現(xiàn)代制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)由傳統(tǒng)的粗放式開發(fā)和生產(chǎn)的模式演變?yōu)榫�益化、集約化開發(fā)和制造的模式，不同企業(yè)或組織以其自身的優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下快速組合為協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)和制造團(tuán)隊(duì)，形成單一企業(yè)所難以具備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

    大多數(shù)情況下，在多企業(yè)或組織的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中，不同單元承擔(dān)著不同內(nèi)容的產(chǎn)品開發(fā)工作，不同業(yè)務(wù)單元由于其在整個(gè)項(xiàng)目中的工作內(nèi)容不同，其對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的需求也有所不同，其應(yīng)用的產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)也可能不同。從項(xiàng)目管理的角度上，完全有必要以項(xiàng)目為核心整合管理各個(gè)業(yè)務(wù)單元所交付的項(xiàng)目成果。因此，我們需要建立項(xiàng)目和產(chǎn)品作為多重核心的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型，解決多組織下以項(xiàng)目為核心的項(xiàng)目管理系統(tǒng)與異構(gòu)產(chǎn)品生命周期系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。

1 協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目管理的組織模型

    協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目是指南多個(gè)不同組織根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)和范圍按特定的業(yè)務(wù)規(guī)則共同參與產(chǎn)品開發(fā)的項(xiàng)目。協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的承擔(dān)者來(lái)自于多個(gè)不同組織，其項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)依據(jù)特定的業(yè)務(wù)規(guī)則建立，具有臨時(shí)性、柔性和動(dòng)態(tài)性。為了達(dá)成項(xiàng)目總體目標(biāo)，可以使用兩種項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組成方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)協(xié)同。

    (l)跨職能的產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)。這種形式下，由產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師、工藝工程師、質(zhì)量工程師、采購(gòu)代表、客戶代表等不同職能部門的角色共同組成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)，將產(chǎn)品開發(fā)的有關(guān)活動(dòng)與職能組織進(jìn)行銜接，相互協(xié)同，減少項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)和變差，最終實(shí)現(xiàn)開發(fā)目標(biāo)。

    (2)供應(yīng)鏈產(chǎn)品的聯(lián)合開發(fā)團(tuán)隊(duì)。這種形式下，由供應(yīng)鏈上具有上下游關(guān)系的若干企業(yè)，根據(jù)其在最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所提供的部件聯(lián)合組建產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)，是將產(chǎn)品開發(fā)成果與組織進(jìn)行銜接，通過(guò)相互協(xié)同，共同完成最終產(chǎn)品。出于管理需要，跨企業(yè)聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目往往以子項(xiàng)目的形式進(jìn)行組織。

    協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目管理系統(tǒng)在組織模型上應(yīng)能夠支持建立以上兩種形式的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，我們將跨職能的產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)中的參與者按職能定義為“承擔(dān)角色”，而將供應(yīng)鏈產(chǎn)品聯(lián)合開發(fā)團(tuán)隊(duì)按其在供應(yīng)鏈中的地位定義為“承擔(dān)組織”。

    不同的承擔(dān)組織可能來(lái)自于不同的公司，因此對(duì)協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目提出了新需求：

    (1)不同承擔(dān)組織對(duì)項(xiàng)目交付成果應(yīng)具有不同的權(quán)限。既需要避免權(quán)限過(guò)大造成信息安全問(wèn)題，又需要考慮該組織完成其責(zé)任工作所必需的信息資源。

    (2)不同的承擔(dān)組織具有不同的IT基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用系統(tǒng)，可能已經(jīng)實(shí)施了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)或產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)，協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目管理系統(tǒng)有必要與他們正在使用的信息系統(tǒng)進(jìn)行集成。

2 協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的工作模型

    2.1 項(xiàng)目的工作分解結(jié)構(gòu)

    設(shè)計(jì)協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目工作模型的目標(biāo)是定義項(xiàng)目計(jì)劃并驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目執(zhí)行，該模型以項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)為核心來(lái)描述項(xiàng)目工作是如何展開的。WBS的基本定義為：以可交付成果為導(dǎo)向?qū)��?xiàng)目要素進(jìn)行的分組，它歸納和定義了項(xiàng)目的整個(gè)工作范圍每下降一層代表對(duì)項(xiàng)目工作的更詳細(xì)定義。WBS模型的基本要素包括：

    工作的基本屬性：工作名稱、描述、是否為里程碑等等。

    工作的承擔(dān)者屬性：負(fù)責(zé)人、負(fù)責(zé)人角色、參與者、參與者角色。

    工作的進(jìn)度屬性：計(jì)劃開始、計(jì)劃完成、計(jì)劃工期、實(shí)際開始、實(shí)際完成、實(shí)際工期。

    工作的資源屬性：資源Id、資源需求數(shù)量等等。

    工作的度量屬性：度量方式（比如工時(shí)）。

    交付物：該工作交付哪些工作成果。

    下層工作：該工作可分解為哪些下級(jí)工作。

    WBS模型具有動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)，項(xiàng)目的工作分解結(jié)構(gòu)是隨著項(xiàng)目不斷推進(jìn)而逐漸精化的，絕大多數(shù)項(xiàng)目是不能在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)就能夠確定每項(xiàng)具體工作的計(jì)劃。在項(xiàng)目初期，能夠確定項(xiàng)目總體的階段性計(jì)劃，往往只有在項(xiàng)目每個(gè)階段啟動(dòng)時(shí)，該階段的計(jì)劃才能得到細(xì)化和完善。因此面向WBS計(jì)劃編制是一個(gè)逐漸演進(jìn)和細(xì)化的過(guò)程，如圖1所示。

圖1 WBS在不同階段下的變化

    2.2 項(xiàng)目過(guò)程建模

    面向產(chǎn)品生命周期的“項(xiàng)目一過(guò)程模型”如圖2所示。一個(gè)項(xiàng)目可有多個(gè)工作分解組成，每個(gè)工作可定義該工作的執(zhí)行過(guò)程，而過(guò)程可以通過(guò)若干有序的活動(dòng)來(lái)定義。

圖2 項(xiàng)目過(guò)程模型

    “項(xiàng)目-過(guò)程模型”表述了兩個(gè)不同層面的業(yè)務(wù)管理范疇：

    (1)項(xiàng)目層面，主要管理對(duì)象是項(xiàng)目管理的9大領(lǐng)域：項(xiàng)目整體管理、項(xiàng)目范圍管理、項(xiàng)目時(shí)間管理、項(xiàng)目成本管理、項(xiàng)目人力資源管理、項(xiàng)目質(zhì)量管理、項(xiàng)目溝通管理、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理以及項(xiàng)目采購(gòu)管理：以及5大過(guò)程組：?jiǎn)��?dòng)、規(guī)劃、執(zhí)行、監(jiān)控和收尾。依照9大領(lǐng)域和5大過(guò)程組，為協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目管理系統(tǒng)建立功能矩陣.如圖3所示。

圖3 項(xiàng)目管理功能矩陣

    項(xiàng)目的功能矩陣歸納起來(lái)可以認(rèn)為是以項(xiàng)目進(jìn)度、成本、資源為核心的一系列功能擴(kuò)展，因此，項(xiàng)目建模的核心在于對(duì)進(jìn)度、成本和資源三者的協(xié)調(diào)和調(diào)度。

    在過(guò)去50年，項(xiàng)目建模技術(shù)研究已經(jīng)取得了較大的發(fā)展，早期，在不考慮成本和資源約束的前提下大多數(shù)項(xiàng)目管理人員使用關(guān)鍵路徑法(CPM)和計(jì)劃評(píng)審技術(shù)(PERT)來(lái)制訂項(xiàng)目計(jì)劃。由于工作本身具有資源約束性，不考慮資源約束性的情況下，項(xiàng)目計(jì)劃往往難以執(zhí)行。

    隨著網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的發(fā)展，對(duì)資源約束條件下的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，以工作前后邏輯順序約束以及有限資源約束的多重條件下，優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃成為項(xiàng)目過(guò)程建模的首要目標(biāo)。目前在這一領(lǐng)域中比較成熟的模型是資源受限項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題模型(RCPSP)。這一模型按照其調(diào)度的目標(biāo)又進(jìn)一步細(xì)分為：?jiǎn)螆?zhí)行模式的資源調(diào)度、多執(zhí)行模式的資源調(diào)度、離散時(shí)間／成本權(quán)衡調(diào)度、最�。�最大滯后的資源調(diào)度、最大凈現(xiàn)值的資源調(diào)度等多種調(diào)度方式。

    (2)過(guò)程層面，主要目標(biāo)是針對(duì)協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)的應(yīng)用實(shí)施角度研究業(yè)務(wù)流程建模和運(yùn)行控制，屬于過(guò)程自動(dòng)化的范疇。工作流建模技術(shù)目前也非常成熟，國(guó)際上通行的流程建模標(biāo)準(zhǔn)和工作流軟件也應(yīng)用非常廣泛。BPMN規(guī)范就是目前國(guó)際上比較通行的一種流程建模規(guī)范。由標(biāo)準(zhǔn)組織BPMI開發(fā)的BPMN l.0規(guī)范發(fā)布于2004年5月。BPMN的主要目標(biāo)就是要提供被所有業(yè)務(wù)用戶理解的一套標(biāo)記語(yǔ)言，包括業(yè)務(wù)分析者、軟件開發(fā)者以及業(yè)務(wù)管理者與監(jiān)察者。圖4是對(duì)一個(gè)典型的“產(chǎn)品設(shè)計(jì)批準(zhǔn)”流程定義的BPMN2的模型圖示。

圖4 BPMN2模型

    2.3 面向項(xiàng)目群的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)模型

    為了達(dá)成產(chǎn)品開發(fā)的總體目標(biāo)，協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的通常組織形式是由一個(gè)總體項(xiàng)目以及分解而成的多個(gè)相關(guān)聯(lián)的子項(xiàng)目而組成。我們可以通過(guò)建立項(xiàng)目群來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)相關(guān)子項(xiàng)目的整體管理。

圖5 總體項(xiàng)目分解為多個(gè)子項(xiàng)目構(gòu)成的項(xiàng)目群

    總體項(xiàng)目是整個(gè)項(xiàng)目管理模型中更加宏觀層面的管理模型，我們把這一層面的業(yè)務(wù)模型稱之為“項(xiàng)目群”模型，在這一層面我們應(yīng)當(dāng)避免與微觀執(zhí)行層面中項(xiàng)目過(guò)程模型的一些工作和活動(dòng)直接關(guān)聯(lián)。應(yīng)當(dāng)依據(jù)特定的需求和業(yè)務(wù)規(guī)則將工作范圍分解，并建立若干對(duì)應(yīng)的子項(xiàng)目，同時(shí)根據(jù)總體項(xiàng)目的要求，對(duì)項(xiàng)目群的各子項(xiàng)目施加進(jìn)度約束、資源約束以及成本約束。

3  面向協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的集成模型

    3.1面向產(chǎn)品生命周期的項(xiàng)目／過(guò)程／產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成模型

    目前在這一領(lǐng)域的研究主要集中在解決以產(chǎn)品生命周期管理為核心整合項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)需求的問(wèn)題上。面向產(chǎn)品生命周期的項(xiàng)目集成模型是一個(gè)二維模型，分別包括產(chǎn)品項(xiàng)目維度(PP維)和產(chǎn)品生命周期維度（PL維）。在PP維度將項(xiàng)目進(jìn)行分解為不同的層次，在PL維度劃分項(xiàng)目的不同階段。該模型通過(guò)一個(gè)按訂單設(shè)計(jì)的汽輪機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)證，并在SmartTeam上進(jìn)行了二次開發(fā)建立了項(xiàng)目管理的集成模型。

    在分析目前的研究成果時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)該模型具有對(duì)于實(shí)現(xiàn)協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目管理仍然存在一些弊端：

    (1)異構(gòu)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的集成問(wèn)題。面向產(chǎn)品生命周期的項(xiàng)目管理集成模型是在單- PDM系統(tǒng)下進(jìn)行的驗(yàn)證。然而，在對(duì)一個(gè)由多個(gè)公司共同參與產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，各公司都具有該公司特定的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的業(yè)務(wù)邏輯甚至是不同的PDM/PLM系統(tǒng)，我們就很難在PL維度進(jìn)行統(tǒng)一劃分。

    (2)數(shù)據(jù)共享和安全問(wèn)題。參與協(xié)同產(chǎn)品研發(fā)的團(tuán)隊(duì)可能來(lái)自不同的組織，因?yàn)闃I(yè)務(wù)的需要，部分的產(chǎn)品的數(shù)據(jù)需要向特定的其他成員共享，而某些數(shù)據(jù)屬于該成員組織的核心機(jī)密，不能向其他團(tuán)隊(duì)開放訪問(wèn)。因此，面向產(chǎn)品生命周期的項(xiàng)目管理集成模型中缺少了對(duì)“域”的概念，產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)應(yīng)歸屬與對(duì)應(yīng)的所有者的“域”，并需要由其所有者進(jìn)行訪問(wèn)控制。

    (3)實(shí)施成本較高。目前絕大多數(shù)大型的聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目，采用了統(tǒng)一的PLM系統(tǒng)和項(xiàng)目管理系統(tǒng)的模式。比如某些重大的科研項(xiàng)目。神舟十號(hào)載人飛船、北斗項(xiàng)目、商用飛機(jī)項(xiàng)目等等。這類項(xiàng)目投資大，周期長(zhǎng)，并不一定適合于周期短、投資少的大多數(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)型的項(xiàng)目。我們很難要求參入?yún)f(xié)同產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)組織統(tǒng)一使用單一的PDM/PLM系統(tǒng)，如果針對(duì)這些異構(gòu)的PDM/PLM系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施，必然涉及到大量的集成開發(fā)，導(dǎo)致實(shí)施成本的攀升。

    3.2 面向項(xiàng)目的產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)集成模型

    基于以上的分析，我們?cè)诿嫦虍a(chǎn)品生命周期管理的項(xiàng)目集成模型的基礎(chǔ)上增加產(chǎn)品生命周期域的概念，以及項(xiàng)目容器和產(chǎn)品數(shù)據(jù)容器的集成，提出面向項(xiàng)目的產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)集成模型。

    (1)產(chǎn)品生命周期管理域(PLM Domain)。是指具有獨(dú)立的產(chǎn)品生命周期業(yè)務(wù)規(guī)則的集合。多組織協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的環(huán)境中建立動(dòng)態(tài)的“域”，其產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)規(guī)則在“域”內(nèi)部進(jìn)行控制，項(xiàng)目管理系統(tǒng)通過(guò)接口進(jìn)行訪問(wèn)，這些業(yè)務(wù)規(guī)則包括：產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)的存放容器、產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)模型的定義、域內(nèi)流程。訪問(wèn)接口包括：PDM/PLM訪問(wèn)接口，產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)接口。如圖6所示。

圖6 產(chǎn)品生命周期管理域

    (2)產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)的存取模式。在項(xiàng)目管理系統(tǒng)中按組織的域建立與之對(duì)應(yīng)的PLM系統(tǒng)容器之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

    項(xiàng)目管理系統(tǒng)項(xiàng)目容器的一級(jí)文件夾對(duì)應(yīng)PLM的產(chǎn)品容器或存儲(chǔ)庫(kù)容器。

    項(xiàng)目管理系統(tǒng)組織容器的一級(jí)文件夾對(duì)應(yīng)PLM的產(chǎn)品容器或存儲(chǔ)庫(kù)容器。

    PLM系統(tǒng)產(chǎn)品容器的一級(jí)文件夾對(duì)應(yīng)PM系統(tǒng)項(xiàng)目。

    PLM系統(tǒng)存儲(chǔ)庫(kù)容器的一級(jí)文件夾可能對(duì)應(yīng)PM系統(tǒng)項(xiàng)目或獨(dú)立工作。

    按照以上的規(guī)則建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖7所示。

圖7 項(xiàng)目管理系統(tǒng)容器與PLM容器的對(duì)應(yīng)關(guān)系

4 結(jié)語(yǔ)

    在當(dāng)前中國(guó)制造業(yè)快速轉(zhuǎn)型的時(shí)代契機(jī)下，傳統(tǒng)制造企業(yè)由以制造為核心的經(jīng)營(yíng)方式快速轉(zhuǎn)型為以創(chuàng)新為核心的經(jīng)營(yíng)方式。協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)這一模式在新的時(shí)代背景下已經(jīng)出現(xiàn)了更加復(fù)雜、更加靈活多變的新需求。本文在傳統(tǒng)的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)理論研究的基礎(chǔ)上，分析了傳統(tǒng)的以產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)為核心的方法，提出一種以項(xiàng)目為核心整合產(chǎn)品生命周期管理的新架構(gòu)。隨著研究的深入，我們將通過(guò)具體的業(yè)務(wù)需求對(duì)新的架構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)并加以驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目管理系統(tǒng)與產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)的集成研究

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