在進行產品研發時，高效地利用有限資源，在規定的時間內，以盡可能高的質量和較低的成本完成產品研發始終是被關注的課題。在對產品研發所涉及領域的理論、技術、工具等手段被充分開發利用后，產品的研發過程管理即從另一個全新的角度來研究項目開發效率問題，形成了項目管理的相關理論和方法。
項目管理是為了在規定的時間范圍內，完成一個既定的項目目標，通過一定方式合理地組織有關人員，有效地管理項目中的資源與數據，控制項目進度的方法。工作流管理主要管理當前用戶對數據進行操作時的員工之間或活動之間的數據流，并在一個項目的生命周期內跟蹤所有事物和活動的數據；結合產品數據管理，工作流管理可對項目開發過程進行有效管理，以最大限度地提升項目開發效率。
產品開發過程是指從新產品的定義到產品的批量生產之間的全部過程，它包括與新產品開發有關的所有信息、技術活動以及管理活動。針對產品開發項目，工作流管理主要包括產品開發全過程的工作流建立與控制、流程更改與審批、過程狀態及資源的協調控制。而建立在工作流管理基礎之上的項目管理，以任務為研究對象，根據產品開發全過程中各任務之間的邏輯關系進行任務分解；利用資源分配與進度控制功能進行有效的項目計劃、組織、協調與控制；并且產品的批量生產過程中出現的問題可以實時追溯到產品開發階段，在項目管理中尋找偏差、解決問題；最后在項目信息與意見反饋中實現協同環境下的信息共享。
1 項目管理系統模型的建立
1.1 項目分解結構模型
從項目的觀點看，新產品開發過程是一個項目的實施過程，新產品開發的每個階段可分解為該項目的子項目，每個子項目又可按層次進行細分，最后就把復雜的項目分解成若干個可執行的任務，管理系統再將這些任務作為信息輸入發送給流程管理模塊。任務分解機制(WBS)就是將項目分解為可控制的工作單元，以確定這些工作單元的資源、進度、成本、反饋信息以及定義的質量要求。項目主管在通過項目定義模塊新建一個項目后，就要通過項目分解模塊來建立項目分解結構樹，以此來確定任務之間的樹狀層次關系；樹根節點是項目節點，葉節點即是一級子任務、二級子任務等逐級任務。項目分解結構模型的建立要依據項目各任務之間的相互關系，以任務之間的關系為例，任務分解中各任務之間的相互關系有3種，如圖1所示。
圖1 任務分解中任務之間的相互關系
(1)串行依賴關系，此關系中B任務在A任務完成后才執行。對任務A與B的關系定義一個3元集（Ta，Tb，S），Ta與Tb是A與B這兩個任務或是它們的任務集，此時Tb必須在Ta完成后才能執行，S表示Ta與Tb執行的時間間隔，當S=0時即Ta執行完，Tb立即執行。
(2)并行依賴關系，此關系表示A、B、C等任務全部執行完才能執行后續任務。對任務A與B的關系定義一個6元集（Ta，Tb，Tap，Tbp，Tn，S），Ta與Tb是兩個任務或是任務集，Tap與Tbp分別表示Ta與Tb的前序任務，Tn表示A、B執行完成后的后續任務，即Ta與Tb必須都完成后才能啟動后續任務Tn的執行，S為Ta與Tb中時間較長的那個任務的執行時間期限。另外當并行關系數大于兩個時，對任務B與C的關系同樣定義一個6元集（Tb，Te，Tbp，Tep，Tn，S），后面的并行關系即以此類推。
(3)交互耦合關系，定義一個6元集（Ta，Tb，Na，Nb，Da，Db），Ta與Tb是兩個任務或是任務集，在交互關系中Ta與Tb兩任務的信息交流是相互的，即Ta執行時需要Tb的信息，Tb的執行也需要Ta的信息，其動態表現就是要經過Ta與Tb兩任務間信息的多次迭代和反復，才能完成這兩項任務而進入后續任務。Na與Nb則分別表示兩任務間信息的循環交流次數，如Na=3時則表示Ta在執行時需要3次從Tb提取信息。Da=（Da1，Da2，…，Dan）表示Ta每次從Tb中提取信息的節點或時間點，Db=(Db1，Db2，…，Dbn)表示Tb每次從Ta中提取信息的節點或時間點。分解時可盡量從它們信息交流時的節點或時間點處將這種交互關系解耦為串行或并行依賴關系。
根據項目分解結構進行具體任務分解的一般步驟有：
(1)依據各任務的復雜程度以及它們的相關資源判斷任務能否分解，分解時就將4任務分解成一系列的子任務即Ta={ti|=1，…，n}，并將這些子任務加入到整個任務集中，若不可分解則可直接分配于項目人員執行。
(2)當有新加入的子任務ti∈Ta，要分配其相應的資源，再根據其與前序或后續任務之間的串行或并行關系用3元集或6元集表示，當其前序任務完成后執行該任務。
(3)任務分解時檢查任務之間有無閉環關系存在，若有，則為交互耦合關系，或是兩任務都無法執行的錯誤。此時應查看分析原因并進行重新分解，若是交互耦合關系則用6元集表示，分配給工作人員任務時注意兩任務的同時進行以及節點處及時的信息交流。
(4)任務Ta分解完成之后，對于每一個任務ti∈Ti（i=a，b，…），依次對其從步驟(1)開始從頭分解，直到項目結構樹完成。
項目分解完成后根據項目計劃、項目任務之間的關系、人員以及資源分配，采用一定的方法制定任務實施進度計劃，常用的方法有橫道圖法、關鍵路徑法、計劃評審方法和平行作業法。橫道圖即直觀地展示進度和完成目標所需要的工作方式，也稱為甘特圖法。關鍵路徑即項目中最重要活動的集合線，這條集合線的活動持續時間和搭接時間決定著總工期。計劃評審方法即任務之間邏輯關系是事先確定的，但任務的持續時間卻無經驗數據可遵循，只能給出最樂觀時間、最可能估計時間和最悲觀時間，再對它們進行分析計算。平行作業法在實際中應用最多，即平行地執行各種任務，例如在結構設計項目時就應考慮工藝的問題。
1.2 工作流管理與項目管理的集成模型
在項目任務計劃制定工作結束，項目成員及材料資源分配完成后，項目管理工作就進入任務執行階段。任務執行階段是以工作流的各流程任務為對象進行實時的控制，項目管理與工作流管理在此時的任務信息管理上應是相互結合。構建工作流管理與項目管理的集成結構模型是設計項目管理功能模塊的基礎。
在集成方面，可以將項目管理歸結于企業管理，而將工作流管理歸結于使能技術。集成原則有：
(1)項目管理控制全局，站在項目全局來圍繞項目目標進行實時監測、控制項目的執行；而工作流管理是以某項具體業務流程為研究對象，缺少縱覽全局的視角。
(2)項目管理進行較高層次的規劃管理。具體有靜態和預測式的規劃以及資源的分配，這有利于實現企業能力的最優化；而工作流管理進行現場實時的管理與規劃。保證在規定的時間、成本、質量等約束下，實現效率的最大化。依據項目管理與工作流管理之間的集成原則，建立項目管理與工作流管理的系統集成實現模型，如圖2所示。
圖2 工作流管理與項目管理的集成系統實現模型
從圖2中可以看出，在工作流管理與項目管理的集成實現模型中，項目的整個組織過程是有先后順序的，并且每一項工作都與其他工作及數據相關聯，每一工作也只有在其前續工作完成后才能激活并執行。為更直觀地說明集成系統中每一步工作的狀態以及該狀態的激活次序，使用UML技術建立集成系統項目組織流程的狀態圖，如圖3所示。
圖3 集成系統中項目組織流程的狀態圖
圖中方框表示項目組織過程中每一步的動作，在從一個動作到另一個動作的有向線段上說明了從一個狀態到另一個狀態的原因和操作，箭頭則表示兩個狀態之間的轉換，(1)～(6)即轉換條件，用于表示每個動作激活決策點的情況。在狀態圖中定義狀態標志State，并有3個取值為0、1、2。比如當項目信息狀態標志iState=0時，指項目信息編輯階段還未進入工作狀態；當iState=1時，說明這個階段已經進入工作狀態了，但還沒有得到進入下一步工作狀態的激活決策點；當iState=2時，說明此階段工作已經完成，并有了可進入下一階段工作的激活決策點。轉換條件(1)～(6)的具體定義如下：
(1)表示項目信息狀態標志iState=0，且項目成員狀態標志pState=0，項目材料狀態標志mState=0，此時就可以開始對選中項目的初始化信息進行操作。
(2)表示項目組織成員的狀態激活條件，此時若項目信息狀態標志iState=2，則激活了項目的成員組織工作。
(3)表示項目成員組織的狀態標志pState=1，此時可對已安排好的成員組織進行調整。
(4)表示項目材料的組織狀態標志mState=1，此時可對已組織好的材料資源進行更新，在此之前項目材料組織的激活決策條件iState=2已經達到。
(5)此時項目材料組織的狀態標志mState=2，即項目的材料組織工作已經完成，進入下一階段任務分解工作所需的激活條件減少一個。
(6)此時項目組織成員的狀態標志pState=2，即項目的成員組織工作已經完成，進入下一階段所需的激活條件再減少一個，此時便激活了項目的任務分解工作。
用項目組織流程狀態圖說明的各個狀態之間的轉換以及激活條件來解釋圖2所示的項目管理與工作流管理的集成系統實現模型：(1)用戶先通過定義工具對項目信息進行初始化，即iState=1。(2)當項目信息狀態標志iState=2，便可對項目的成員以及材料進行組織，此時pState=1，mState=1。(3)在項目組織工作完成后即pState=2，mState=2，任務分解工作所需的激活條件減少到零，根據成員以及材料等項目信息用任務分解機制(WBS)完成對項目的任務分解。(4)任務分解做出的計劃結果傳遞到數據庫進行維護并為工作流管理服務器提供控制數據，工作流服務器通過這些控制數據來辨別每個時間點上每個過程或活動的狀態信息。(5)在項目計劃制定后開始具體任務的執行階段，此時任務的執行需要項目管理的計劃控制，以及工作流管理依據計劃進行的實時跟蹤、流程監控與調度。在流程監控中工作流服務器通過關聯數據從數據庫獲得過程實例的靜態信息和用戶輸入的數據，并通過工作任務表向工作人員派發任務。
2 項目管理系統的功能設計
基于工作流管理的項目管理是以任務為管理對象，管理過程可劃分為產品規劃、產品設計、任務分解、計劃實施、信息反饋等階段，在每個階段共享與管理信息。所以項目管理與產品數據管理系統所追求的信息共享的目標是一致的，并且相互依存。圖4顯示了項目管理系統的功能與產品數據管理系統的其它功能之間的聯系。產品數據管理系統中基于工作流的項目管理在具體實施時的功能如下：
(1)在項目定義模塊要先創建并定義一個新項目，創建新項目內容包括項目編號、名稱、類型、開始及結束時間、項目負責人以及項目的描述等。在查詢和調用一個已定義的項目時，可以通過項目編號、項目名稱等條件來進行查詢工作。
(2)創建項目后在項目分解模塊依據項目總目標劃分項目任務，并根據項目各任務之間的串行、并行或是交互關系對項目進行任務分解，之后根據項目的任務實施計劃設置任務啟動與結束時間。
(3)資源分配模塊為項目管理分配各任務所需的人員、工具材料、資金、時間等資源，并通過產品管理調用和分配零部件配置信息以及文檔圖紙，結合系統權限管理對任務成員角色進行權限控制。
(4)任務執行階段也就是基于工作流的項目管理與流程管理的集成點。在任務執行中系統可顯示項目在流程中的具體環節，工作流管理會將任務執行的實際進度時間與任務計劃時間相比較，若出現延誤就會自動彈出對話框提醒工作人員進行處理。項目負責人要隨時記錄項目任務的執行進度、成本以及質量系數。根據進度的超前與滯后、成本與預算的對比以及質量的合格度來分析項目實施中產生的問題，找出偏差，分析原因，研究糾正偏差的對策并實施。
(5)在項目信息模塊中可以進行員工意見的反饋及建立工作日志，以此作為員工績效評價的依據。項目信息模塊結合協同環境也可以實現項目信息的實時共享與溝通，提高工作效率。
圖4 基于工作流管理的項目管理系統功能圖
3 項目管理系統的實例應用
在大多數制造企業實際的產品生產項目管理中存在幾個問題：(1)產品設計與生產項目缺少系統的規劃，導致項目執行的效率低。(2)項目進度缺少系統的監控機制，導致項目經理不能及時了解項目的進度情況。(3)項目組員構成不明確，可能造成內部矛盾，進而降低工作效率。(4)缺乏系統的信息共享與反饋機制，影響項目運行效率。根據以上實際問題設計了基于工作流管理的項目管理系統的各項功能，并在某空調企業的產品設計項目中實施應用，改善了以上問題。
以企業改裝項目的新樣機產品開發過程為例，如圖5所示，在該產品數據管理系統中，基于工作流管理的項目管理可對項目進行定義，對項目進行逐級分解，設置開始時間與任務關系，系統的資源分配模塊可對任務所用到的文檔、人員、零配件等資源進行分配；在任務運行后，進度控制模塊可對項目進度進行監控；系統具有對項目運行過程中產生信息進行查詢的功能，如圖6所示，以便及時發現問題并記錄，作為問題分析及績效考核的依據。
圖5 項目管理系統任務分解示意圖
圖6 項目管理系統信息反饋界面圖
4 結束語
產品數據管理系統提供了產品研發數據集成的平臺，基于工作流技術的流程管理是其重要組成部分，工作流管理為項目管理提供了任務處理的運行機制，項目管理也為工作流管理提供了目標方向、任務計劃及信息資源上的支持。文中在面向新產品開發過程的數據管理系統應用上，對項目管理與流程管理的集成進行了研究，并設計了項目管理的項目定義、項目分解、資源分配、進度控制和項目信息功能模塊，在某空調企業的新產品研發過程中得到了實際應用，使得產品研發過程得到了信息技術的支撐，數據共享程度提高，冗余減少，研發過程更加清晰、直觀、可控，從而提高了研發效率。
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本文標題：基于工作流管理BPM中項目管理的應用
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