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)榫婊�、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，在市場需求的驅(qū)動下快速組合為協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)和制造團隊，形成單一企業(yè)所難以具備的市場競爭力。
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)單元由于其在整個項目中的工作內(nèi)容不同，其對產(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。從項目管理的角度上，完全有必要以項目為核心整合管理各個業(yè)務(wù)單元所交付的項目成果。因此，我們需要建立項目和產(chǎn)品作為多重核心的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型，解決多組織下以項目為核心的項目管理系統(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)項目管理的組織模型
協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項目是指南多個不同組織根據(jù)項目目標(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)的項目。協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項目的承擔(dān)者來自于多個不同組織，其項目組織結(jié)構(gòu)依據(jù)特定的業(yè)務(wù)規(guī)則建立，具有臨時性、柔性和動態(tài)性。為了達(dá)成項目總體目標(biāo)，可以使用兩種項目團隊組成方式實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)協(xié)同。
(l)跨職能的產(chǎn)品開發(fā)團隊。這種形式下，由產(chǎn)品設(shè)計工程師、工藝工程師、質(zhì)量工程師、采購代表、客戶代表等不同職能部門的角色共同組成產(chǎn)品開發(fā)團隊，將產(chǎn)品開發(fā)的有關(guān)活動與職能組織進(jìn)行銜接，相互協(xié)同，減少項目風(fēng)險和變差，最終實現(xiàn)開發(fā)目標(biāo)。
(2)供應(yīng)鏈產(chǎn)品的聯(lián)合開發(fā)團隊。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)團隊，是將產(chǎn)品開發(fā)成果與組織進(jìn)行銜接，通過相互協(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)項目往往以子項目的形式進(jìn)行組織。
協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項目管理系統(tǒng)在組織模型上應(yīng)能夠支持建立以上兩種形式的項目團隊，我們將跨職能的產(chǎn)品開發(fā)團隊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)團隊按其在供應(yīng)鏈中的地位定義為“承擔(dān)組織”。
不同的承擔(dān)組織可能來自于不同的公司，因此對協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項目提出了新需求：
(1)不同承擔(dān)組織對項目交付成果應(yīng)具有不同的權(quán)限。既需要避免權(quán)限過大造成信息安全問題，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)項目的工作模型
2.1 項目的工作分解結(jié)構(gòu)
設(shè)計協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項目工作模型的目標(biāo)是定義項目計劃并驅(qū)動項目執(zhí)行，該模型以項目工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)為核心來描述項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)椖恳剡M(jìn)行的分組，它歸納和定義了項目的整個工作范圍每下降一層代表對項目工作的更詳細(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：計劃開始、計劃完成、計劃工期、實際開始、實際完成、實際工期。
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）。
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工作。
WBS模型具有動態(tài)性特點，項目的工作分解結(jié)構(gòu)是隨著項目不斷推進(jìn)而逐漸精化的，絕大多數(shù)項目是不能在項目啟動時就能夠確定每項具體工作的計劃。在項目初期，能夠確定項目總體的階段性計劃，往往只有在項目每個階段啟動時，該階段的計劃才能得到細(xì)化和完善。因此面向WBS計劃編制是一個逐漸演進(jìn)和細(xì)化的過程，如圖1所示。
圖1 WBS在不同階段下的變化
2.2 項目過程建模
面向產(chǎn)品生命周期的“項目一過程模型”如圖2所示。一個項目可有多個工作分解組成，每個工作可定義該工作的執(zhí)行過程，而過程可以通過若干有序的活動來定義。
圖2 項目過程模型
“項目-過程模型”表述了兩個不同層面的業(yè)務(wù)管理范疇：
(1)項目層面，主要管理對象是項目管理的9大領(lǐng)域：項目整體管理、項目范圍管理、項目時間管理、項目成本管理、項目人力資源管理、項目質(zhì)量管理、項目溝通管理、項目風(fēng)險管理以及項目采購管理：以及5大過程組：啟動、規(guī)劃、執(zhí)行、監(jiān)控和收尾。依照9大領(lǐng)域和5大過程組，為協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項目管理系統(tǒng)建立功能矩陣.如圖3所示。
圖3 項目管理功能矩陣
項目的功能矩陣歸納起來可以認(rèn)為是以項目進(jìn)度、成本、資源為核心的一系列功能擴展，因此，項目建模的核心在于對進(jìn)度、成本和資源三者的協(xié)調(diào)和調(diào)度。
在過去50年，項目建模技術(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)項目管理人員使用關(guān)鍵路徑法(CPM)和計劃評審技術(shù)(PERT)來制訂項目計劃。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，項目計劃往往難以執(zhí)行。
隨著網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)的發(fā)展，對資源約束條件下的項目進(jìn)度計劃技術(shù)已經(jīng)相對成熟，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)化項目進(jìn)度計劃成為項目過程建模的首要目標(biāo)。目前在這一領(lǐng)域中比較成熟的模型是資源受限項目調(diào)度問題模型(RCPSP)。這一模型按照其調(diào)度的目標(biāo)又進(jìn)一步細(xì)分為：單執(zhí)行模式的資源調(diào)度、多執(zhí)行模式的資源調(diào)度、離散時間／成本權(quán)衡調(diào)度、最小／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)過程層面，主要目標(biāo)是針對協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)的應(yīng)用實施角度研究業(yè)務(wù)流程建模和運行控制，屬于過程自動化的范疇。工作流建模技術(shù)目前也非常成熟，國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是對一個典型的“產(chǎn)品設(shè)計批準(zhǔn)”流程定義的BPMN2的模型圖示。
圖4 BPMN2模型
2.3 面向項目群的協(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)項目的通常組織形式是由一個總體項目以及分解而成的多個相關(guān)聯(lián)的子項目而組成。我們可以通過建立項目群來實現(xiàn)對多個相關(guān)子項目的整體管理。
圖5 總體項目分解為多個子項目構(gòu)成的項目群
總體項目是整個項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)行層面中項目過程模型的一些工作和活動直接關(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，并建立若干對應(yīng)的子項目，同時根據(jù)總體項目的要求，對項目群的各子項目施加進(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)品生命周期的項目／過程／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目管理業(yè)務(wù)需求的問題上。面向產(chǎn)品生命周期的項目集成模型是一個二維模型，分別包括產(chǎn)品項目維度(PP維)和產(chǎn)品生命周期維度（PL維）。在PP維度將項目進(jìn)行分解為不同的層次，在PL維度劃分項目的不同階段。該模型通過一個按訂單設(shè)計的汽輪機項目進(jìn)行了驗證，并在SmartTeam上進(jìn)行了二次開發(fā)建立了項目管理的集成模型。
在分析目前的研究成果時，我們發(fā)現(xiàn)該模型具有對于實現(xiàn)協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項目管理仍然存在一些弊端：
(1)異構(gòu)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的集成問題。面向產(chǎn)品生命周期的項目管理集成模型是在單- PDM系統(tǒng)下進(jìn)行的驗證。然而，在對一個由多個公司共同參與產(chǎn)品開發(fā)時，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)共享和安全問題。參與協(xié)同產(chǎn)品研發(fā)的團隊可能來自不同的組織，因為業(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密，不能向其他團隊開放訪問。因此，面向產(chǎn)品生命周期的項目管理集成模型中缺少了對“域”的概念，產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)應(yīng)歸屬與對應(yīng)的所有者的“域”，并需要由其所有者進(jìn)行訪問控制。
(3)實施成本較高。目前絕大多數(shù)大型的聯(lián)合開發(fā)項目，采用了統(tǒng)一的PLM系統(tǒng)和項目管理系統(tǒng)的模式。比如某些重大的科研項目。神舟十號載人飛船、北斗項目、商用飛機項目等等。這類項目投資大，周期長，并不一定適合于周期短、投資少的大多數(shù)市場競爭型的項目。我們很難要求參入?yún)f(xié)同產(chǎn)品開發(fā)的各個組織統(tǒng)一使用單一的PDM/PLM系統(tǒng)，如果針對這些異構(gòu)的PDM/PLM系統(tǒng)進(jìn)行實施，必然涉及到大量的集成開發(fā)，導(dǎo)致實施成本的攀升。
3.2 面向項目的產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)集成模型
基于以上的分析，我們在面向產(chǎn)品生命周期管理的項目集成模型的基礎(chǔ)上增加產(chǎn)品生命周期域的概念，以及項目容器和產(chǎn)品數(shù)據(jù)容器的集成，提出面向項目的產(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)項目的環(huán)境中建立動態(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，項目管理系統(tǒng)通過接口進(jìn)行訪問，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。訪問接口包括：PDM/PLM訪問接口，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。在項目管理系統(tǒng)中按組織的域建立與之對應(yīng)的PLM系統(tǒng)容器之間的對應(yīng)關(guān)系。
項目管理系統(tǒng)項目容器的一級文件夾對應(yīng)PLM的產(chǎn)品容器或存儲庫容器。
項目管理系統(tǒng)組織容器的一級文件夾對應(yīng)PLM的產(chǎn)品容器或存儲庫容器。
PLM系統(tǒng)產(chǎn)品容器的一級文件夾對應(yīng)PM系統(tǒng)項目。
PLM系統(tǒng)存儲庫容器的一級文件夾可能對應(yīng)PM系統(tǒng)項目或獨立工作。
按照以上的規(guī)則建立的對應(yīng)關(guān)系如圖7所示。
圖7 項目管理系統(tǒng)容器與PLM容器的對應(yīng)關(guān)系
4 結(jié)語
在當(dāng)前中國制造業(yè)快速轉(zhuǎn)型的時代契機下，傳統(tǒng)制造企業(yè)由以制造為核心的經(jīng)營方式快速轉(zhuǎn)型為以創(chuàng)新為核心的經(jīng)營方式。協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)這一模式在新的時代背景下已經(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，我們將通過具體的業(yè)務(wù)需求對新的架構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計并加以驗證、實現(xiàn)。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊涵了豐富的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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