第二章第八节自动化制造业
并行工程
1988年, 美国国防分析研究所（IDA）以武器生产为背景, 对传统的生产模式进行了分
析,首次系统化地提出了并行工程的概念。近年来，并行工程在美国及西方许多国家十分盛
行，已成为制造自动化的一个热点。
90年代是信息时代，更确切地说是知识的时代。大量新知识的产生，促使新知识的应用
的更迭周期越来越短，技术的发展越来越快。如何利用这些技术提供的可能性，抓住用户心
理，加速新产品的构思及概念的形成，并以最短的时间开发出高质量及价格能被用户接受的
产品，已成为市场竞争的焦点。而这一焦点的核心是产品的上市时间。并行工程作为加速新
产品开发过程的综合手段迅速获得了推广，并行工程已成为90年代制造企业在竞争中赢得生
存和发展的重要手段。
并行工程是集成的、并行的设计产品及相关过程, 包括制造过程和支持过程的系统化方
法。这种方法要求开发人员在设计一开始就考虑产品整个生命周期从概念形成到产品报废处
理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求，而不是已经做到哪一步，再考虑下
一步怎么走。
并行工程是一种企业组织、管理和运行的设计、制造模式，是采用多学科团队和并行过
程的集成化产品开发模式。它把传统的制造技术与计算机技术、系统工程技术和自动化技术
相结合，在产品开发的早期阶段全面考虑产品生命周期中的各种因素，力争使产品开发能够
一次获得成功，从而缩短产品开发周期、提高产品质量、降低产品成本、增强市场竞争能力
。一些著名的企业通过实施并行工程取得了显著效益，如波音、洛克希德、雷诺、通用电气
等。
利用并行工程对改造传统产业有重要作用，并将对提高我国企业新产品开发能力、增强
其竞争力具有深远的意义。
敏捷制造
1988，美国通用汽车公司（GM）与里海大学共同提出了一种新的制造企业战略——敏捷制造
，并很快引起人们的注意。1991年美国Iacocca研究所主持召开了21世纪发展战略讨论会，
历时半年形成了一份著名报告，提出了敏捷制造的基本概念。美国人希望敏捷制造使美国
的制造业于2006年以前重新恢复其在制造业中的领导地位。
目前，敏捷制造（AM）还没有公认的定义。美国敏捷制造概念的提出者将AM定义为：能在不
可预测的持续变化的竞争环境中使企业繁荣和成长，并具有面对由顾客需求的产品和服务驱
动的市场做出迅速响应的能力。
敏捷制造强调将柔性的、先进的、实用的制造技术，熟练掌握生产技能的、高素质的劳动者
以及企业之间和企业内部灵活的管理三者有机地集成，实现总体最佳化，对千变万化的市场
做出快速响应。
敏捷制造企业较并行工程阶段的制造企业有了进一步的发展，更强调企业结盟。CIMS要有效
地支持敏捷制造，从运行来说，必须发展建立在网络基础上的集成技术，包括异地组建动
态联合公司、异地设计、异地制造等有关的集成技术，在信息高速公路中建立工厂子网，乃
至全球企业网，作为系统集成的主要工具。
精良生产
精良生产是美国麻省理工学院于1989年和1990年出版的《美国制造业的衰退及对策——夺回
生产优势》和《改造世界的机器》的两本专著中提出的新概念，系统深入地总结了日本的成
功经验和美国的教训。
精良生产（Lean Production,LP）的特点是：
重视客户的需求，以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销产品去占领市场，并向
用户提供优质服务。
重视企业职工的作用，并强调雇员是比机器更重要的资产，要求并通过培训使每个工人一
专多能。推行小组自治工作制，赋予每个职工以一定的独立自主权，并充分发挥职工的创造
性。生产线上的每一个工人在生产出现故障时都有权拉铃让整个工区的生产停下来，并立即
与小组人员一起查找故障原因，做出决策，解决问题，排除故障。
减少生产中一切不创造价值的工作，减少管理层次。精简组织结构，简化开发过程和生产
过程，减少生产费用，强调一体化质量保证。在产品开发过程中，由于集中了各方面的人员
，大量的信息处理工作可以在组内完成，所以加快了信息的传递速度，系统反应十分灵活。
在生产中采用准时制生产方式，精简间接工作岗位和中间管理层，简化产品检验环节，简化
与协作厂的关系。
精益求精，尽善尽美，持续不断地改进生产，降低成本，力求达到零废品、零库存，实现
产品品种多样化。
精良生产方式中，精益求精的管理使得它在人员的利用、厂房的利用、时间的利用等方面都
大大优于大量生产方式。譬如以库存来说，精良生产中的基本观念是及时供应，尽可能减少
库存，甚至消灭库存。美国公司在日本调查时曾问一个工厂有几天的库存储备，那位丰田厂
的厂长反问，是否翻译错了，他们认为应该问有几“分钟”的库存储备。可见在这个方面，
精良生产比大量生产方式，还不是百分之几的提高，而是数量级的差别。
精良生产是一种先进的制造业运行模式，可以大大提高企业的生产效率。但是美国学习它时
，由于文化背景和社会条件的差别，其效果总是不尽如人意。因此，精良生产中最重要的是
其思想，而不是其形式。只有领会其精神，才能真正发挥其优势。
仿生制造
模仿生物的组织结构和运行模式的制造系统与制造过程称为“仿生制造”。它通过模拟生物
器官的自组织、自愈、自增长与自进化等功能，以迅速响应市场需求并保护自然环境。
就制造系统而言,现在已越来越趋向于大规模、复杂化、动态及高度非线性化。因此，
在生命科学的基础研究成果中选取对工程技术有启发作用的内容，将这些研究成果同制
造科学结合起来，建立新的制造模式和研究新的仿生加工方法，将为制造科学提供新的研究
课题并丰富制造科学的内涵。此外，进行与仿生机械相关的生物力学原理研究，将昆虫运动
仿生研究与微系统的研究相结合，并开发出新型智能仿生机械和结构，将在军事、生物医学
工程和人工康复等方面有重要的应用前景。
仿生制造为人类制造开辟了一个新的广阔领域。人们在“仿生制造”中不仅是师法大自然，
而且是学习与借鉴它们的组织方式与运行模式。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人
类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，“仿生制造”则是延伸人类自身的组织结构和
进化过程。