快速響應(yīng)工程和快速產(chǎn)品設(shè)計(jì)策略
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前言：快速響應(yīng)工程的時(shí)代背景
工業(yè)革命以來，世界各國陸續(xù)走上由市場導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路。到了２０世紀(jì)末，世界經(jīng)濟(jì)最大的變化是全球買方市場的形成和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的日益加快。縱觀各處，由四通八達(dá)的鐵路、公路、遠(yuǎn)洋巨輪、噴氣飛機(jī)、通訊衛(wèi)星和“信息高速公路”組成的網(wǎng)絡(luò)已將全球緊密地聯(lián)成一個(gè)整體，龐大的人流、物流、信息流和資金流無時(shí)無刻不在沿著各自的管道奔騰流淌，使世界成為一個(gè)喧囂的大市場。同時(shí)，由于生產(chǎn)力的高度發(fā)展，使得社會的總供給能力遠(yuǎn)大于需求量，因而普遍形成買方市場，所有企業(yè)都必須經(jīng)受這個(gè)全球買方市場的挑戰(zhàn)。產(chǎn)品是企業(yè)的生命線，是企業(yè)在市場競爭中取勝的關(guān)鍵。市場競爭的加劇，加上現(xiàn)代科技的日新月異，使得產(chǎn)品的更新?lián)Q代不斷加快，市場壽命周期不斷縮短。據(jù)估計(jì)，近３０年來出現(xiàn)的新技術(shù)、新產(chǎn)品，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去兩千年的總和。根據(jù)各個(gè)時(shí)期一些代表性產(chǎn)品更新速度與變化情況分析，一種新產(chǎn)品從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、試制到商業(yè)性投產(chǎn)，在１９世紀(jì)大約要經(jīng)歷７０年的時(shí)間，在２０世紀(jì)兩次世界大戰(zhàn)之間則縮短為４０年，戰(zhàn)后至６０年代更縮短為２０年，到了７０年代以后又進(jìn)一步縮短為５～１０年，而到現(xiàn)在竟然只需２～３年甚至更短的時(shí)間。可見現(xiàn)代社會的生產(chǎn)發(fā)展和科技進(jìn)步已經(jīng)加快到何等的高度。這種態(tài)勢必須導(dǎo)致市場競爭焦點(diǎn)的快速轉(zhuǎn)移。在以快交貨（Ｔ）、高質(zhì)量（Ｑ）、低成本（Ｃ）和重環(huán)保（Ｅ）去爭取市場份額的市場競爭中，縮短交貨期，乃至快速響應(yīng)市場需求，已經(jīng)成為競爭的第一要素。
事實(shí)上，制造業(yè)的生產(chǎn)方式和市場競爭焦點(diǎn)會隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步狀況而不斷地改變。在工業(yè)化初期，由于生產(chǎn)力水平還比較低下，市場上產(chǎn)品短缺，企業(yè)生產(chǎn)什么顧客就買什么，“皇帝女兒不愁嫁”，所以企業(yè)就拼命擴(kuò)大產(chǎn)量、降低成本，因而形成以“規(guī)模效益第一”為特點(diǎn)的少品種、大批量生產(chǎn)方式。當(dāng)產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到一定水平以后，企業(yè)之間的競爭逐步從“價(jià)廉、物美”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;物美、價(jià)廉”，使“質(zhì)量第一”成為市場競爭的焦點(diǎn)。到了９０年代，由于社會生產(chǎn)力高度發(fā)達(dá)，市場上產(chǎn)品日趨豐富，消費(fèi)者的選擇余地日益擴(kuò)大，所以對產(chǎn)品就提出越來越高的要求，使用戶需求呈現(xiàn)出差異而多變，這迫使企業(yè)跟隨用戶，采用多品種、小批量的生產(chǎn)方式，按定單組織生產(chǎn)。同時(shí)，面對瞬息萬變的市場環(huán)境，更要求企業(yè)具有高度的靈敏性，能抓住稍縱即逝的機(jī)遇，不斷地迅速開發(fā)新產(chǎn)品，以吸引顧客，變被動(dòng)適應(yīng)用戶為主動(dòng)引導(dǎo)市場，這樣才能保證企業(yè)在競爭中立于不敗之地。可見，在這種時(shí)代背景下，市場競爭的焦點(diǎn)就轉(zhuǎn)移到速度上來，即凡能“領(lǐng)先一步”，快速提供更高性能燉價(jià)格比產(chǎn)品的企業(yè)，將具有更強(qiáng)的綜合競爭力。因此，我們提倡實(shí)施“快速響應(yīng)工程”，以適應(yīng)市場環(huán)境的變化和用戶需求的轉(zhuǎn)移。
１ 快速響應(yīng)工程的含義
實(shí)施“快速響應(yīng)工程”可以使企業(yè)具備從捕捉產(chǎn)品信息到及時(shí)投放市場的全面快速響應(yīng)能力，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)模塊：
（１）建立快速捕捉市場動(dòng)態(tài)需求信息的決策機(jī)制；
（２）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)；
（３）追求新產(chǎn)品的快速試制定型；
（４）推行快速響應(yīng)制造的生產(chǎn)體系。
為了提高快速響應(yīng)能力，企業(yè)首先應(yīng)能迅速捕捉復(fù)雜多變的市場動(dòng)態(tài)信息，并及時(shí)作出正確的預(yù)測和決策，以決定新產(chǎn)品的功能特征和上市時(shí)間。明確了新產(chǎn)品的開發(fā)項(xiàng)目以后，實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)就成為重要的一環(huán)。工程設(shè)計(jì)的重要性是不言而喻的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工程設(shè)計(jì)的費(fèi)用雖然只占產(chǎn)品最終成本的一小部分（不到１０％），但往往決定了它的８０％以上的制造成本，而且還決定性地影響產(chǎn)品的性能和交貨期。現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品由于用戶的要求越來越高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，科技含量愈來愈高，所以使得產(chǎn)品的開發(fā)周期日趨延長。如何解決好產(chǎn)品市場壽命縮短和新
產(chǎn)品開發(fā)周期延長的尖銳矛盾，已經(jīng)成為決定企業(yè)成敗興衰的生死攸關(guān)問題。產(chǎn)品開發(fā)周期包括設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)和修改等一系列環(huán)節(jié)，除了設(shè)計(jì)以外的后幾個(gè)環(huán)節(jié)可以統(tǒng)稱為試制定型階段。為了實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)，人們提出了ＣＥ（并行工程）、ＤＦＸ（面向制造、裝配、檢驗(yàn)、質(zhì)量、服務(wù)等的設(shè)計(jì)）、ＣＳＣＷ（計(jì)算機(jī)協(xié)同工作支持環(huán)境）和功能分解組合的設(shè)計(jì)思想，這將引起對現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和ＣＡＤ發(fā)展的新探索。在此基礎(chǔ)上，我們提出用變型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的策略。這種設(shè)計(jì)策略以關(guān)系型產(chǎn)品模型和與之相適應(yīng)的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)以及基于實(shí)例推理的智能技術(shù)為主要手段，特別強(qiáng)調(diào)對企業(yè)產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化重組，通過對企業(yè)現(xiàn)有成熟產(chǎn)品的變型再設(shè)計(jì)，使企業(yè)的寶貴信息資源得到盡可能多的重用，從而達(dá)到以快交貨、高質(zhì)量、低成本和重環(huán)保的快速響應(yīng)競爭策略去贏得市場的目的。
加快產(chǎn)品的試制、試驗(yàn)和定型，以快速形成生產(chǎn)力，需要盡量利用制造自動(dòng)化的各種新技術(shù)，如ＦＭＳ、ＲＰ（ＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ，快速成形）和ＶＭ（ＶｉｒｔｕａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，虛擬制造）。快速成型堪稱廿年來制造技術(shù)最重大的進(jìn)展之一，其特點(diǎn)是能以最快的速度將ＣＡＤ模型轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品原型或直接制造零件，從而使產(chǎn)品開發(fā)可以進(jìn)行快速測試、評價(jià)和改進(jìn)，以完成設(shè)計(jì)定型，或快速形成精密鑄件和模具等的批量生產(chǎn)能力。虛擬制造是先進(jìn)制造技術(shù)的先導(dǎo)，它充分利用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的最新成果，通過計(jì)算機(jī)仿真和多媒體技術(shù)全面模擬現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)中的物流、信息流、能量流和資金流，可以做到在產(chǎn)品制出之前，就能由虛擬環(huán)境形成虛樣品（ＳｏｆｔＰｒｏｔｏｔｙｐｅ），以替代傳統(tǒng)的實(shí)樣品（ＨａｒｄＰｒｏｔｏｔｙｐｅ），進(jìn)行試驗(yàn)和評價(jià)，從而大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。
推行產(chǎn)品的快速響應(yīng)制造，必然導(dǎo)致企業(yè)從組織形式到技術(shù)路線的一系列變革。首先，在企業(yè)內(nèi)部，應(yīng)改變傳統(tǒng)的以注重規(guī)模和成本為基礎(chǔ)建立起來的生產(chǎn)管理系統(tǒng)和組織形式，按照快速響應(yīng)制造的戰(zhàn)略思想，探索一套全新的組織生產(chǎn)方式，例如將生產(chǎn)部門從以功能為基礎(chǔ)的工序組合改變?yōu)橐援a(chǎn)品為對象的加工單元，并且盡量采用各種先進(jìn)制造技術(shù)手段，等等。其次，從面向全局的視野出發(fā)，以產(chǎn)品為紐帶，以效益為中心，不分企業(yè)內(nèi)外、地域差異，實(shí)行動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，有效地組織產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和營銷。企業(yè)在確定產(chǎn)品目標(biāo)后，可以只先進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，即功能設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)分析，然后通過公共信息網(wǎng)絡(luò)，尋找最佳的零部件供應(yīng)商和制造商，進(jìn)行跨地區(qū)、跨行業(yè)的合作，實(shí)行生產(chǎn)資源的優(yōu)化組合，并由承包商按照快速響應(yīng)的原則進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，組織產(chǎn)品的快速響應(yīng)制造，以保證產(chǎn)品及時(shí)上市，經(jīng)由遍布各地的營銷網(wǎng)絡(luò)迅速搶占市場。
由此可知，實(shí)施快速響應(yīng)工程，至少有如下優(yōu)點(diǎn)：及時(shí)交貨，爭先搶占市場，因縮短制造時(shí)間和消除各種浪費(fèi)而降低制造成本，因加快產(chǎn)品更新?lián)Q代而向市場大量提供質(zhì)量更高、價(jià)格更低的高性能產(chǎn)品。其結(jié)果就大大提高了企業(yè)的綜合競爭力和持續(xù)發(fā)展的生命力。
２ 實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的關(guān)鍵：有效利用產(chǎn)品信息資源
企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)市場的關(guān)鍵，是有效利用各種信息資源。人類自有文明以來，任何人工制品（即產(chǎn)品）和產(chǎn)品的制造系統(tǒng)均由物質(zhì)、能量和信息三大要素組成。人類的文明綿延了悠久的歷史，人類社會的生產(chǎn)活動(dòng)也不斷地發(fā)展進(jìn)步。在不同的生產(chǎn)力發(fā)展階段，這三要素分別扮演著不同的角色。在漫長的原始游牧社會和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的材料（物質(zhì)）占據(jù)統(tǒng)治地位；進(jìn)入工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，動(dòng)力（能量）成為關(guān)鍵的要素，對現(xiàn)代文明的發(fā)展發(fā)揮了重要作用；到了本世紀(jì)下半葉，隨著以信息技術(shù)為中心的科技革命浪潮洶涌澎湃，知識經(jīng)濟(jì)悄然來臨，這時(shí)，第三大要素——信息就后來居上，逐漸成為主宰社會生活和生產(chǎn)活動(dòng)的決定性因素。那么，如何估計(jì)產(chǎn)品中的信息含量呢？可以從三個(gè)層次加以分析。首先，在許多現(xiàn)代化產(chǎn)品（尤其是信息產(chǎn)品和機(jī)電一體化產(chǎn)品）中，凝集著信息（知識）的軟件已經(jīng)成為產(chǎn)品的重要組成部分，產(chǎn)品的智能化程度越高，這部分的比重就越大。其次，在產(chǎn)品的制造過程中，也直接需要使用（注入？消耗？）各種信息，這包括產(chǎn)品信息和制造信息兩大類。所謂產(chǎn)品信息，指的是為了正確設(shè)計(jì)產(chǎn)品和確切描述產(chǎn)品特征所需的信息，包括產(chǎn)品的幾何形狀、尺寸、精度、材質(zhì)，以及各種規(guī)范和技術(shù)知識等；所謂制造信息，指的是為了進(jìn)行某一步制造過程，以獲得能滿足預(yù)定要求的產(chǎn)品所需注入的各種信息，包括工藝信息和管理信息。第三個(gè)層次包含產(chǎn)品中的間接信息。這指的是包含在產(chǎn)品硬件部分的材料（以及標(biāo)準(zhǔn)與外購零部件）和制造過程所需的能源中的信息。例如一塊鋼材，作為另一制造過程的產(chǎn)品，從礦石到軋制成材，也需要使用（注入？消耗？）一定的產(chǎn)品信息和制造信息。依此類推，歸根結(jié)底，人類一切制品都由自然物（如礦藏、野生動(dòng)植物、陽光、空氣和水等）通過注入各種信息加上一定的體力而制成的。由此可見，隨著科技水平和深加工層次的提高，產(chǎn)品的信息含量也越高。所謂高科技產(chǎn)品，就是高信息含量的產(chǎn)品。產(chǎn)品的信息含量越高，信息對產(chǎn)品的交貨期、質(zhì)量和成本的影響也就越大。毫無疑問，高信息產(chǎn)品就意味著是高性能、高質(zhì)量和高價(jià)值的產(chǎn)品。可是，信息含量高并不能自動(dòng)縮短交貨期，弄得不好，反而可能延誤時(shí)間。那么，如何有效利用產(chǎn)品的信息資源，以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)呢？
試觀信息及其載體（例如圖紙、圖像、文件、資料、軟盤等），同以實(shí)物呈現(xiàn)的硬件（材料、能源）相比，具有明顯的“虛”的特點(diǎn)，即能量級小、存儲性好（體積小、重量輕）、滲透力強(qiáng)（傳播迅速）、處理方便（加工容易）等等。此外，信息還有一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)，就是共享性極佳。一項(xiàng)新的信息（如軟件、知識、經(jīng)驗(yàn)、資料），雖然需要投入相當(dāng)?shù)娜肆Α①Y金，經(jīng)歷一定的時(shí)間進(jìn)行開發(fā)、制作，但是一旦這項(xiàng)信息業(yè)經(jīng)造出（獲得），它的復(fù)制（學(xué)習(xí)）卻是極其便捷的，所以大量用戶（幾乎是無限）立即（幾乎是瞬間）可以共享。根據(jù)這些特點(diǎn)，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)迅猛發(fā)展所提供的對信息的高度儲存、傳播和加工能力，人們主要采取兩項(xiàng)策略，以達(dá)到使企業(yè)能快速響應(yīng)市場的目的。這兩項(xiàng)一曰重用產(chǎn)品信息資源，二曰虛擬制造過程。先講對產(chǎn)品信息資源的重復(fù)使用。企業(yè)在長期的生產(chǎn)活動(dòng)中，積累和蘊(yùn)藏了大量的極其寶貴的產(chǎn)品信息（圖紙、文件、數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等），對這些信息進(jìn)行充分挖掘和科學(xué)重組，使之資源化，成為有用和便于重復(fù)利用的產(chǎn)品信息資源，再將這些信息資源存儲在龐大的數(shù)據(jù)倉庫之中，加上在先期開發(fā)中所積累的信息資源，就足以有效支持對市場的快速響應(yīng)。其要點(diǎn)是在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制和制造過程中，盡量重用己有的信息資源（尤其是機(jī)電產(chǎn)品中的成熟零部件），對于那些確實(shí)必須新作的產(chǎn)品信息（如新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新零部件），也盡量通過先期的開發(fā)活動(dòng)（依靠實(shí)行業(yè)務(wù)過程重組）加以創(chuàng)建。這樣，自然能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)，尤其是快速設(shè)計(jì)。其次，關(guān)于虛擬制造過程，它指的是將有關(guān)產(chǎn)品制造過程的信息從實(shí)際制造過程中抽取（剝離）出來，依靠計(jì)算機(jī)的高速大規(guī)模信息處理能力，實(shí)行由計(jì)算機(jī)試驗(yàn)（仿真）、虛擬制造和智能優(yōu)化組成的一個(gè)相對獨(dú)立的軟過程，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的樣機(jī)（模型）制作、實(shí)物試驗(yàn)、反復(fù)修正的硬過程，達(dá)到在產(chǎn)品正式投產(chǎn)之前，就能通過在計(jì)算機(jī)上的試驗(yàn)、改進(jìn)和優(yōu)化，迅速完成對產(chǎn)品的性能預(yù)測和設(shè)計(jì)定型。顯然，虛擬制造過程可以比實(shí)過程做得更快捷、更靈便、更省錢。例如，計(jì)算機(jī)仿真無疑比實(shí)物試驗(yàn)簡便得多。這是利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的一個(gè)范例，尤其對于產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型。
３ 用變型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的策略
實(shí)施快速響應(yīng)工程，設(shè)計(jì)是重要的一環(huán)。對企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的大量調(diào)查表明，產(chǎn)品設(shè)計(jì)制約著包括技術(shù)準(zhǔn)備（試制、工藝、工裝、采購）在內(nèi)的產(chǎn)品生產(chǎn)周期。為了實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)市場需求，建議采用變型設(shè)計(jì)的策略，即通過對成熟產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)，以充分利用企業(yè)的產(chǎn)品信息資源，最大限度地控制新零件的種類和數(shù)量，并在加快整個(gè)生產(chǎn)周期的同時(shí)，有效地控制成本和保證質(zhì)量。這個(gè)設(shè)計(jì)策略的要點(diǎn)，可以概括為：①重組企業(yè)工作流程，將開拓未來市場的“慢動(dòng)作”創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)與面對當(dāng)前需求的“快節(jié)奏”變型產(chǎn)品設(shè)計(jì)區(qū)別開來，用變型設(shè)計(jì)快速響應(yīng)市場需求；②重組企業(yè)產(chǎn)品信息，使企業(yè)在設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域中積累的豐富技術(shù)資料，轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏煤秃糜玫膶氋F信息資源，以期盡量利用已有的成熟零部件設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，即用盡量少的新設(shè)計(jì)零部件，組成盡可能多的變型系列新產(chǎn)品；③建立集成的關(guān)系型產(chǎn)品模型和跨功能的并行工作環(huán)境，并采用基于實(shí)例推理的智能技術(shù)，以期通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重組，來支持快速變型設(shè)計(jì)。簡而言之，就是業(yè)務(wù)過程重組、信息資源重組和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)重組。以下進(jìn)一步闡述這項(xiàng)策略的核心思想及其若干關(guān)鍵技術(shù)。
3．1 變型設(shè)計(jì)在快速響應(yīng)生產(chǎn)活動(dòng)中的作用
機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，通常可分為新穎性燉創(chuàng)新設(shè)計(jì)和適應(yīng)性燉變型設(shè)計(jì)兩大類。前者基于全新的工作原理，采用基本新穎的結(jié)構(gòu)方案，設(shè)計(jì)出創(chuàng)新的機(jī)械產(chǎn)品；后者基于已有的工作原理，采用基本不變的結(jié)構(gòu)方案，只按功能需求對具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部調(diào)整，以產(chǎn)生適應(yīng)性的變型產(chǎn)品。從企業(yè)的產(chǎn)品信息資源在設(shè)計(jì)活動(dòng)中的可重用程度考察，創(chuàng)新設(shè)計(jì)涉及的可重用信息資源較少，它的實(shí)現(xiàn)過程需要耗用可觀的企業(yè)資源（人力、物力、財(cái)力和時(shí)間等），以驗(yàn)證與完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；變型設(shè)計(jì)在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，按市場需求進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組，它的實(shí)現(xiàn)過程可以最大限度地重用企業(yè)已有的成熟產(chǎn)品資源，具有很強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。
3．2 產(chǎn)品信息資源重組的意義
在機(jī)械制造企業(yè)中，創(chuàng)新設(shè)計(jì)畢竟稀少，大量的總是變型設(shè)計(jì)。事實(shí)上，許多設(shè)計(jì)人員的確也是經(jīng)常使用變型設(shè)計(jì)去響應(yīng)用戶需求，但是這種傳統(tǒng)的變型設(shè)計(jì)方法并不能自動(dòng)保證產(chǎn)品的快速交貨、高質(zhì)量和低成本，有時(shí)甚至于適得其反。主要表現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)零件的多樣性和缺乏可重用性，并導(dǎo)致新零件數(shù)目的失控，許多新的零件被源源不斷地設(shè)計(jì)出來，緊接而來的就需要?jiǎng)佑眠^多的人力、物力和時(shí)間去支持后續(xù)的工藝、工裝、試制和試驗(yàn)等一系列技術(shù)準(zhǔn)備過程。引起這種失控現(xiàn)象的原因，在于企業(yè)產(chǎn)品信息資源的無序狀態(tài)和設(shè)計(jì)者的隨意性。要使無序的企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)變成有效支持快速變型設(shè)計(jì)的寶貴信息資源，就需要對它們進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化重組。
3．3 按關(guān)系型產(chǎn)品模型進(jìn)行信息重組和變型設(shè)計(jì)
重用企業(yè)產(chǎn)品信息資源，進(jìn)行快速變型設(shè)計(jì)，應(yīng)基于產(chǎn)品資源的合理定義與表達(dá)，這需要先進(jìn)的產(chǎn)品建模理論和方法的指導(dǎo)。本文提出的關(guān)系型產(chǎn)品模型堪當(dāng)此任。產(chǎn)品模型是一種數(shù)字化的信息模型，它以一定的數(shù)據(jù)抽象，定義和表達(dá)在產(chǎn)品生命周期中有關(guān)產(chǎn)品的信息，包括數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)和關(guān)系等。產(chǎn)品信息可分顯式和隱式兩類。顯式信息用圖紙、文檔等描述產(chǎn)品設(shè)計(jì)最終結(jié)果的物化形式，如形狀、尺寸、材料和加工方法等。但在產(chǎn)品開發(fā)過程中，即從抽象的概念到具體的結(jié)構(gòu)的物化過程中，需要應(yīng)用大量的知識和規(guī)范，需要進(jìn)行許多計(jì)算和選擇，需要對各種信息進(jìn)行提取和加工，這些大量蘊(yùn)含在物化過程中的信息，可稱為隱式信息。對這些隱式信息進(jìn)行抽象和歸納，可以得到多種關(guān)系，恰恰是這些關(guān)系的存在和發(fā)現(xiàn)，才能保證變型設(shè)計(jì)的正確、快速和合理。關(guān)系型產(chǎn)品模型以變型產(chǎn)品開發(fā)過程中的種種關(guān)系為核心，能夠最大限度地利用企業(yè)已有的產(chǎn)品資源，因而成為能支持富有競爭力的快速響應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)策略的最有力工具。
3．4 以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)作為進(jìn)行快速變型設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)平臺
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理將所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和產(chǎn)品開發(fā)過程集成起來，創(chuàng)造出一種透明度很高的虛擬環(huán)境，能適應(yīng)復(fù)雜多變的變型設(shè)計(jì)的需求，保證在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中使產(chǎn)品數(shù)據(jù)具有一致性定義的條件下，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)管理和過程控制，是集成計(jì)算機(jī)輔助工具（ＣＡｘ）的重要武器，成為能支持基于關(guān)系型產(chǎn)品模型的快速變型設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)平臺。
3．5 以基于實(shí)例推理技術(shù)為快速變型設(shè)計(jì)的智能推理工具
基于實(shí)例推理是人工智能中新崛起的一項(xiàng)重要推理技術(shù)，其核心思想是在進(jìn)行問題求解時(shí)直接利用以往的成功經(jīng)驗(yàn)。將它應(yīng)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域，就是直接參考以往的類似產(chǎn)品實(shí)例，通過必要的修改生成新的產(chǎn)品。這種推理技術(shù)符合設(shè)計(jì)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣和思維方式，特別適合于進(jìn)行比較大型的結(jié)構(gòu)變型設(shè)計(jì)的智能推理，是進(jìn)行快速變型設(shè)計(jì)的基本推理方法。
４ 結(jié)束語
廿世紀(jì)已近尾聲，新世紀(jì)即將來臨。面對全球買方市場的迅速形成和科技革命浪潮的洶涌澎湃，制造業(yè)的外部形勢發(fā)生了根本的變化。從快交貨到快速響應(yīng)市場需求，已經(jīng)成為市場競爭的焦點(diǎn)。企業(yè)要在競爭中求得生存和發(fā)展，唯有順應(yīng)時(shí)代潮流，從戰(zhàn)略思想、經(jīng)營理念到生產(chǎn)方式、技術(shù)手段都進(jìn)行徹底的變革。實(shí)施“快速響應(yīng)工程”，把市場信息、設(shè)計(jì)開發(fā)和制造營銷等集合成一體，采用計(jì)算機(jī)和其他先進(jìn)制造技術(shù)，進(jìn)行跨地域、跨行業(yè)的合作，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品對市場的快速響應(yīng)，就能確保企業(yè)在新的挑戰(zhàn)中成為不敗的贏家。實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的關(guān)鍵，是有效利用產(chǎn)品信息資源。當(dāng)今信息時(shí)代，在構(gòu)成產(chǎn)品及其開發(fā)過程的物質(zhì)、能量和信息三大要素中，信息成為最重要的產(chǎn)品資源。從這一點(diǎn)出發(fā)，就導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)和制造過程的徹底變革。傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和制造過程，以實(shí)過程（試制、試驗(yàn)和改進(jìn)）為主，虛過程（設(shè)計(jì)、分析和評估）只占從屬地位；現(xiàn)代的產(chǎn)品開發(fā)和制造過程，數(shù)字化的虛擬過程逐漸成為相對獨(dú)立的重要環(huán)節(jié)，甚至自成體系占據(jù)主導(dǎo)地位。從這個(gè)意義上講，數(shù)字化是企業(yè)走向新世紀(jì)的通行證和護(hù)身符。