現代制造業企業已經由傳統的粗放式開發和生產的模式演變為精益化、集約化開發和制造的模式，不同企業或組織以其自身的優勢，在市場需求的驅動下快速組合為協同產品開發和制造團隊，形成單一企業所難以具備的市場競爭力。
大多數情況下，在多企業或組織的協同產品開發項目中，不同單元承擔著不同內容的產品開發工作，不同業務單元由于其在整個項目中的工作內容不同，其對產品數據管理的需求也有所不同，其應用的產品生命周期管理系統也可能不同。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務單元所交付的項目成果。因此，我們需要建立項目和產品作為多重核心的業務數據模型，解決多組織下以項目為核心的項目管理系統與異構產品生命周期系統的數據集成。
1 協同產品開發項目管理的組織模型
協同產品開發項目是指南多個不同組織根據項目目標和范圍按特定的業務規則共同參與產品開發的項目。協同產品開發項目的承擔者來自于多個不同組織，其項目組織結構依據特定的業務規則建立，具有臨時性、柔性和動態性。為了達成項目總體目標，可以使用兩種項目團隊組成方式實現產品開發協同。
(l)跨職能的產品開發團隊。這種形式下，由產品設計工程師、工藝工程師、質量工程師、采購代表、客戶代表等不同職能部門的角色共同組成產品開發團隊，將產品開發的有關活動與職能組織進行銜接，相互協同，減少項目風險和變差，最終實現開發目標。
(2)供應鏈產品的聯合開發團隊。這種形式下，由供應鏈上具有上下游關系的若干企業，根據其在最終產品結構中所提供的部件聯合組建產品開發團隊，是將產品開發成果與組織進行銜接，通過相互協同，共同完成最終產品。出于管理需要，跨企業聯合開發項目往往以子項目的形式進行組織。
協同產品開發項目管理系統在組織模型上應能夠支持建立以上兩種形式的項目團隊，我們將跨職能的產品開發團隊中的參與者按職能定義為“承擔角色”，而將供應鏈產品聯合開發團隊按其在供應鏈中的地位定義為“承擔組織”。
不同的承擔組織可能來自于不同的公司，因此對協同產品開發項目提出了新需求：
(1)不同承擔組織對項目交付成果應具有不同的權限。既需要避免權限過大造成信息安全問題，又需要考慮該組織完成其責任工作所必需的信息資源。
(2)不同的承擔組織具有不同的IT基礎架構和應用系統，可能已經實施了產品數據管理系統或產品生命周期管理系統，協同產品開發項目管理系統有必要與他們正在使用的信息系統進行集成。
2 協同產品開發項目的工作模型
2.1 項目的工作分解結構
設計協同產品開發項目工作模型的目標是定義項目計劃并驅動項目執行，該模型以項目工作分解結構(WBS)為核心來描述項目工作是如何展開的。WBS的基本定義為：以可交付成果為導向對項目要素進行的分組，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。
工作的承擔者屬性：負責人、負責人角色、參與者、參與者角色。
工作的進度屬性：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模型具有動態性特點，項目的工作分解結構是隨著項目不斷推進而逐漸精化的，絕大多數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化和完善。因此面向WBS計劃編制是一個逐漸演進和細化的過程，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務管理范疇：
(1)項目層面，主要管理對象是項目管理的9大領域：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、項目質量管理、項目溝通管理、項目風險管理以及項目采購管理：以及5大過程組：啟動、規劃、執行、監控和收尾。依照9大領域和5大過程組，為協同產品開發項目管理系統建立功能矩陣.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為是以項目進度、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度、成本和資源三者的協調和調度。
在過去50年，項目建模技術研究已經取得了較大的發展，早期，在不考慮成本和資源約束的前提下大多數項目管理人員使用關鍵路徑法(CPM)和計劃評審技術(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行。
隨著網絡計劃技術的發展，對資源約束條件下的項目進度計劃技術已經相對成熟，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，優化項目進度計劃成為項目過程建模的首要目標。目前在這一領域中比較成熟的模型是資源受限項目調度問題模型(RCPSP)。這一模型按照其調度的目標又進一步細分為：單執行模式的資源調度、多執行模式的資源調度、離散時間／成本權衡調度、最小／最大滯后的資源調度、最大凈現值的資源調度等多種調度方式。
(2)過程層面，主要目標是針對協同產品開發的應用實施角度研究業務流程建模和運行控制，屬于過程自動化的范疇。工作流建模技術目前也非常成熟，國際上通行的流程建模標準和工作流軟件也應用非常廣泛。BPMN規范就是目前國際上比較通行的一種流程建模規范。由標準組織BPMI開發的BPMN l.0規范發布于2004年5月。BPMN的主要目標就是要提供被所有業務用戶理解的一套標記語言，包括業務分析者、軟件開發者以及業務管理者與監察者。圖4是對一個典型的“產品設計批準”流程定義的BPMN2的模型圖示。
圖4 BPMN2模型
2.3 面向項目群的協同產品開發模型
為了達成產品開發的總體目標，協同產品開發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聯的子項目而組成。我們可以通過建立項目群來實現對多個相關子項目的整體管理。
圖5 總體項目分解為多個子項目構成的項目群
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務模型稱之為“項目群”模型，在這一層面我們應當避免與微觀執行層面中項目過程模型的一些工作和活動直接關聯。應當依據特定的需求和業務規則將工作范圍分解，并建立若干對應的子項目，同時根據總體項目的要求，對項目群的各子項目施加進度約束、資源約束以及成本約束。
3 面向協同產品開發項目的產品數據管理的集成模型
3.1面向產品生命周期的項目／過程／產品數據集成模型
目前在這一領域的研究主要集中在解決以產品生命周期管理為核心整合項目管理業務需求的問題上。面向產品生命周期的項目集成模型是一個二維模型，分別包括產品項目維度(PP維)和產品生命周期維度（PL維）。在PP維度將項目進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計的汽輪機項目進行了驗證，并在SmartTeam上進行了二次開發建立了項目管理的集成模型。
在分析目前的研究成果時，我們發現該模型具有對于實現協同產品開發項目管理仍然存在一些弊端：
(1)異構產品數據管理的集成問題。面向產品生命周期的項目管理集成模型是在單- PDM系統下進行的驗證。然而，在對一個由多個公司共同參與產品開發時，各公司都具有該公司特定的產品數據管理的業務邏輯甚至是不同的PDM/PLM系統，我們就很難在PL維度進行統一劃分。
(2)數據共享和安全問題。參與協同產品研發的團隊可能來自不同的組織，因為業務的需要，部分的產品的數據需要向特定的其他成員共享，而某些數據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，面向產品生命周期的項目管理集成模型中缺少了對“域”的概念，產品生命周期的數據應歸屬與對應的所有者的“域”，并需要由其所有者進行訪問控制。
(3)實施成本較高。目前絕大多數大型的聯合開發項目，采用了統一的PLM系統和項目管理系統的模式。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、投資少的大多數市場競爭型的項目。我們很難要求參入協同產品開發的各個組織統一使用單一的PDM/PLM系統，如果針對這些異構的PDM/PLM系統進行實施，必然涉及到大量的集成開發，導致實施成本的攀升。
3.2 面向項目的產品生命周期數據集成模型
基于以上的分析，我們在面向產品生命周期管理的項目集成模型的基礎上增加產品生命周期域的概念，以及項目容器和產品數據容器的集成，提出面向項目的產品生命周期數據集成模型。
(1)產品生命周期管理域(PLM Domain)。是指具有獨立的產品生命周期業務規則的集合。多組織協同產品開發項目的環境中建立動態的“域”，其產品生命周期數據的業務規則在“域”內部進行控制，項目管理系統通過接口進行訪問，這些業務規則包括：產品生命周期的數據的存放容器、產品生命周期的數據模型的定義、域內流程。訪問接口包括：PDM/PLM訪問接口，產品生命周期數據接口。如圖6所示。
圖6 產品生命周期管理域
(2)產品生命周期數據的存取模式。在項目管理系統中按組織的域建立與之對應的PLM系統容器之間的對應關系。
項目管理系統項目容器的一級文件夾對應PLM的產品容器或存儲庫容器。
項目管理系統組織容器的一級文件夾對應PLM的產品容器或存儲庫容器。
PLM系統產品容器的一級文件夾對應PM系統項目。
PLM系統存儲庫容器的一級文件夾可能對應PM系統項目或獨立工作。
按照以上的規則建立的對應關系如圖7所示。
圖7 項目管理系統容器與PLM容器的對應關系
4 結語
在當前中國制造業快速轉型的時代契機下，傳統制造企業由以制造為核心的經營方式快速轉型為以創新為核心的經營方式。協同產品開發這一模式在新的時代背景下已經出現了更加復雜、更加靈活多變的新需求。本文在傳統的協同產品開發理論研究的基礎上，分析了傳統的以產品生命周期數據為核心的方法，提出一種以項目為核心整合產品生命周期管理的新架構。隨著研究的深入，我們將通過具體的業務需求對新的架構進行詳細的設計并加以驗證、實現。
核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/
本文標題：協同產品開發項目管理系統與產品生命周期管理系統的集成研究
本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/consultation/10819920442.html
相關文章
