2.3 與人和文化有關的問題

人的問題是變革的zui大障礙。當人們需要承擔風險接受挑戰時，往往對變革采取抵制的態度。NGM企業需要建立文化，使人們認為挑戰是機遇而不是威脅。NGM企業必須改進組織，將傳統遞階管理結構變為矩陣的、基于IPT的組織；將決策過程和權利從個人移交給IPT，專家幫助IPT在正確的時間作出正確的決策；建立敏捷IPT成員和領導的選擇機制，使其適應企業IPT成員不斷變化的環境；建立人事獎罰系統；加強技術培訓。

2.4 IPPD方法學、集成計算機環境、人和文化有關問題的集成

集成是使制造企業成功運行的關鍵。由于RPPR的范圍是企業間的動態聯盟，不單是一個工廠，管理如此復雜和動態的企業所需的知識超過了設備、材料、人員和技術的一般組合。這就需要開發模擬人的模型、人機界面技術、虛擬現實技術、多維面向用戶的綜合仿真、多媒體會議等手段來實現IPPD方法學、集成計算機環境、人和文化有關問題的集成。目前，以NGM企業為要求的如此高度的集成在制造企業中還沒有實現。然而，美國敏捷宇航制造研究中心（AAMRC）和電子敏捷制造研究所在這方面進行了大量的研究。AAMRC由美國學術機構與工業界組成，其目標是在宇航工業研究、開發和實施敏捷實踐、過程和使能技術，并成為世界宇航工業的敏捷領導中心。具體內容包括研究人員和工業合作伙伴成為宇航敏捷制造專家；進行*的宇航敏捷制造研究；研究結果在成員公司內廣泛應用；通過敏捷產品和服務獲得顯著收入；成為敏捷工業和大學合作的*。AAMRC通過敏捷經營實踐、經營過程和使能技術三個關鍵領域的研究，來實現總體目標。經營實踐包括企業及其環境的約束、文化和獎勵機制。經營過程是為達到經營目標的活動集合。使能技術包括系統集成體系結構、企業性能管理方法學、智能過程代理體系結構和信息基礎結構等。系統集成體系結構側重于敏捷制造企業信息系統研究。目前實現信息系統的方法是基于公共、靜態、中性格式共享數據庫的基本模型，它不適應在幾天或幾周內就建立一個動態聯盟。AAMRC從設計方法學領域提出了一個新的基本模型，開發了系統集成體系結構，以支持在上述時間范圍內創建新的動態聯盟。企業性能管理方法學用于評估實施敏捷實踐、過程和技術對企業戰略和戰術的影響。智能過程代理體系結構為制造過程信息的開發和重用提供軟件控制結構。該控制結構主要為了滿足多品種小批量生產時動態車間環境的需要，它可以在幾分或幾小時內重構和控制制造系統。信息基礎結構能使信息系統迅速重構。它包括來自動態聯盟合作伙伴的服務與軟件，以及促進合作的通迅手段。AAMRC實施的項目包括供應商集成、戰略信息系統、企業決策支持系統、并行工程設計結構、快速響應制造與檢測、光學定位與校準、基于視覺的零件識別和Marlow工具制造改進等。供應商集成目的是在生產過程前期減少將鋁板送至機床的準備時間，并簡化該過程。AAMRC幫助設計了新的經營過程，其結果是準備時間從356天減至15天，過程步驟數目從8減至5，并且材料及時被送至下一工序。AAMRC從該項目在敏捷性方面認識到了顧客的文化和組織對改變過程、明確質量責任及現有庫存計劃的影響。戰略信息系統在NorthropGrumman公司民用飛機部重組、實施和演示敏捷戰略計劃過程和信息系統。企業決策支持系統幫助TRACOR公司開發和增強企業指令、控制、通訊和智能（EC3I）的決策支持系統，它是加速和改進決策的使能技術。并行工程設計結構用CORBA和STEP標準為工程師提供電子產品級服務。AAMRC提出了STEP210應用協議的公共數據模型，開發了從PDM系統獲取產品屬性信息的程序。該軟件可快速評估產品部件修改對產品屬性的影響，加快了產品設計過程。快速響應制造與檢測、光學定位與校準、基于視覺的零件識別和Marlow工具制造改進等項目提高了快速制造產品的敏捷度。美國電子敏捷制造研究所建立了*電子產品異地設計與制造的綜合信息基礎結構，并進行了包括顧客、設計、制造、市場和供應鏈在內的異地設計與制造的演示項目。在*階段，一種電子產品在一個地點設計，同時在三個地點制造；在第二階段，三個不同產品在不同地點設計，并在一個相同地點制造。這些一對多和多對一的異地設計制造演示項目能理想地體現RPPR的哲理，并為新方法和工具提供了較好的定量評估基礎。

3 異地協同設計與制造的集成機制

RPPR的特點是由顧客、盟主、合作伙伴和供應鏈組成的IPT采用異地設計制造方式，由許多公司大規模協同完成設計和制造高質量的定制產品。它要求為各地的合作伙伴提供一致的信息，解決數據管理權限問題，同時考慮保留各自的獨立性。各公司常用計算機支持協同（CSCW）系統幫助完成異地設計與制造。根據上述RPPR特點，我們開發了基于過程管理系統的異地協同設計與制造的集成機制，如圖2所示。公司l、公司2和公司3是NGM企業中三個獨立的異地合作伙伴，它們為新產品開發組成動態聯盟。它們之間在廣域網上進行異地協同設計和制造產品。

公司1主要從事產品設計，產生數字化樣機。其活動包括用CAD建立產品幾何和技術信息;用預裝配（DFA）產生裝配工藝規劃，消除干涉；用有限元分析改進和優化產品和零件結構；用可制造‘性設計（DFM）進行產品設計的可制造性評價和經濟評價等。公司l進行設計的所有軟件封裝在PDM系統中。公司2進行零部件制造。其活動包括CAPP接收來自CAD產生的幾何和技術信息自動生成工藝規劃；計算機輔助夾具設計（CAFD）解決柔性夾具設計和分析問題；CAM生成刀位文件，產生NC代碼；加工過程仿真（MPS）提供驗證和糾正NC代碼；對產品進行加工。CAPP、CAFD、CAM、MPS等軟件封裝在PDM系統中，制造活動所需的物料和計劃等由MRPII系統管理。為管理企業的所有信息，應將設計與生產計劃和控制互連，可通過PDM系統輸出的物料單（BOM）與MRPII系統連接。公司3對產品進行總裝，其物料和計劃由MRPII系統管理。各公司的設計和制造活動由各自的過程管理系統控制。過程管理系統在功能上分為全局過程管理系統和局部過程管理系統。全局過程管理系統控制公司之間的協同設計和制造，局部過程管理系統控制公司內的活動和信息流。由于動態聯盟各公司之間具有非常強的獨立性，一般不可能。這樣，全局過程管理系統不是各公司之間的集中控制器，而只作為各公司之間的協調器。因此根據設計和制造活動的需要，各公司的過程管理系統都可作為全局過程管理系統，當然也作為本公司的局部過程管理系統。全局和局部過程管理系統都由過程建模、過程仿真、過程調度、過程監控部分組成。過程建模確認產品設計和制造的功能需求，建立設計和制造的活動順序和活動問相互關系的模型；過程仿真分析和優化過程的行為；過程調度提交任務給系統，并執行相應過程；過程監控自動獲取有關信息，比較計劃與過程歷史，從而確認是否有沖突情況發生，如果有非預期的沖突發生，采用人工或項目協調技術消除沖突。該集成機制的特點在于系統是開放和靈活的，合作伙伴可以靈活地加入或退出動態聯盟，合作伙伴的選擇也是交互和連接的過程；合作伙伴相互是*自治的，他們通過互相同意的協議合作；合作伙伴通過各自的過程管理系統控制其活動和信息流；每個合作伙伴的過程管理系統都可作為全局過程管理的協調器，這樣各合作伙伴是平等的，有利于動態聯盟的協作。

4 結論

快速產品與過程實現是NGM企業的關鍵使能技術。實踐表明，采用IPPD方法學，開發RPPR使能技術，實現IPPD方法學、集成計算機環境、人和文化有關問題的集成大大提高了產品的市場競爭能力。根據RPPR體系結構和IPPD方法學，上述建立的基于過程管理系統的異地協同設計與制造的集成機制已經在實踐中取得了較好的效果。