基于工作流的产品并行设计过程运行控制方式。3.2支持产品设计与工艺设计并行迭代的工作流

3、模型研究对于工作流而言，它是反映业务流程的计算机化的模型，强调整个或部分经营过稈在计算机支持下执行的全自动化或半自动化，除了需要任务、组织、过程要素，还需要有过程元素数据的支持以及计算机数据的使用和维护。因此支持产品设计与工艺设计并行迭代的工作流模型组成要素为产品并行设计工作流过程主模型、产品并行设计过程任务模型、组织模型及数据模型，其中工作流过程主模型是工作流模型的核心。321产品并行设计工作流过程任务模型产品并行设计工作流过程任务模型继承了节2.3.2中的产品设计与工艺设计过程任务分解结构。并行设计过程活动项分为原理设计活动项、初步设軒活动项、详细设计活动项及工艺设计活动项。从图2

4、・5可以看出，在传统串行方式卜•，也存在并行，这种并行一般为任务项间的并行，或其父結点任务间的并行，也就是单纯空间范围多个任务的同时进行；而活动项间是串行进行的，即在时间上是依次完成的。也就是说，传统串行方式不是不存在并行，而是没有将并行进行到最底层，没有实现空间和时间的全并行。并行设计的目的就是要实现活动项间的并行，即使整个项目实现空间和时间曲共同并行。322产品并行设计工作流过程组织模型并行工程强调打破传统串行方式部门间备自为政的状况，组建多学科集成产品开发团队（1PT）,Prasad认为并行工程的框架突出了组织结构的重要地位【呵"并行设汁工作流过程组织结构继承节23.2中产品设计

5、与工艺设计过程组织结构模型。不同与组织结构，所谓组织模型是指：利用抽彖的模世或者元素，构造出的一系列关系，用于表达企业组织机构的中的实体间的层次和隶属，为进行系统软件编程做准备。对应丁•矩阵式管理，产品并行设计工作流过程的组织模型如图3・1所示。空图3・1组织模型图Fig.3-1Organizationmodel组织类由永久的职能部门类和为完成型号项目而临时组建的型号类组成。部门类拥有职位、技能、成员类，型号类拥有角色、技能、成员类。部门类和型号类最终的组成是成员类，即具体的某个人。角色是用于区别成员在型号项II中对应用程序的操作权限及对数据的使用权限IflJ设立的，一个成员可具备多个

6、角色，一个角色也可以被分配给多个成员。从部门的角度成员类具冇技能和职称职位的属性，从型号的角度，成员类具冇角色和技能的屈性。型号类的技能是部门类技能的子集，但也可外聘具有特姝技能的人员。323支持并行迭代的工作流过程主模型工作流管理系统研究人员提岀各种各样的建模方法，如1P0模型、活动网络、有向图、对象模里、语言行为理论等等。这些建模方法都是针对某些特定的应用提出的，有的侧重于对任务之间控制关系的描述，有的侧亜于对过程结构本身的分析，有的侧重于任务之间数据流动关系的描述。与I：述建模方法不同，Peui网是一种基于状态的建模方法，它严格区分了活动的执行（execution,即满足变迁可以

7、被发送的充分条件）与使能（enabling,即满足变迁可以被发送的必要条件）。Petri网兼顾了严格语义与图形语言两个方面，它既是严格定义的数学对象，具有强仃力的分析技术与手段，又具有图形化直观易懂的特点，特别是为过程较为复杂，如存在并发、冲突等情形时,用Petri网方法进行工作流模型分析有明显的优势I】00】。因此本文选择广义随机Petri网作为建模匸具，不仅能充分表达产品并行设计过程特点，而且有利于将来对该并行过程做进一步的分析。1S_J工