通过对大多数企业调研分析得出，企业发展大致分为5个阶段：第一阶段：单项目、单产品阶段，对应商业模式为劳动密集型加工、项目生存型模式。第二阶段：多产品、共享产品和货架平台阶段，对应商业模式为产品扩展型模式，该模式是企业发展不可跨越的阶段。第三阶段：以共享为核心面向客户需求的阶段，对应商业模式为运营客户型模式。第四阶段：以产业链为核心的关注利润阶段，对应商业模式为集成产业链型模式。第五阶段：持续改进阶段。
企业的每一个发展阶段、每一种商业模式的升级，都代表着企业组织和流程发生了变化，集成产品开发模式是帮助企业进入产品扩展阶段的最有效模式。目前，国际一流企业大多处于第四阶段，我国大部分创新型企业均处于第一阶段到第二阶段，而研究院的某些单项处于第二阶段，还有某些单项尚处于第一阶段。
模型框架的构建
针对航天产品研发过程复杂、系统庞大、协作面广、研制周期紧张等特点，研究院基于自身现有信息化能力条件构建了产品研发管理体系模型框架（见图1），其包括4个流程、4个支撑体系和2个团队建设。4个流程指产品战略流程、市场管理流程、产品开发流程和技术开发流程。其中，产品开发流程包括概念、计划、开发、验证、和产品维护管理6个阶段，其对应研究院的产品研制6个阶段。4个支撑体系指项目管理支撑体系、质量管理支撑体系、绩效管理支撑体系和成本管理支撑体系。2个团队指集成开发管理团队（IPMT）和产品开发
团队（PDT）。在集成产品开发模式建设中开展产品研发管理体系要注意以下几点：3•2图1 产品研发管理体系模型框架图“人”、“过程”和“技术”是集成产品开发建设的基本要素。“人”指的是企业的经营管理者和产品研发人员，他们要具备一定的协同工作能力和专业知识；“过程”是企业在产品研发活动中所采用的组织管理方式；“技术”是“人”在“过程”中所运用的手段和工具，三者相互依赖、相互支持。集成是集成产品开发建设的关键所在。集成产品开发是一种基于知识的实施方式，关键所在是“人”、“过程”和“技术”的集成统一。这里的集成是指管理集成、技术集成和信息集成，“过程”贯穿在管理集成、技术集成和信息集成中。管理集成强调“人”的作用以及集成对象之间的耦合和协同作用；技术集成强调“技术”的作用以及“技术”与市场的集成；信息集成强调利用信息化技术实现资源共享和实时通讯等。信息化技术是集成产品开发建设的重要保障。信息化技术与产品研发管理模型的关系如图2所示。
协同环境——提供开展跨部门、跨系统协同所需的网络通信软硬件环境，打破地域和专业的限制，共享各类信息资源，实现信息的实时传递，支撑产品开发和平台开发。数字化设计平台——利用设计分析工具，通过固化设计经验、知识、流程和模板，建成具有自主知识产权的专业设计与分析系统，有效支撑产品设计虚拟验证和生产线虚拟验证。其中，三维模型是设计、工艺、生产、试验和仿真等专业之间顺畅信息交互所必须采用的数字化模型。产品数据管理平台——用于存储、共享、管理产品开发各阶段的各种数据，使设计、工艺、试验和生产等各类应用基于唯一数据源的数据库进行操作，实现唯一数据源的受控管理，支撑产品开发、平台开发和项目管理。业务管理平台——包括计划管理、质量管理、生产管理、知识管理、财务管理、物资管理、绩效管理等业务系统，支撑产品项目管理、质量管理、绩效管理和成本管理，支撑市场管理、产品开发和平台开发。
先进工具——包括CAX、ARIS等工具，以支撑产品开发和平台开发。数字化分析验证平台——包括数字化预装配等，最终目标是仿真结果与试产原形的测试结果一致，以支撑产品开发。通过集成产品开发模式牵引，研究院进一步明确了全院信息化建设的工作重点和任务。
实施效果
2009年，中国运载火箭技术研究院将集成产品开发建设纳入研究院新体系的产品创新子体系建设内容中，提出集成产品开发是产品设计研发的主要实施方式。2010年成立了有关组织，明确了分工、职责与实施要求，并确定分三阶段推行。第一阶段是概念导入阶段，第二阶段是试点运行阶段，第三阶段是完善及推广阶段。目前，研究院集成产品开发建设尚处于第二阶段，各阶段建设工作如下：第一阶段开展实施了集成产品开发模式建设的筹划准备工作，研究形成了《集成产品开发手册》，汇编完成了《集成产品开发文集》，并于2010年11月正式启动建设工作。
第二阶段编制并了单机级货架式产品目录，初步建立了活门装配等数字化生产线。同时，选取典型产品进行集成产品开发试点工作，围绕组织模式变革、流程体系建设、产品化工作、支撑体系建设等方面开展集成产品开发模式的探索与研究工作。集成产品开发模式的建设工作取得了阶段性成果，主要表现在以下两个方面：
一是引入了集成产品开发理念，通过开展以全三维下厂为目标的设计与制造协同工作，试点产品实现了基于三维数字样机的三维协同设计，打破了传统工艺审查更改设计模式，实现了工艺提前介入设计环节；现场加工、检验人员依据三维模型和工艺规程进行产品加工与检验，改变了传统加工、检验模式，向先进制造模式的转变取得了实质性进步。
期间，工艺人员从试点产品制造角度提出了设计改进建议达700余项，在提升设计质量的同时保证了产品可制造性的大幅度提高。三维协同研制平台建设是实现集成产品开发模式的关键，但研究院的三维协同研制平台尚处于建设初期，还存在一些问题，需要通过试点产品实践进行进一步完善。
二是研究院在建立跨部门、跨系统的团队时引入了集成产品开发两大核心团队建设理念，依据任务要求适时成立了由各类人员组成的柔性化、敏捷化工作组，开展了基于MBD的三维数字化协同设计，重构了产品设计工艺协同过程，为任务实施、问题决策、制度制定、计划监控、技术攻关等提供了有利的组织保障，对真正意义上两大核心团队建设进行了有益的探索与实践，实现了直线职能型组织结构向矩阵型组织结构的创新转变，取得了阶段性成果。此外，集成产品开发模式对于研究院来说是一种全新的产品研发模式，而人才队伍培养是集成产品开发成功实施的基础。为此，研究院要求员工要意识到开展集成产品开发建设的紧迫性、重要性和长期性，并做好长期作战的思想准备。同时，要培养一批致力于信息化建设，既有丰富的工程专业知识，又懂得现代信息技术，还具有先进管理理念的复合型人才，为开展集成产品开发建设提供支持。
摘要：围绕软件产品分析、设计、实现、测试和运维五个阶段生命周期与工厂模式之间的对应关系展开论述；阐述了如何利用工厂模式进行软件技术人才培养。
关键词：软件技术；工厂模式
一、高职软件技术专业培养目标
根据我国职业教育指导思想，坚持以服务为宗旨，以就业为导向，提高高等职业教育质量，加快培养高素质劳动者和技能型的专门人才。高职软件技术专业以培养能够进行软件代码编写、界面设计、软件测试及软件维护的软件开发工程师、软件测试工程和软件维护工程师。软件开发工程师要能够根据软件产品的设计说明书，通过编码实现产品功能，使之能够在指定平台运行；软件测试工程师是根据产品的设计目标，对开发的产品进行测试，发现问题，纠正问题；而软件维护工程师是在产品投入运行后，发现产品问题或预防产品问题及修正产品问题，保障软件产品的正常运行。
二、软件技术专业工厂模式设计
什么是工厂模式？从宏观来讲工厂模式是指产品从研发、生产、检测和投入市场的一系列过程，从微观来讲是指产品在工厂中的生产和质检过程，在这个过程中设置了不同的工作岗位，每个工作岗位都有详细的岗位职责和操作规程。高职软件技术专业培养目标是培养能够从事软件产品开发和测试的技能型人才；软件产品有分析、设计、实现、测试和运维等五个阶段的生命周期，其中软件的实现和测试是高职软件技术专业重点培养技术指标，也是工厂模式中重点应用环节，如何根据工厂模式设计高职软件技术专业的教学呢？图1进行了详细图解：
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图1：高职软件技术专业工厂模式教学设计
在图1中，软件产品分产品分析、产品设计、开发生产、产品测试和产品运维等五个不同的阶段，且形成了顺序不可颠倒的流水线工厂模式，且都有对应的岗位；在分析阶段设有产品分析师或项目经理岗位；产品设计阶段设有软件设计师或项目经理岗位；开发生产阶段设置有软件工程师、美工设计师、数据库工程师等岗位；产品测试阶段设有测试工程师岗位；产品运维阶段设有维护工程师岗位。在这五个阶段中，始终设有QA质量监督员岗位来全程监控软件产品的质量。每个岗位必须制定详细的技术标准和工作岗位要求。高职软件技术专业的人才培养目标重点放在了第3和第4阶段，主要是培养学生的软件的开发能力和测试能力，其中第3阶段由界面设计、功能开发、数据库开发和产品集成等四个阶段组成，每个阶段设有对应的工作岗位。图1清楚的展示了软件产品生产的整个工厂模式的流水线结构，在培养软件技术人才时，按照流水线上的每个工作岗位要求和技术标准进行，就可以实现工厂模式在高职软件技术人才培养中的应用。
三、分析与设计阶段工厂模式应用
高职软件技术专业的目标是能够培养出进行软件产品开发的软件工程师、测试工程师及运维工程师。在分析和设计阶段，对于高职的软件技术专业的学生难度太大，学生没有建立对软件整体认识的概念和软件产品开发经验，且这两个阶段是软件产品的起始阶段和重要阶段，后期的开发及测试工作都围绕这两个阶段，这些工作都需要很丰富的经验才能完成。在这两个阶段应该建立以具有丰富的软件经验教师为主，学生参与的教学模式。教师的主要职责是通过各种不同的表现手段让学生理解软件产品的分析与设计成果，并且将设计的成果通过报告的形式展示，形成唯一的可以操作的说明书。教学可以灵活且适合学生的教学方法，例如项目教学法、案例教学教学法等；建议采用的项目案例真实，规模适中。
四、开发阶段工厂模式应用
开发阶段是在产品的设计完成后，学生根据产品的设计说明书进行产品的开发，实现设计说明书中的所有功能。这个阶段是培养技能型的软件工程师，形成以学生为主，教师为辅的教学模式，让学生充分动手得到全面的锻炼。在工厂模式中该阶段分为了界面设计、功能开发、数据库开发和产品集成等，其中界面设计、功能开发及数据库开发可以并行工作；然后将这三个阶段的工作结果进行产品集成。在这四个阶段设有对应的四个岗位，每个岗位都应设置详细的技术标准和岗位操作规程；学生在学习的过程中可按照这四个岗位进行轮岗学习及实践，使学生掌握每个岗位技术要点以便形成对应的工作能力。开发阶段是培养软件开发工程师的重要环节，程序的编码能力、界面设计、数据库开发能力及模块之间控制，甚至是团队协作精神的培养在本阶段都有体现。
五、产品测试阶段工厂模式应用
产品测试阶段用来检测开发的软件产品是否符合客户对软件产品定义的需求，也是用来检测软件产品中存在的错误，处于流水线工厂模式的第四阶段；该阶段主要培养软件测试工程师。产品的测试通过运用不同的技术标准如：白盒测试、黑盒测试及自动化测试工具对已经开发的模块及集成的软件产品进行功能测试、性能测试、安全测试、负载测试等。产品的测试工作必须围绕该岗位的技术标准及岗位操作规程进行，通过以学生为主，教师为辅的教学模式，将每次测试的结果形成测试报告，以便发现软件问题及学生对测试技术掌握情况。
六、运维阶段工厂模式应用
运维阶段是在工厂模式中最后一个阶段，这个阶段已经离开工厂生产环节，进入客户实际使用过程中，该阶段非常重要，是检测软件产品好坏和保证产品正常运行的重要环节；产品上线运行后，产品维护工程师能够根据产品的运行状况发现问题及客户反映的问题与客户进行有效沟通，对一般性问题进行处理，对较大难度问题需要及时与相关部门和相关人员进行沟通，找到解决方案，保障系统的正常运行。
高职软件技术专业的工厂模式教学改革，关键是如何将培养软件产品开发教学过程转化为工厂模式，设置流水线工厂模式中各个岗位技术指标和岗位职责，通过项目教学、案例教学或其他的教学方法让学生掌握每个岗位的技术指标和岗位操作规范。
【参考文献】
[1]蔡泽光.PBL在高职专业课程学习中运用研究[J].中国电力职业技术学院学报，2006；
[关键词]军工企业产品 采购管理
中图分类号：G301 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0149-01
1. 军工企业采购管理的三个层次
军工企业采购管理涉及到市场、研发及内部运营的各个方面，通过牵动军工产品整合、推动项目运营优化、开展供应商梳理等工作提升军工企业供应链建设。采购管理的核心是完成军工企业降本增效，采购管理的成绩70%体现在采购降本上，需要在供应链范围内寻求系统的解决方案。采购降本分为三个层次：第一个层次是通过与供应商谈判来降低价格，提升采购管理绩效。第二个层次是通过联动供应商提升内部运营、精益生产来降低运营与生产成本，从而实现采购降本。第三个层次是从供应链范围开展产品线价值工程/价值分析优化实现采购降本，这是采购降本的最大潜力所在。
2. 军工企业产品发展的三个阶段
军工企业采购管理的三个层次与军工企业产品开发设计所处阶段息息相关，特别是采购管理上升到第三个层次，采购和开发设计实现整合，可以获得总体价值的增值。一般军工企业产品开发设计所处的三个阶段包括产品工程定制阶段、产品标准化阶段和产品立足于供应链的集成产品开发阶段。
2.1 定制阶段
国内部分军工企业在发展的初期一般处于此阶段。军工企业已开发了某类产品，但标准化程度不够，往往根据客户多样化的需求由具体设计人员自行增减设计，交付的均是工程化定制产品，最终导致一类产品衍生出多个工程定制产品。这些产品之间选型个性化突出，相互关联度不足，没有立足于设计共享、供应链集中等层面进行设计，设计管理粗放，主要定位于设计任务完成，没有产品型谱系列。从采购管理角度看，采购物料分散，选型多样，对应供应商数量多而分散，核心供应商不明显，此阶段采购与设计没有协同关系。
2.2 标准化阶段
产品工程定制产生了大量衍生设计，加大了设计工作量，此时从设计自身需求出发，开始将原工程定制的多样性设计进行优化梳理，军工企业进入产品标准化设计阶段。设计管理逐渐细化，设计规范逐步推进，产品向标准化方向收敛整合，形成产品的型谱系列，产品的设计选型也开始按照核心、重点、一般等进行分类。从采购管理角度看，产品选型物料集中，对应供应商数量减少，供应商分类开始体现。在产品标准化阶段，设计的选型优化还主要立足于设计技术自身，更多关注技术可行性和互用性，虽然兼顾考虑成本及供应商等因素，但没有上升到体系化层面，此阶段采购与设计开始出现自发性协同。
2.3 开发阶段
产品开发设计实现矩阵式管理，研发体系涉及营销、研发、采购、生产、财务等多个角色，产品开发设计综合技术先进性和互用性、采购成本、供应链稳定性、选型物料生命周期、可制造性等多方面，产品设计过程实现多层面协同。产品设计完成时供应链也基本建成，采购降本管理在设计时即已介入，并在产品整个生命周期里联动供应商实现同步设计优化降本，此阶段采购与设计深度协同。军工企业产品设计发展的3个阶段并不是均要经历，有的军工企业一开始可能就是第二或第三阶段，有的军工企业发展历经了3个阶段，而也有军工企业尚在第一阶段徘徊。
3. 针对军工企业产品发展阶段有效开展采购管理
当军工企业确定了加强采购管理、建设供应链的目标后，不能主观地制定统一的采购管理及供应链建设规则，按照同一计划同一步骤推进，特别是纵向集成较多的大型军工企业，由于多数下属分公司是通过收购并入军工企业的，更容易存在发展水平不一的情况，如果不深入分析产品发展现状，而是自上而下硬性开展集中采购管理、供应链建设等措施，往往事倍功半，甚至拔苗助长。应该对各分公司及产品线发展阶段进行分析，结合产品线的设计发展阶段，分步骤有针对性地开展采购降本管理。
3.1 针对军工企业产品发展阶段建立采购管理的阶段目标
大型军工企业开展采购及供应链管理时，首先应该对各分公司及产品线进行分析，了解其分别处于哪个阶段。由于产品设计的变化不是一蹴而就的，需要结合产品设计人力水平、管理能力建立采购管理阶段性目标，由下而上、由上而下形成产品线标准化互用、多产品之间标准化互用的几个阶段，具备条件时逐次推进采购管理深化，最终军工企业各分公司达到采购管理及供应链建设的统一要求。
3.2 产品工程定制阶段的采购管理措施
在此阶段，采购管理可以从以下方面开展工作：一是就该产品线的物料选型、成本及对应供应商资质、行业定位、交付能力、供应商主要供应客户等情况进行梳理，并交付产品线设计负责人员，推动设计人员了解选型物料的成本、供应体系与该产品线的对应程度；二是采购部门通过主动联系供应商将该产品线物料选型的生命周期情况进行梳理，并交付给设计部门，推动设计部门建立产品线生命周期管理的定位；三是将军工企业内与该产品相关的产品线选型物料信息进行梳理并提交设计部门，推动设计部门为军工企业内产品物料及供应商梳理整合做好铺垫；四是军工企业管理层要求该分公司或产品线启动标准化设计或IPD集成开发设计，同时，需要结合该产品线的人力配置及管理基础提出阶段性目标要求；五是在该产品设计标准化进程中，采购部门主动配合设计部门完成物料的核心、重点、瓶颈、一般的分类及对应供应商分级工作，建立设计部门与重要供应商的沟通平台，并有序推动重要供应商在设计优化等方面主动介入服务；六是随着设计优化的进展，采购部门有步骤地开展集中采购、供应链建设工作，逐步提升该产品线进入到第二、三阶段。
3.3 产品标准化阶段的采购管理措施
从采购角度看，此阶段和集成产品开发阶段的物料特征相似。采购部门比较容易开展集中采购规模降本、建立供应链体系等工作，但一旦采购部门快速开展该项工作，就使此产品的设计相对固化下来，掩盖了该阶段设计标准化并没有全面梳理成本及供应链合理性的不足，因此，采购管理就此阶段可以从以下方面开展工作：①推进该类或相似类型产品物料的集中采购工作，推动规模降本。同时，保证采购供应、满足项目需要。②采购部门同样将该类产品线物料成本、供应商情况进行梳理并交付设计部门，推动供应链层面的选型优化。③采购部门同样主动联系供应商将该产品线物料选型的生命周期情况进行梳理交付设计部门，建立全生命周期管理模式。
3.4 集成产品开发阶段的采购管理措施
集成军工产品开发是比较完善的军工产品设计发展阶段，其立足于市场需求、供应链、项目运营等层面，采购与供应商已经实现早期介入。因此，采购管理就此阶段可以这样开展工作：①将该分公司或产品线的采购纳入军工企业整体采购管理，但维持其在该产品线的采购角色定位。②将该产品线提升到军工企业层面开展集中框架采购和供应链管理。③军工企业管理层将该分公司的运行模式在其他分公司进行合理化复制，但要结合其现有人员组织配置及管理基础。④推动该分公司或产品线立足于军工企业各类相关产品线层面进一步优化选型，优化供应链结构。
关键词：产品开发 质量管理
一、产品开发阶段质量管理常用的工具
产品开发阶段常用的质量管理工具包括以下几种：首先，防错设，也叫防呆设计，即采取相应的设计手段，比如可靠的控制装置或特征，降低错误发生的机率，或者消除错误，防止产品使用人员在人为疏忽、缺乏经验或技能不足的情况下出错，在产品早期定义以及可靠性设计阶段需要考虑防错设计。其次，DFX设计，也叫最优设计，其以并行思想为基础，产品开发过程中要兼具其功能、性能的同时，还要充分考虑产品生命周期内的产品质量因素，而最优设计包括可制造性/可装配性设计、可靠性/可维护性设计、可测试性、面向环保设计等等。最后，原型制作，产品原型可以分为两大类，即实体原型与解析原型，其中解析原型不可触知，比如CAD模型、动态仿真模型等，通常以计算机为基础进行分析；实体原型可触知，主要用于检测或实验。常见的实体原型包括α原型、β原型、试产原型等三种。在对技术或设计方案可行性进行评价时，通常采用α原型，对一些高风险零部件、子系统的性能、可靠性进行实验与测评；β原型即工程样机，其主要作用是对产品系统的关键性能指标进行评价与测试，识别产品中系统性的缺陷；试产原型则用于系统测试，分析产品是否可以满足生产线的工艺能力、顾客的需求等条件，还可用于最终产品的其它设计，比如图纸或包装等。
二、产品开发阶段各个环节的质量管理
（一）概念阶段
在概念阶段要进行顾客需求分析、技术可行性分析及风险分析。其中顾客需求分析主要是通过问卷调查、电话访问、往期产品的客户投诉、相关研究报告等直接或间接的获得顾客需求信息，并对信息进行整理、归类，也可以利用数理统计、数学方法等做重要度排序，筛选出最有价值的质量需求信息，再将其转换为产品的质量特性。技术可行性分析主要包括资料收集、系统架构分析、子系统与功能模块分析、失效模型列举、影响度分析、致命度分析及系统优化策略等内容。
（二）计划阶段
产品开发计划阶段的主要工作是对产品的定义、竞争优势等做进一步明确，将产品系统架构基本确定下来，做好产品开发项目计划与资源计划，保证在开发过程中合理控制风险。而在产品开发计划阶段主要质量管理工作包括：需求评审；将产品的定义确定下来；制定对应的产品质量计划，并确定开发过程中所需的主要流程。产品质量计划包括产品质量改善计划的确定、产品质量目标的设定，并将产品质量测试验证计划同时确定出来。
（三）开发阶段
产品正式开发阶段需要参照产品开发计划进行实际的产品开发，该阶段主要包括一些具体的设计工作与开发活动。该阶段是质量控制的关键点，因此开发小组需要进行必要的设计评审，并做早期测试与验证，包括功能测试、系统集成测试等。而正式开发阶段的质量管理工作包括：保证产品功能及性能与产品规格说明书要求相符；产品开发设计过程中恰当的应用了正确的流程、工具及方法；及时发现产品的问题及缺陷，并提出相应的识别与纠正措施，保证所制订的产品质量目标的可行性与实用性；验证产品设计的合理性，保证其可以满足顾客需求。
（四）验收阶段
当产品进入验收阶段后，证明已经解决了大多数的设计问题，或者设计出相应的解决方案，小批量量产后可以对设计开发的结果进行评价，并对后续大批量生产的可行性进行验证。验证阶段的主要质量管理内容包括：对产品的生产制造能力进行全面评估与确认，由小批量生产向大批量生产逐步过渡；对最终产品进行测评、评估，以保证产品设计与产品设计规格说明要求相符，且其质量水平与质量管理计划目标相符。
三、产品缺陷管理
在产品开发阶段产品缺陷是无可避免的，因此产品的缺陷管理也是产品开发质量管理的重要内容。产品缺陷越少，证明产品的质量越高。具体而言，产品的缺陷问题不外以下几类：首先，无法满足功能需求，比如硬件失效、软件缺陷等；其次，任务延期；最后，某些项目瓶颈未处于受控条件下等。针对上述问题，可以采取下列质量管理措施：发现质量问题后需要做进一步确认，对问题及时定性，比如缺陷的严重程度与发生频率等，对缺陷做出全面了解；接下来要做好数据的调查与搜集，全面了解产生缺陷的过程、发生原因，查找以往研究是否存在类似问题；启动紧急预案，先将缺陷所带来的损失控制在最小范围内；接下来要深入分析缺陷发生的原因，要注意不仅要分析问题“为什么会发生”，还要弄清楚“为什么未及时发现”的原因，以保证问题分析的针对性与深入性；确定问题后再制定出相应的对策，提出解决问题的计划；确认解决问题的结果，保证问题得到彻底解决，并保证同样问题尽量不要发生。解决问题后要总结经验，将解决问题的方法反馈给相关人员，集中管理开发的所有问题，以便跟踪管理。
参考文献：
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关键词：新产品；试制加工；设计与制造协同；航空发动机；协同平台 文献标识码：A
中图分类号：V263 文章编号：1009-2374（2017）11-0339-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.172
试制加工广泛应用于各行各业，主要存在于各大科研院所，多应用于多种类、小批量的新产品的研制。试制加工过程包括产品设计完成、各级计划的制定、原材料采购供应、生产计划安排、生产设备调试、工装准备、工艺准备、加工装配性能测试、质量控制和成本控制以及生产周期的控制。为了使新产品快速转换为定型产品，如何利用现有资源，建立优化的工作业务流程，达到试制加工过程缩短研制周期、提高质量、降低成本的目的，成为当代企业管理在试制加工过程领域中的重要研究内容。
航空发动机工业，是一项知识密集、技术密集、高投入、高风险、高附加值的高科技产业。航空发动机试制加工是航空工业发展的重要环节。由于航空发动机试制加工过程具有多项目、多产品单件生产的特点，且航空发动机产品对于制造的敏捷性及精益制造的高要求使其对周期、质量、生产成本控制等均具有较高的要求，因此需要针对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长，具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品进行按阶段并行协同研制，通过协同平台的资源共享，将传统的串行工作方式转变为并行工作方式，从而缩短研制周期，提高质量，降低研制生产成本。
1 航空发动机试制加工过程介绍
航空发动机试制加工过程主要涵盖如下四个阶段：结构方案设计阶段、结构详细设计阶段、工程图设计阶段、试制加工阶段。传统的研制过程是按阶段顺序进行序列化设计研制，业务流程中从方案设计、工艺设计到加工制造采用串行工作方式，只能单向传递。其弊端为每个环节局限于自身阶段，设计部门只考虑其产品的设计性能，设计出的产品可能存在可生产性差的现象，带着问题的设计方案传递到生产制造部门，生产制造部门按工作流程将问题层层反馈到设计部门，由设计部门进行修改图纸，修改后再按原流程逐步进行；制造部门只考虑自身条件局限性从而要求降低产品设计技术要求，迫使设计被动更改，更改后再重新按流程顺序进行。诸多方面导致对设计方案的反复更改，每次修改后又一次从方案设计、工艺设计到加工制造的串行工作方式进行，产生了设计制造加工的大循环，严重地影响了研制周期。且工艺部门不能提前进行工艺准备工作，也是导致进一步延长周期，提高研制成本的因素。
2 航空发动机试制加工过程的设计与制造协同意义
协同制造是现代制造模式，它是敏捷制造、协同商务、智能制造、云制造的核心内容。在航空发动机试制加工中，对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长，具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品，通过组建协同工作组，利用产品数据管理PDM、科研管理平台等集成统一的信息化手段，使制造部门能够提前参与，共享产品设计阶段的相关信息，提前完成对设计的工艺审查。通过协同实现产品的可制造性、工艺可达性、产品可维护性，避免后期出现不必要的返工，同时可对新型结构形式、新工艺、新材料的利用提前开展研究工作，减少由于制造工艺性问题所造成的设计与制造协调时间，促进新技术、新材料、新工艺的应用水平的提高。通过面向工艺的设计、面向生产的设计、面向成本的设计最终实现了产品设计水平和可制造性的提升，缩短产品研制周期，提高质量，降低成本的目标。
3 航空发动机试制加工过程的设计与制造协同业务流程及主要工作
3.1 制加工过程的设计与制造业务流程中各部门主要工作
生产策划部门也是生产管理部门。对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长，具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品进行识别，确定设计与制造协同项目后，合理高效的使用生产管理技术开展生产策划。
设计部门根据接收设计任务和生产策划部门发出的设计制造协同任务，开展设计工作。在协同流程中将在设计与制造协同工作流程中产生的反馈结果，考虑纳入设计中，进行设计优化，完成设计方案定型。
试制加工部门将接到设计制造协同任务，列入本部门项目计划工作。依据专业分工、技术团队、任务平衡等完成内部分工，组织专业技术人员，按相关制度要求提出技术落实、工艺技术研究。在设计阶段进行工艺性审查，以便达到减少设计错误，使产品设计阶段就可考虑到加工装配和工艺等问题，提高设计的可生产性。在协同过程中试制加工部门按阶段进行工艺准备，从而缩短研制周期。
3.2 试制加工过程的设计与制造协同业务流程
对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长、具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品试制加工过程的设计与制造协同业务工作流程是以发动机制加工过程中四个阶段（结构方案设计阶段、结构详细设计阶段、工程图设计阶段、试制加工阶段）为主线，以四个设计阶段M0初始方案设计阶段、M1方案设计阶段、M2技术设计阶段、01详细设计阶段详为基线，建立的适应试制加工特点的设计和制造协同工作流程。在不同的阶段下，原材料供应部门、工艺部门和生产部门通过适时的参与，从而达到协同目的。生产策划部门根据年度计划，确定由制造部门试制加工的项目，同时下达设计制造协同任务给设计部门、试制加工部门。设计部门接收生产策划部门下达的设计任务和设计制造协同任务，开展设计工作；在M0设计阶段（初步完成结构设计方案，应包含项目总体结构、材料等概貌信息）时，向试制加工部门提出协同要求（工艺咨询、方案评审、节点等）；生产部门工艺根据工艺技术难点，按相关要求提出技术落实、工艺技术研究，并行开展相关工作。在M1设计阶段，设计部门完成M1设计，工艺技术人员对M1数据进行确认，按试制加工工作流程进行毛料准备（锻铸件、毛料尺寸等）；设计部门向生产策划部门提出毛料准备任务申请。在M2设计阶段，设计部门发起协同要求并将工艺反馈结果考虑纳入设计中，生产部门工艺针对设计协同要求，开展项目相关工艺工作。在01设计阶段，生产部门将前期并行开展相关工艺工作结果反馈给设计并适时对设计工艺性审查，设计部门向生产策划部门提出试制加工任务，申请生产图纸（M1设计）发放；生产策划部门依据设计部门提交的项目试制加工任务申请和生产图（01设计）向生产部门和原材料供应部门下达目正式试制加工任务，最终完成试制产品的生产加工。建立的设计与制造协同业务流程如图1所示：
3.3 试制加工过程的设计与制造协同数据管理
对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长，具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品试制加工过程的设计与制造协同数据按其产生过程分为四个阶段。第一阶段数据（M0版本）是结构方案设计图等项目概貌性信息，是设计制造协同的基础性信息；第二阶段数据（M1版本）是制造单位进行原材料毛料订货及毛坯设计生产的依据性文件；第三阶段数据（M2版本）是制造单位进行工艺工装设计的依据性文件；第四阶段数据（01版本）是制造单位编制工艺规程、安排生产等制造过程使用的依据性文件。
各阶段的数据统一采用产品数据管理PDM系统协同管理。第一阶段需发放的数据是不需走审签流程；第二阶段需发放的数据为经设计单位、制造单位共同协商确认数据，应经工艺会签；第三阶段需发放的数据应包括第二阶段确定的数据和第三阶段共同协商确认的数据，该类数据应履行审签手续，以保证相关工艺工作顺利开展；第四阶段需发放的数据应经工艺会签，达到完整、准确，以保证产品制造和装配需要。
基于协同工作平台的运用，按照上述试制加工过程的设计与制造协同业务流程，通过多个目的运行，使制造部门能够提前参与，共享毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长、具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品设计阶段的相关信息，提前进行工艺研究，提前完成对设计的工艺审查，完成了设计过程的并行和及时发现设计缺陷，提高产品的可制造性、工艺可达性、产品可维护性，避免后期出现不必要的返工。同时工艺、工装和材料的并行准备，精简了设计过程，使制造系统与产品开发设计不构成大的循环，从而缩短开发周期，提高产品质量。整个协同过程成功实现对工作过程的监控和管理，流程优化，提高设计、生产的柔性，完成了快速响应，达到了预期目的。
4 结语
综上所述，因航空发动机研制具有系统规模庞大、系统任务复杂、研制周期长等特点，设计与制造协同将随着航空发动机工业的发展，逐渐成为主要工作模式和控制方法。试制加工过程的设计与制造协同的高效协作工作模式也将随其日渐趋于成熟成为行业不断提升创新力和核心竞争力的重要途径。
参考文献
[1] 于乃江，李山.航空发动机设计制造协同流程及关键技术研究[J].中国制造业信息化，2009，（21）.
[2] 付广磊，王仲奇，吴建军，闫慧.飞机设计制造协同流程研究[J].科学技术与工程，2007，（4）.
[3] 熊光楞.并行工程的理论及实践[M].北京：清华大学出版社，2001.
【关键词】CAE；产品设计；有限元分析；应用
1、引言
随着世界经济全球化进程的不断加快以及市场竞争的激烈程度不断提高，生产制造企业迫切需要缩短产品研发的周期和成本投入，CAE技术的大规模普及正式满足了这样的要求。CAE（计算机辅助工程）的实质就是为工程设计提供一种用于计算和仿真的平台。目前的CAE应用领域覆盖了电子设计、飞机、汽车等大量的工程领域，CAE技术在这些领域的大规模应用大大的缩短了产品的设计周期，加快了产品研发的速度，而且通过CAE虚拟模拟技术的应用，大大降低了产品研发的成本，也为企业提高经济效益带来了条件。
2、CAE内涵及设计
通常情况下的产品设计采取的是首先进行产品的设计，然后通过CAE（计算机辅助工程）技术对设计的产品进行后期的基于软件平台的分析，在这种意义来讲，CAE技术是CAD（计算机辅助设计）技术的后续过程。然而，随着经济社会的快速发展以及市场竞争的不断激烈，同时也是为了满足公司降低产品开发成本、缩短产品开发周期的需要，将CAE技术在产品开发中的应用进行了新的调整，更加倾向于将CAE技术置于CAD技术的前一阶段，即首先通过基于计算机的软件仿真技术对产品就行仿真，可以大幅度的缩短产品的开发周期，同时对于降低产品开发成本也有着显著效果。CAE技术本身就是一种典型的设计方法，它的应用对于产品设计的整个流程都有着重要影响。一般情况下，传统的经验设计思路虽然能够取得一定的效果，但是如果加入CAE技术的理性元素，就会使得产品设计的周期更短、质量更好。而且可以通过计算机软件的仿真大幅度的降低产品实验过程中的成本，对提高公司产品的竞争力、增加公司经济效益有着显著的作用。而且CAE技术的应用不仅仅是在提高制造企业的创新能力，同时对于理论研究和结论的验证有着重要的作用，对于推动我国的制造行业的快速成长意义重大。目前，CAE技术已经成为了很多行业进行产品验收的重要依据，足见其在产品设计中的应用越来越广。
3、CAE在产品设计中的作用
CAE技术的应用贯穿于企业产品开发的整个流程，并且在各个环节都发挥着重要作用，给企业带来了巨大的经济利润。其中，CAE技术的计算机软件仿真能力主要体现在产品开发的初期，同时也可以为产品的材料采购、机床准备等环节提供重要参考，对于保证产品设计的可靠性和正确的方向有着重要作用。因此，可以说CAE技术为产品的整个开发过程提供了十分重要的参考依据，大大缩短的产品设计的周期。
（1）产品设计初期的仿真
在企业产品的初期阶段，企业需要结合市场的实际需求情况、产品能够完成的功能、产品的商业价值等因素对所设计的产品进行综合的规划设计以及产品设计方案的确定，在此阶段采用CAE技术可以对产品的初期设计思路进行验证，同时还能够通过CAE技术对不同的后续方案进行筛选，以使得产品的设计方案更好的满足产品性能、市场的要求，而且还能够通过CAE的仿真结果为企业公司高层进行决策提供一定的参考。总的来说，初期阶段CAE技术的应用主要解决的是产品的可行性以及产品功能性要求的满足情况的仿真分析，对于企业合理确定产品设计方案有着重要指导意义。
（2）产品设计阶段的仿真
产品设计阶段是CAE技术应用的核心阶段，主要是应用计算机软件的辅助仿真技术完成产品的设计，包括产品的整体设计、零部件设计、图纸、用料、加工工艺等各个方面。根据对CAE技术的设计思路可知，在这个阶段的CAE技术应用主要是对不同的零部件功能性进行验证，以确定其是否能够满足产品的功能要求，而且仿真可以既可以是系统级的也可以是某个单独的零件。这些仿真的结果能够为产品设计师提供很好的参考，对于加快产品设计速度有着重要作用。
（3）产品试验阶段仿真
在整个产品的设计周期中，产品性能的试验是最为关键的环节。以往传统的产品设计流程中，大都是采用先行制造产品的样品，然后对样品进行试验验证，一旦样品的某个方面不能够满足产品设计要求，就需要对样品重新进行设计、加工、试验，整个阶段需要反复进行数次，这种传统的实际方法极大的浪费了产品设计的时间，同时增加了产品设计的成本。
目前，CAE技术的大规模应用对于降低产品试验阶段的时间和试验次数有着显著效果。其主要原因是可以在产品的计算机软件仿真过程中就可以发现产品中存在的问题，及时的对产品的设计进行修改，有效的避免在实际产品试验阶段的复杂修改，可以大幅度的节约产品设计的周期，提高产品的市场竞争力。同时，CAE技术的应用对于产品成功完成试验阶段有着重要意义，设计人员可以在产品的实际试验前就通过CAE技术完全的掌握产品的实际特点，可以在产品的试验阶段加快产品的性能分析，缩短产品试验阶段所需的时间。
（4）产品制造阶段的仿真
产品的实际制造阶段是产品设计的最后一个流程。在产品制造阶段的计算机仿真主要是对产品制造的工艺进行分析，通过CAE技术的应用可以有效的简化产品的加工工艺，同时可以有效的避免产品设计中的缺陷问题，使得产品具有实际的产品化特点，降低产品制造中的成本支出。
4、提高CAE分析效果的措施
通过对以上CAE技术在产品设计中的应用分析可以发现，做好CAE分析对于产品的设计具有重要意义。因此，需要根据实际的市场情况和产品设计情况，加强CAE在产品设计中的效果。CAE分析看似简单，实际上却包含着巨大的工作量。通过CAE技术确定合适的产品设计参数是十分复杂的过程，需要对CAE软件的特点、产品设计的特点等进行详细的分析后才能够得出较为合理的结论，最后还需要通过CAE技术对计算结果等进行合理性验证。加强CAE分析的应用能力，经验和理论都占有重要的位置。首先专业的CAE分析设计人员要通过相关的专业学习以及培训，对产品开发的各个环节、CAE软件特点等熟练掌握，同时在实际的应用中要不断的积累和总结，通过经验更好的指导今后的工作。
1、调查研究阶段：发展新产品的目的，是为了满足社会和用户需要。用户的要求是新产品开发选择决策的主要依据。这个阶段主要是提出新产品构思以及新产品的原理、结构、功能、材料和工艺方面的开发设想和总体方案。
2、新产品开发的构思创意阶段：新产品开发是一种创新活动，产品创意是开发新产品的关键。在这一阶段，要根据社会调查掌握的市场需求情况以及企业本身条件，充分考虑用户的使用要求和竞争对手的动向，有针对性地提出开发新产品的设想和构思。产品创意对新产品能否开发成功有至关重要的意义和作用。
3、新产品设计阶段：产品设计是指从确定产品设计任务书起到确定产品结构为止的一系列技术工作的准备和管理，是产品开发的重要环节，是产品生产过程的开始，必须严格遵循“三段设计”程序。
关键词：工业设计；机械设计；产品开发；方案；专业
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）10-0087-02
一、引言
机械设计作为机械工程的重要组成部分，在我国高等教育中占据着重要的地位，相对于其他学科发展历史较长，形成了比较完备的课程培养体系。然而，技术完善并不意味着必然获得商业上的成功；与新产品开发设计密切相关的工业设计，在一定程度上反映了一个国家的工业技术水平[1]；我国的工业设计发展历史较短，很多人对其本质及重要性认识不足，甚至存在很大的误区。
《普通高等学校本科专业目录（2012年）》将“工业设计”（专业代码：080205）专业设置在工学之下的机械类，对应于原工学学位的部分；而对应于原文学学位的部分则设置在艺术学之下的设计学类，名称为“产品设计”（专业代码：130504）[2]。新专业目录要求工业设计专业学生具备相当的自然科学知识，尤其是机械学科的知识，以便为机电产品的创新设计提出切实可行的创新性方案。
国内工业设计专业大多是在艺术类院系开设并发展起来的，时至今日也有很多高校仍然开设于艺术院系，因此在很多人的观念中，工业设计就是外观设计，是纯艺术的专业，与机械关系不大。笔者认为这种观点是错误的，至少也是不全面的。外观设计绝不是工业设计的全部，把外观设计等同于工业设计是不正确的。
针对这一状况，本文从机械设计与工业设计的角度分别阐述了新产品设计开发的一般程序，说明工业设计与机械设计的关系以及工业设计在机械产品开发过程中的作用和地位。
二、新产品开发设计的一般流程
1.机械设计的一般流程。从机械工程的角度来讲，机械设计没有固定的设计流程，需要视实际情况而定。机械设计的一般流程简述如下[3]：（1）产品规划：确定设计对象，展开相关的调研和预测，论证新产品开发的必要性以及可行性；明确设计目标完成设计任务书。（2）总体方案设计：根据设计任务书，进行功能目标分解寻求功能原理解法；拟定总体方案，进行执行系统、传动系统等设计形成多种可行性方案。对各可行方案进行运动规律、机构型式、造型以及色彩等方面的设计。对各可行方案进行评价，选择最优方案。（3）结构设计：拟定传动系统、执行系统的具体方案。设计零部件的结构，确定零部件之间的相对位置及联接方式；确定零件的材料、尺寸公差等技术要求。绘制总装图、部装图及零件图，编制设计说明书。（4）施工工艺设计：进行加工与装配工艺的设计。制定零件的加工工艺流程以及检验标准，必要时还需进行专用工具、夹具以及模具的设计。制定装配、调试、性能测试的技术文件。确定产品包装、运输、安装等方面的要求以及使用说明书。（5）改进设计：进行样机试制并进行试验测试，做出评定，提出改进意见。通过小批量生产试销，获取用户的使用意见，进行改进设计。
2.工业设计视角下产品设计的一般流程。工业设计视角下的产品设计程序目前没有统一的定义，大多数学者的观点是产品设计程序可以由如下四个阶段组成：（1）确认需求：发现需要解决的问题，查阅相关资料；分析市场需求以及商机，制订可行性计划，并对融资问题进行研究制订合理计划等方面的准备工作。（2）研究分析：深入进行资料的收集与分析；开展市场调查、竞争产品分析、产业发展分析、预期消费群体等研究工作，进行产品造型意象定位以及形态分析，并考虑人因、产品结构、材料和功能等因素，研究与本产品相关的专利与法律文件，制订详细的发展计划或设计规范。（3）整合发展：此阶段由如下三部分构成：①构想概念发展：充分运用创意法则或相关工具，提出多种可行的解决方案。②造型整合发展：根据前期制定的设计要求进行产品造型设计，并进行视觉性筛查制订出最佳修正方案；通过制作立体模型、运用评估以及细部修正等手段，最终确定产品的外形并且绘制外观尺寸图。③工程规划发展：进行细部设计，获取精确的工程图面数据进而制作准确的功能模型。为保证数据的可靠性，需完成整体结构、材料以及使用性进行研究或者试验。如果各项指标数据达到设计要求则可形成最终的工程技术资料，开展小批量试生产。（4）设计评估：这一阶段的内容一般在造型整合发展过程阶段同时进行。当构念、图面以及模型评估时需依据先前制定的设计规范，运用恰当的评估工具或方法，筛选出可行方案；进行小批量试产试销阶段，需要通过使用情况调查或者市场接受度调查为大量生产以及营销提供必要的准备工作。
三、工业设计与机械设计的关系
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