1 引言

    PDM系統(tǒng)作為支撐企業(yè)協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)的集成框架，必須能夠為生產(chǎn)企業(yè)提供強大的產(chǎn)品研發(fā)的項目管理功能。然而，PDM系統(tǒng)作為大型CAD軟件設計企業(yè)的附屬產(chǎn)品，涉及的項目管理大都只是項目文檔的管理，缺乏研發(fā)項目的全程管理功能，不能有效地對產(chǎn)品開發(fā)項目的各個階段進行管理和控制，不能有效地管理每個階段的進度、資源配置等工作。

    在實際操作中，前期開發(fā)工作的大部分成果的是產(chǎn)品研發(fā)相關的數(shù)據(jù)，研發(fā)數(shù)據(jù)組織結(jié)構復雜數(shù)據(jù)量龐大，給項目管理的階段評審工作帶來的諸多的不便。關鍵節(jié)點一般由多個子節(jié)點組成，評審子流程關系較復雜，在沒有合適的管理平臺下操作，往往會造成數(shù)據(jù)失真，缺乏一些直觀的工具，判斷審核困難，增加了評審工作的風險，違背了該項目管理體系的風險規(guī)避的初衷。企業(yè)迫切需要針對PDM系統(tǒng)在研發(fā)項目管理中的不足，設計出能集成研發(fā)項目管理主要功能的PDM系統(tǒng)。僅對此現(xiàn)狀做了初步的探索。

2 研發(fā)項目的抽象模型

    研發(fā)項目管理的關鍵點是各階段的控制和決策，做出合理決策的依據(jù)是該階段的各交付物的質(zhì)量和及時性，在項目執(zhí)行階段保證每一次決策的正確是研發(fā)的核心要求。根據(jù)研發(fā)項目的階段決策要求，可將項目拆分為幾個關鍵階段，階段與階段之間由決策門進行連接，每個決策門按照項目的類型設置各自的決策內(nèi)容和開閘條件，（開閘條件會隨著項目執(zhí)行不利的條件的增加例如時間的增加等因素而提高，一旦項目延期時間超過極限，項目將直接中斷并進入取消流程），決策部門對于進入決策門的事項進行評審，一旦門條件達到開閘要求，則允許項目進入下一個階段。主要的階段評審內(nèi)容比較多并且非常復雜，這為評審工作帶來了一定難度，集中評審也不利于項目的實時控制，不利于問題的及時處理。基于此，將每個階段進行進一步的細分，形成多個次級流程，每個次級流程還可以細分為更多的子流程，子流程之間的也有子決策門連接，子決策門的評審內(nèi)容一般比較專一，降低了評審難度，決策質(zhì)量也得到了提高，這種通過子決策推動大決策的方法改善了項目的管控困難的問題。用于階段評審的交付物可以理解為在PDM系統(tǒng)中由特定的工作階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)隨著特定的階段流程進行流轉(zhuǎn)，經(jīng)過決策門后再傳輸?shù)较乱粋�階段中去。通過將各個階段的有序管理和控制，從而推動研發(fā)項目的進展，最終完成研發(fā)項目。

    通過上述方法，可以將研發(fā)項目的抽象成由多個不同層次的階段組成，每個階段都可以根據(jù)負責程度，拆解成由具體的邏輯關系組成的子階段，子階段通過子決策門評審后匯聚回主階段。對研發(fā)項目的管理可以分解為對項目中每個階段的管理和階段間的管控，從而將負責的項目管理過程分解為簡單的子階段的管理，研發(fā)項目的主要的數(shù)據(jù)模型可概略為交付物數(shù)據(jù)模型和階段管理數(shù)據(jù)模型。

3 項目階段流程設計模型

    項目階段任務規(guī)劃工作的目的是生成項目的任務流程圖，即確定各個任務間的邏輯順序。任務間聯(lián)系的基本形式、相互作用的方式可歸納為以下3種形式：

    串行關系：兩個設計任務間只存在單向依賴關系的一種作用方式；其動態(tài)特征表現(xiàn)為A，B任務的串行。

    并行關系：兩任務間無信息交互、完全獨立的作用方式：其動態(tài)特征表現(xiàn)為A，B可以同時進行。

    交互關系：兩任務間存在信息交互，A、B的信息聯(lián)系是雙向的，即A任務需要B任務的信息，同時B任務也需要A任務的信息；其動態(tài)特征表現(xiàn)為經(jīng)過A、B間信息的多次迭代和反復，才能完成任務。

    以上3種任務作用方式存在于傳統(tǒng)的串行設計過程和目前并行設計過程的各個階段。其中串行設計方法適用于以第一種作用方式作為任務間聯(lián)系主要方式的設計過程，而并行設計過程則主要以第3種作用方式為主，反映了產(chǎn)品開發(fā)過程中各個環(huán)節(jié)間的耦合作用。交互耦合任務間頻繁的信息交互增加了設計過程的復雜性，使管理、規(guī)劃設計過程遇到了更大的困難。

    任務時序管理中，首先需要計算出關鍵路徑。關鍵路徑指一個從項目入口到項目出口的任務節(jié)點和有向邊集合，該集合中所有任務節(jié)點的時間期限之和為最大。項目關鍵路徑上任務節(jié)點的完成情況對整個項目的生命周期起著至關重要的作用，這些任務節(jié)點也就是決定該項目能否如期完成的瓶頸。給定一個任務流程圖，找到其中的關鍵路徑的算法是圖論的一個重要工作。

    最早完成時間：假設P是項目初始節(jié)點T0到任務節(jié)點Ti的任意一條路徑，tp(Ti)是從T0沿著路徑P到達經(jīng)過的所有任務節(jié)點時間期限的總和，則稱tp(Ti)的最大值為任務節(jié)點Ti的最早完成時間，記為TE(Ti)，即TE(Ti)=max{tp(Ti)}。

    假設Ti有j個前序任務節(jié)點，TE(Ti)可以遞歸地由下式得到：

    TE(Ti) =maxl K J{TE(Tik)+Γ(Ti)+W(Ti))

    上式中，Tik是Ti的第k個前序任務節(jié)點，Γ(Ti)是Ti的執(zhí)行時間期限，W(Ti)是Ti的資源等待時間。

    在明確了任務的最早完成時間概念后，很明顯地，項目關鍵路徑的長度就是項目結(jié)束任務節(jié)點的最早完成時間。

    最晚完成時間：在項目結(jié)束任務結(jié)點的最早完成時間不增加的前提下，允許從入口點T0最晚到達任務節(jié)點Ti的時間，稱為Ti的最晚完成時間，記作TL(Ti)。

    假設Ti有j個后序任務節(jié)點，TL(Ti)可以遞歸地由下式得到：

    TL(Ti)=minl K J{TL(Tik)-Γ(Ti)-W(Ti)}

    上式中，Tik是Ti的第k個后序任務結(jié)點，Γ(Ti)與W(Ti)的定義同上。

    在上述定義的基礎上，可以得出如下的結(jié)論：如果任務節(jié)點Ti滿足條件TE(Ti)=TL(Ti)，那么Ti位于項目的一條關鍵路徑上。通過這個結(jié)論可以獲得項目關鍵路徑的算法，即首先必須求得每一任務節(jié)點的最早完成時間和最晚完成時間，找出那些最早完成時間和最晚完成時間相等的任務節(jié)點就可以構成項目關鍵路徑。

4 PDM系統(tǒng)項目工作流集成實現(xiàn)

    階段任務是整車研發(fā)項目的基礎單元，任務包含了時間、資源、成本等各種信息。在PDM系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)以各種樹狀視圖關聯(lián)管理，PDM數(shù)據(jù)包括各種產(chǎn)品數(shù)據(jù)、BOM數(shù)據(jù)以及各種文檔，這些產(chǎn)品數(shù)據(jù)是PDM系統(tǒng)的核心之一；而任務是項目管理的基礎單元。而項目數(shù)據(jù)是以項目管理的特點以甘特圖等方式進行連接管理的數(shù)據(jù)。從信息集成的角度來看，兩種類型的數(shù)據(jù)之間需要建立必要的鏈接，以保證這種數(shù)據(jù)庫的緊密連接，從而實現(xiàn)任務與產(chǎn)品數(shù)據(jù)的有效集成。

    如圖1所示，是任務對象和PDM對象直接的連接，通過建立一個集成類，在該類中分別建立兩種數(shù)據(jù)的連接信息。在任務與產(chǎn)品數(shù)據(jù)（包括產(chǎn)品結(jié)構對象、文檔對象）之間建立關系鏈接，可以通過任務鏈接到包含的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，查看其流程狀態(tài)和相關信息：反過來通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)也可以鏈接到相關的任務，查看任務進度相關的信息。

    圖1 任務對象和流程節(jié)點的映射

5 結(jié)語

    研發(fā)項目是制造企業(yè)的主要項目流程，每一個核心項目的成敗直接影響到企業(yè)的生存和發(fā)展。為確保每個項目的萬無一失，需要系統(tǒng)而高效的工程方法及管理平臺來進行管理。集成了項目管理功能的PDM系統(tǒng)不但具備數(shù)據(jù)集成管理的優(yōu)勢，還能高效地進行項目的管理和協(xié)調(diào)；PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理功能主要負責項目實施主階段的各種交付物的制作和管理。PDM系統(tǒng)的項目管理模塊用于管理項目各階段資源、工作流、評審等項目管理工作。

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本文標題：PDM系統(tǒng)項目工作流實現(xiàn)淺析

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