（工商管理专业论文）中小企业产品工程变更管理问题研究.pdf

0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀 中小企业产品工程变更管理问题研究 摘要 产品工程变更几乎是不可避免的事情，会贯穿整个产品生命周期，它在不同程 度上将延长产品开发时间，增加开发成本。对产品工程变更进行管理，主要目的不 是避免变更的发生，而是对变更过程进行有效的管理，加速变更处理速度，减少因 工程变更导致的成本、质量等方面的影响。 相对于资源较为丰富的大企业，中小企业的产品工程变更管理将面临更多的挑 战。企业面临全球激烈的竞争，为了适应全球市场化的要求，一方面需要遵循大型 企业同样的产品规范要求，同时需要对市场变化做出迅速反应，满足不同客户越来 越个性化的需求，以保持自己的灵活性、竞争地位；另一方面企业面临成长初期资 源相对缺乏、人员素质不均、流动率高等困难。这些特点使得中小企业产品工程变 更管理变得更加复杂，值得更进一步的研究。 本文以中小企业为出发点，探讨企业在产品工程变更管理方面存在的主要矛 盾，针对产品工程变更管理中的三大主要难题一流程弹性、数据集成和协同运作问题 进行研究，并结合中小企业的特点提供一种全新的问题解决思路。 主要工作如下： 首先，阐述产品工程变更管理研究现状，从多个角度分析产品工程变更原因， 阐释产品工程变更管理目的，进而展示本文的主要工作和组织结构。 其次，建立产品工程变更管理模型，分析其基本功能模块和业务流程，以变更 对象为出发点构造变更模型，并迸一步提出产品变更管理在中小企业存在的主要矛 盾一流程规范性、灵活性、数据集成管理以及协同工作等。 再次，针对主要矛盾之一一流程管理问题，结合中小企业特点进行研究探讨。对 主要矛盾一变更管理过程中存在的“信息孤岛 问题分析探讨，提出数据集成解决方 案。然后对产品工程变更过程中的协同管理展开探讨，并采用例证的方式分析协同 管理中的解决方案。 最后，总结全文并对产品工程变更管理进一步研究提出展望。 关键词：产品工程变更管理( e c m ) ；中小企业；产品生命周期 a b s t r a c t p r o d u c te n g i n e e r i n gc h a n g ei sa l m o s tu n a v o i d a b l ea n d g o e sa c r o s sw h o l ep r o d u c tl i f e c y c l e i tw i l l ，i nv a r y i n gd e g r e e s ，e x t e n dp r o d u c td e v e l o p m e n tc y c l et i m ea 1 1 di n c r e a s e d e v e l o p m e n tc o s t t h em a i np u r p o s eo fd o i n gp r o d u c te n g i n e e r i n gc h a n g em a i l a g e m e m ( e c m ) i sn o tt oa v o i df u r t h e rp r o d u c tc h a n g e s ，b u tt os p e e du pc h a n g eh a n d l i n g ，e v e i n u a l l y t or e d u c ei m p a c t so ns u c ha sp r o d u c t c o s t ，q u a l i t ye t c c o m p a r e dt ob i ge n t e r p r i s e sw h i c ho f t e ne m b r a c er i c hr e s o u r c e s ，s m a l l a n d m e d i u m s i z e de n t e r p r i s e s ( s m e s ) f a c e b i g g e rc h a l l e n g e sd u r i n gp r o d u c te n g i n e e r i n gc h a n g e m a n a g e m e n t a l o n gw i t hm o r ea n dm o r ei n t e n s i v em a r k e tc o m p e t i t i o n ，i no r d e rt om e e t d e m a n d so f g l o b a l i z e dm a r k e t ，s m e s ，i no n eh a n d ，h a v et ot a k ec a r eo ft h e i rp r o d u c t st 0 m e e ts a m el e v e lo f r e g u l a t o r yc o m p l i a n c er e q u i r e m e n t s ，s p e e du pr e s p o n s e st om a r k e t c h a n g e s ，o nt h eo t h e rh a n d ，t h e yn e e dt a k ec a r eo fd i v e r s i f i e dp r o d u c tr e q u i r e m e n t st o a c h i e v ea n ds u s t a i ni t sc o m p e t e n c e w h i l ew h e nl o o k i n ga tr e s o u r c e s t h a ts m e sh a v e i ti s o f t e nd i f f i c u l t i e s ，s u c ha s l a c ko fr e s o u r c e sb e c a u s eo f e a r l yg r o w t hp h a s e ，d i s p a r i t yo f k n o w l e d g ei n t e l l i g e n c e ”，h i g hi n t e l l i g e n c et u r n o v e rr a t e ”e t e t h e s ef i a c t s ，i nt 啪，如r m e r i n c r e a s es m e se c m c o m p l e x i t ya n dd i f f i c u l t i e s a c c o r d i n g l y ，i tt u r n s 、o n l l w h i l et od oa v e r yg o o dr e s e a r c ho nh o ws m e sh a n d l ep r o d u c te n g i n e e r i n gc h a n g e e f f e c t i v e l y t h i sa r t i c l es t a r t sf r o ms m e s ，f i r s t l y i n v e s t i g a t e st h em a j o rd i f f i c u l t i e se x i s t e dd u r i n g p r o d u c te n g i n e e r i n gc h a n g em a n a g e m e n t t h e n ，t a k e ss m e s s p e c i a lc o n d i t i o n s i n t o a c c o u n t ，a n a l y z et h r e em a j o rd i f f i c u l t i e si ns m e s c h a n g ew o r k f l o wf l e x i b i l i t y ，c h a n g e d a t am a n a g e m e n t ，c r o s s - f u n c t i o n a lt e a m sc o l l a b o r a t i o n ，e v e n t u a l l yt r yt oc o m eu pw i t ha g o o da n dr e a s o n a b l es o l u t i o n m a i nw o r ka sb e l o w ： f i r s t l yd e s c r i b ee c mr e s e a r c hs t a t u s ，a n a l y z ep r o d u c t e n g i n e e r i n gc h a n g er o o t c a u s e s f r o ms e v e r a ld i f f e r e n t p e r s p e c t i v e sa n dd e s c r i b ee c mb u s i n e s so b j e c t i v e s i nt h ee n d i l l u s t r a t et h i sa r t i c l e sm a i n f r a m ew o r k t h e n ，s e tu pe cm o d e la n da n a l y z ei t sf u n c t i o n a lm o d e l sa n dp r o c e s sf l o w t h e n c r e a t ee c c h a n g em o d e lb yc h a n g eo b j e c t s a f t e rt h a t ，b r i n go u tt h em a j o rd i f f i c u l t i e se x i s t i ns m e s e c m p r o c e s sf l e x i b i l i t y ，d a t am a n a g e m e n t ，a n d c o l l a b o r a t i o nm a n a g e m e n t i nt h en e x ts t e p ，d i v ed e e po fa n a l y s i so ne a c ho ft h e s em a j o r d i f f i c u l t i e s i nt h el a s t ，s u m m a r i e sw h o l er e s e a r c h e so ft h i sa r t i c l ea n df o r e s e ef u r t h e rr e s e a r c h n e e d so ne c m k e yw o r d s ：e n g i n e e r i n gc h a n g em a n a g e m e n t ；s m e ；p r o d u c tl i f e c y c l e 2 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 第一章绪论 1 1 研究背景、目的和意义 随着时代的发展和技术的进步，制造业也经历了不断地变革。早期以福特汽车 为代表的生产线和大批量刚性生产，主要着眼于提高生产效率和降低生产成本，从 而以廉价的产品占领市场；而在现代社会中，人们的需求日趋主体化、个体化、多 样化，追求更具有个性的生活，对新产品的要求不再只是廉价和耐用，而是更看重 功能的多样和款式的新颖，从而使新产品从诞生到淘汰的生命周期越来越短；另一 方面，企业的利润不再依赖于大批量产品的成本优势，而更多地从新产品的高额利 润中产生。这些都迫使企业必须能迅速地、小批量、多品种地开发、生产出满足市 场需求的产品，必须全面提高tqcs 能力，即：t 一产品的交货时间、q 一质量、c 一成本、s 一服务，以提升企业竞争力啪1 。 随着产品开发流程的缩短，产品复杂性的提高，使用的开发技术的增多，每个 产品开发过程中需要让不同专业特长的人才同时加入，形成并行工作团队。同时当 今产品开发趋势呈现越来越数字化，虚拟化，这些毫无疑问导致不断增加的数字文 件，而这些需要安全有序的数据管理，来追踪所有虚拟的、实体的数据和其他文 档。这些无疑增加了产品变更管理的难度。 最理想的产品开发设计是产品设计之初就能去掉将来变更的需求。然而，无论 因为产品设计的错误决策，或者客户需求的变更，产品工程变更都是无可避免的。 这就需要对产品变更进行有效的控制。通过产品工程变更影响分析，将产品变更影 响范围确定出来，并进行相应变更。最好的情况是仅仅需要变更文档，可是最坏的 情况一如果产品已经上线生产，那么产品变更可能不仅仅停产，甚至已经发到客户的 产品需要召回，这对公司声誉将是一个严重的损伤。 要满足这些需求，有效的产品工程变更管理是必需的。产品工程变更管理也变 成了一个永远的难题。它给生产制造带来了效率的降低，甚至变成了制造商的痛中 之痛。在过去的几年中，很多公司致力于提高产品工程变更管理的效率，它们认识 到有效的变更管理流程，不仅仅能提高工作效率，缩短产品开发变更周期，更能间 接甚至直接带来成本的降低。 中小企业在产品变更管理方面存在同样甚至更严重的问题。 中小企业以其灵活多变的经营方式，在日益激烈的市场竞争中，不断拓展其生 存空间。中小企业在世界各国的经济发展中都起着十分重要的作用。在美国，中小 企业数量超过2 0 0 0 万家，占全国企业总数的9 0 以上，创造了全国5 0 以上的国内生 产总值，雇用了全国5 0 以上的劳动力，产品出口额也占了全国总出口额的3 0 。在 日本，中小企业占企业总数的9 9 ，几乎每一个大企业的周围都有大量的中小企业形 3 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 成的“众星捧月刀之势，从业人员占总从业人员的7 8 ，在制造业中的产值占5 0 以 上。德国的中小企业也占到企业总数的9 9 ，所创造的产值占德国企业总产值的一半 以上。有“中小企业王国 之称的意大利，中小企业竟占到企业总数的8 2 - - - , 9 9 。 在中国台湾，目前中小企业1 0 0 万家左右，占岛内企业总数的9 8 。据统计，目前我 国中小企业已超过一千万家，占全国企业总数的9 9 ，中小企业在全国工业总产值和 实现利税中的比重分别为六成和四成，提供的就业机会占全国城镇就业总数的 7 5 圆3 m m 3 。可见无论在发达国家，还是在发展中国家，中小企业对国民经济的发 展、人民生活的改善、科学技术的进步，对促进就业、繁荣市场、丰富生活等许多 方面都发挥着举足轻重的作用。 中小企业地位固然重要，但由于其生存环境的变化及其自身的一些弱点( 诸如 规模小、资金短缺、核心竞争力不明显、管理水平差、技术落后、专业分工协作 差、企业经营的外部环境较差等等) ，使得中小企业很难在日益竞争激烈的国际市 场环境中获得更好的生存，生命周期一般都比较短。这些迫使中小企业急需改变其 传统的管理模式和管理方法，引入新的管理模式和管理方法。在探讨中小企业的最 佳管理模式、实现管理体制的创新、促进其管理水平的提高以及增强其竞争力的理 论和实际运作过程中，产品生命周期管理的思想在中小企业中的应用越来越体现出 它的优势所在。以产品生命周期管理为决策出发点的管理思想正逐步得到中小企业 的管理者的认同，但由于在这种管理思想本身的先进性和应用范围的局部性、以及 以中小企业为核心的产品生命周期管理的特殊性，使得中小企业的管理者在具体实 施这种先进的管理思想时不知所措。因此，对于中小企业这一群体而言在实际运作 中还存在着很多有待解决的问题，这其中就包括对以中小企业为核心的产品工程变 更管理问题。 本论文就是通过参照有关国内外目前产品生命周期管理在产品变更管理方面的 运作策略实践和研究理论，对以中小企业为核心的产品变更管理运作策略进行研 究，力图找到适应于以中小企业为核心的产品变更管理的运作策略，以帮助中小企 业具体实施这种先进的管理思想，这将对整个产品生命周期管理思想在中小企业中 得以推广起着积极作用，同时有利于提高整个中小企业的管理水平和生产效益。 1 2 产品工程变更管理综述 1 2 1 产品工程变更的定义 变更是一个广义的概念，对企业而言，它有可能是企业发展战略的变化，企业 组织机构的转变，产品开发策略的改变。对于有产品开发或产品加工功能的企业而 言，也有可能是一个产品零部件的设计变更，产品生产工艺路线的变更，一次设计 任务的变更等等。 4 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 产品工程变更( e n g i n e e r i n gc h a n g e s ，e c s ) 是指对产品及其组件的形态、装 配、材料、尺寸和功能等所作的修改。它可以是简单的对文档的订正，也可以是复 杂的对产品设计和制造全过程的重新设计哺1 。 产品生命周期可分为几个阶段：需求分析阶段、概念设计阶段、制定开发计 划、详细设计、制造、销售、使用、报废等阶段；产品工程变更是针对已完成或初 步完成的设计提出变更需求，根据变更阶段的不同，可能有一些生产准备和原材料 采购等工作己经进行，甚至部分产品已经上线生产，乃至产品已经发往了客户现 场。因此变更将不可避免的会影响到企业的生产，增加产品的成本。 从来源上讲，产品工程变更发生的原因可以分为两类： 1 修正性变更，即改正产品设计中的错误。一般可能有口1 ： ( 1 ) 客户要求的规格变化 ( 2 ) 在将客户需求翻译、解释为技术需求时出现误差 ( 3 ) 所设计的零件在制造或装配方面有困难 ( 4 ) 在原型测试中发现产品缺陷 ( 5 ) 某些子系统或部件存在质量问题 一、 这种变更的发生会造成设计过程的停顿或返工，需要对己经提交的产品数据和文档 进行修改，需要通知产品开发团队的相关人员。甚至已经进行制造的产品零件要废 弃，从而增加产品开发成本，更严重的是延长产品开发周期，延误市场时机。对这 一类变更，首先应避免它们的发生，而一旦发生时，要尽量地从时间和变更范围上 进行控制，减少变更成本。 2 变型性变更 它实际上属于变型设计的范畴，根据客户或市场的需求，在己有产品基础上做一些 局部的或规格上的改动以生成新产品，迅速占领市场先机，这是敏捷制造的一个特 点：参数化设计是变型设计的一种有效的方法，它是指零件和部件的形状比较定 型，用一组参数约束该几何图形的一组结构尺寸序列，参数与设计对象的控制尺寸 有显式对应，当赋予不同的参数序列值时，就可驱动原有的几何图形达到新的目标 几何图形曲3 。此时的关键在于选择合适的变更方案，合理安排变更流程，以尽可能 快的速度和小的代价实施变更。 k a m e lr o u i b a h a 按照工程变更在产品开发过程中发生的时间，将其分为三类 【9 】： 1 设计期间的e c s ：这类变更发生在产品设计的早期，通常只需要进行少量的更 改，变更影响较小，一般只局限于设计团队内。 2 设计提交后的e c s ：产品设计完成并通过审阅后，将要进行生产。这时提出的工 程变更会导致较大的影响，不仅要影响产品开发部门或产品开发团队的工作而且要 影响企业的生产组织、工程安装准备和零部件库存管理等工作，对于协作开发的产 5 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 品还要影响协作企业的生产，而且由于已经开始生产、甚至产品已经上市，在变更 时就必须考虑该变更对已生产出的产品、库存零部件的处理的影响，因此对此类产 品工程变更管理，不仅涉及对变更的产品数据及流程的管理，更重要的是对变更影 响的管理，综合考虑时间、成本、效益等方面的要求，对变更中的问题进行正确决 醯 歹ro 3 生产品重建期的e c s ：这类变更我们可以将其视为产品版本的升级。 第一类变更影响面小，可以在一般的设计审阅流程中解决。本文主要针对第二、三 类变更。 1 2 2 为什么要进行产品工程变更管理 我们面临的时代是一个变革的时代，由于社会的变迁和技术的高速发展，市场 环境变化越来越快，主要呈现出以下特征瞪3 ：( 1 ) 更大的突变性；( 2 ) 更大的不确 定性；( 3 ) 更大的复杂性；( 4 ) 更大的变化速率；( 5 ) 更大的多样性；( 6 ) 更 小的稳定性；( 7 ) 更小的同一性；( 8 ) 更小的可顶测性。在这样一个快速变化的 社会中，无论是来自企业内部的对产品进行改进的修正型变更还是来自市场和客户 的产品变型性变更都日益增加，如何管理好频繁发生的工程变更是缩短产品开发周 期、提高企业市场反应速度的关键。 通常情况下，工程更改都较难控制。依据工程变更发生的阶段，从需求分析阶 段到销售阶段，工程更改的影响范围越来越广，涉及到企业内部的各职能部门从销 售、采购、库存管理，到生产、设计等部门，甚至延伸至企业的联盟伙伴或最终用 户。如果缺乏有效的工程变更管理，会导致以下问题的产生： 1 无效生产：变更信息没有及时发放到相关的生产部门，导致生产部门按照老的设 计版本生产出无效部件。 2 过期的废旧库存：变更信息没有有效的传递给库存管理部门，器件作废后，还遗 留有库存、甚至对废旧器件再下订单。 3 延长产品开发周期：变更流程通常需要跨部门之间的合作，如果信息在部门间流 通不畅，则容易导致变更流程在某一个节点的停滞，从而导致整个变更流程的停 顿，最终延长整个产品开发周期。 随着计算机支持协同工作技术的发展，传统的集中式设计、生产的制造模式已 被打破。为了灵活地响应市场变化，提高企业的敏捷性，不同的企业依据各自不同 的资源优势结成虚拟企业组织或动态企业联盟。在这样的协同工作环境下，工作人 员来自于不同企业，处于不同的地理位置，他们使用不同的计算机软硬件，产品数 据的表达形式也各不相同，发生工程变更的几率增加；同时，一些复杂产品的设计 是在分布式的开发团队间协同工作下完成的，增加了变更处理实施的难度。因此， 对协同工作环境下的工程变更进行有效的管理是一个需要更多关注的研究课题。 6 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀 中小企业产品工程变更管理问题研究 1 2 3 产品工程变更管理研究现状与分析 与e c m 相关的研究可以分为两类哺3 ： 第一类是关于“方法”的研究，研究如何减少e c m 对生产和库存造成的影响；第 二类是关于“工具的研究，研究基于计算机来分析e c m 问题，或者为e c m 问题提出 合适的解决方案的工具。 一、关于工程变更方法的研究 工程变更方法方面的研究工作有：对工程变更进行分类和分级，通过采用不同 的流程和优先级从总体上缩短变更周期n 们；对工程变更及其影响的范围进行分析，t c o h e n 等提出一种c f a r ( c h a n g ef a v o r a b l er e p r e s e n t a t i o n ) 方法来描述变更及变 更传播，跟踪和评估工程变更n 。该方法以e x p r e s s 建模语言为基础，并作了一些扩 展：用矩阵形式表达不同实体的各属性之间的变更影响关系，基于此表达变更和变更 传播，分析变更影响，选择变更路线等。 二、工程变更工具方面的研究 随着信息技术的发展，越来越多的研究机构借助于计算机和网络来解决以往基 于纸质文件管理工程变更所带来的局限性。这方面已有一些研究工作，如 k r i s h n a m u r t h y 和l a w 提出的产品设计文档的版本树模型n 列。关于变更处理流程也己 有许多研究，如将变更处理过程作为企业经营过程重构( b p r ) 的一个子过程看待 n 引；或者根据具体企业的应用提出一种较为详细的流程n 朝。 一般来讲，计算机辅助工程变更管理( e n g i n e e r i n gc h a n g em a n a g e m e n t ， e c m ) 系统可以分为三类哺1 ： 第一类包括那些简单的应用系统，例如运用文字处理系统来准备e c 文档和用来 存储e c 数据的电子数据表格； 第二类包括那些专门为支持基本的e c 活动所开发的应用系统； 第三类是产品数据管理系统( p d m ) 和企业资源管理系统( e r p ) 。事实上许多 p d m 也提供了工程变更管理模块，如s d r c 公司的m e t a p h a s e 、p t c 公司的w i n d c h i l l 、 i b m 公司的p r o d u c t m a n a g e r 、e d s 公司的i m a n 等。 由于工程变更主要是对产品数据的更改，此外还涉及到这些产品数据相关的组 织和人员，一般将它纳入到产品数据管理( p d m ) 的范畴，由p d m 系统进行管理。但 是这些系统在应用中碰到了很多的困难。k i d d 和t h o m p s o n n 钉通过调查发现目前的系 统大多数效率低、速度慢。例如，他们指出在同一时间内只有一个人可以查看变更 文档，并且审阅流程经常由于某些瓶颈而停止。 p i k o s za n dm a l m q v i s t n 神通过对三个瑞典公司的e c m 进行研究后，发现计算机系 统对e c m 提供的支持很低。h u a n ga n dm a k n 通过调查得出e c m 的活动仍然由人工完 成，只有少数几个公司使用计算机系统进行管理。他们发现在1 0 0 家英国的公司中仅 7 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 仅只有两家公司使用计算机系统支持e c m 流程，三分之一的公司使用计算机系统记录 和跟踪e c s 。虽然p d m 系统具有巨大的潜在优点，h u a n ga n dm a k n 6 1 发现只有少于三分 之一的公司使用p d m 系统。 我们发现大多数支持e c m 的计算机系统存在以下几方面问题： 1 由于工程变更方法的研究与具体企业的实际情况密切相关，随企业产品的复杂程 度、生产组织方式和开发周期等因素而变化，在一个企业行之有效的方法到另一个 企业可能行不通，因此以往的研究主要针对具体企业而进行。例如，文献n 3 1 中提出 的工程变更管理的三要素是：人员组织、数据管理、变更流程。但是他们提出的工 程变更流程只是基于某一个企业的具体应用。 2 没有对变更流程进行有效的控制。在通常情况下，一个问题会导致一个或多个产 品数据的更改，变更流程通常是一个复杂的由多个子流程相互协作完成的，但是不 能满足协同工作环境中工程变更管理的要求。 3 系统缺乏对变更传播进行分析的支持机制。对一个部件提出的变更通常会导致其 他部件或文档的变更，从而影响到其他工作人员的工作。文献呻1 将这种影响定义为 雪球效应( t h es n o w b a l le f f e c t ) ，然而关于这方面研究的文献却很少。 1 3 本文的工作和组织结构 1 3 1 本文的主要工作 本文主要针对中小企业在产品工程变更管理方面进行研究。 首先，阐述产品工程变更管理研究现状，从多个角度分析产品工程变更原因， 阐释产品工程变更管理目的。 其次，建立产品工程变更管理模型，分析其基本功能模块和业务流程。以变更 对象为出发点构造变更模型，提出产品变更管理在中小企业存在的主要问题一流程规 范性，灵活性，数据集成管理，以及协同工作等。 再次，重点分析其主要矛盾之一一“信息孤岛 问题，提出数据集成解决方案。 然后，对产品工程变更过程中的协同管理展开探讨。 最后，对产品生命周期管理软件在产品变更管理方面的需求提出展望。 8 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀 中小企业产品工程变更管理问题研究 1 3 2 本文的组织结构 图1 1 文章的体系结构及研究思路 1 4 本章小结 本章介绍了课题的来源、研究背景和意义，对于产品工程变更管理的相关研究 进行了综述，详细分析了工程变更管理的起因以及重要性，最后介绍了本文的主要 工作和论文的主体安排。 9 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 第二章产品工程变更管理模型及关键问题分析 2 1e c m 系统模型 本文提出了以生命周期管理为主线，以工程变更管理为核心系统功能模型，将 系统分为了文档管理、产品结构与配置管理、工程变更管理、工作流程管理、生命 周期管理五个功能模块，如图2 1 所示。工程变更管理主要使用文档管理模块中的 各种文档形式和产品结构与配置管理中的各种产品信息。其中文档主要包括文本、 图形、数据、程序和多媒体文件，其分类在p d m 早期就有了较为成熟的标准，只是 文档的组织结构各不相同。系统中的文档组织形式是按照文件柜、文件夹、文件的 方式来进行存储的；产品结构与配置管理的中心主要是b o m ，关于b o m 的研究比较 成熟，如产品结构树的组成方式，产品信息编码方式等。 工裾蹙缒确求 l o 嚣静 一窆车 刀 |t ，w 吨蹙举 | 、 i 一阳琢 产矗aa 饶弼j i 一带棒 ， l e ，t 1 4 隔群 一柱缮 ：；1 押嚏塑纷理 。荆殳棚 室物嚣劈i参薯 舷搏蒋拜 图2 1e c m 系统模型 上述的功能模型是实现企业协同工作环境的基础，该功能模型具有普遍性，可 以运用到其他企业，其软件功能的特点包括： 1 以基于w e b 体系的结构满足协调工作环境下的无限的扩展需求和灵活的数据接 入； 2 具有分布式的数据模型，可以表达来自不同企业的分布式异构的数据对象； 3 能够实现企业间的各种协作机制，如工作流、电子邮件、消息、生命周期等； 4 支持与各种异构信息系统间的互操作和跨企业信息和过程集成； 5 支持客户定制应用的快速开发； l o 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 2 2e c m 功能模型 工程变更管理对企业信息化建设具有重要的意义，这是因为较好的工程变更管 理有助于企业形成丰富的设计知识库、提高产品的研发能力。该知识库可完整的保 存工程变更的原因，处理方案和与变更相关的各种历史信息，建立起变更后的产品 数据之间的内部依赖关系，无论在何种情况下的变更，都能保证产品数据的完整 性、一致性、可跟踪性。同时，工程变更管理可快速的提高制造企业的全面质量管 理( t o t a lq u a l i t ym a n a g e m e n t ，t q m ) 水平。以某离散型生产企业为例：工程变更 跨越整个企业组织，工程变更延伸到了供应商，合作伙伴，甚至企业动态联盟之 中，所有与工程变更相关的人员都是工程变更的参与人；工程变更从产品生命周期 的开始阶段一直持续到产品最后退出市场的整个过程中。如图2 2 所示，是某a 公 司中变更的典型例子。首先用户提出对产品( 交换机) 的更改要求，然后由供应商 和各个不同的设计团队分别完成对不同部件的更改，此例中涉及到三个不同的供应 商分别负责对产品部分主机柜、主机板、总线板的更改，以及三个不同的设计团队 完成对分机控制板、音板、中继板的更改。更改完成后还需要产品负责人对更改结 果进行审查，并最后交由生产部门进行装配和生产。此变更过程需要不同团队、不 同企业间的工作人员协同工作，共同完成对同一个产品的变更任务。 4 一、 交换机 、， 、。一， j j 户 ，凡，工l 、一 。- ，一j 。i ， 广丌 | i ，土1 蠹 ，工、 分机控 制皈， 、丌7 | l _ 一l ， 工 厂 ， 总线扳 ， r 。 图2 2 变更实例 在这样的协同工作环境中，工程变更存在的主要问题有： 1 难于跟踪变更的真正起点 凡警一-。一，懈 一一-。ds一 、 、，f 心撒一；ils|； ，撒一；ils一 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 在某个部件或文档的变更过程往往会引发对若干个相关部件或文档的变更，这些相 关变更的负责人可能只了解自己负责变更的部件或文档的状况，无法获得完整的变 更信息。原因是变更管理只是针对于单个对象的变更，没有变更流程来集成与变更 相关的所有信息，使参与变更的各角色难以追踪到发起整个变更的最初源头。 2 变更流程的局限性 大部份变更管理流程不能对不同的变更流程进行有效控制，导致相关的变更信息不 能及时同步地发放到生产或其它相关部门。例如，对部件p 的子部件a 和b 同时进 行更改，子部件a 的更改信息提前发放到生产部门，导致生产部门按照子部件a 的 新版本和子部件b 的老版本生产出不符合要求的部件p 的新版本。 3 变更不完整 对于变更的管理只是针对单个部件，缺乏系统的控制机制，很难定位变更可能影响 到的部件或文档，人为的差错和遗漏难以避免。 针对这些问题，本文在分析了e c m 的基本过程后，提出了e c m 的对象模型，此对象 模型集成了与变更相关的所有信息；在此模型的基础上实现了一个闭环的工程变更 管理流程，并实现了e c m 流程间的同步控制；为了保证工程变更的完整性，确定工 程变更的传播范围，本文提出了基于变更传播图的变更传播检查机制，使得工作人 员可以确定所有受变更影响的数据，保证了变更的完整性。 2 3e c m 基本过程 o m g 组织认为工程变更是一种流程，该流程由四个阶段组成：工程变更问题的 提出、工程变更申请、工程变更影响分析评估以及工程变更的执行n 钔。 不同企业由于产品性质不同，工程更改的分类也不同。以电信制造企业为例， 一般分为以下几种类型：( 1 ) 设计勘误，不影响其他部件；( 2 ) 设计修改，更改 影响生产；( 3 ) 修改已经生产的部件零件；( 4 ) 设计改进，改善性能问题； ( 5 ) 弥补重大安全问题，必须返修所有产品。以上几种更改的处理流程各不相同，例如 ( 1 ) 的更改流程不需要评估变更的影响范围，( 3 ) 的更改流程涉及到其他部件的 更改，需要将变更影响通知给相应的生产部门( 如图2 3 所示) 。 1 2 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 设计勘误小影响妊他掷4 。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一 。_ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - _ 一 7 一j1 j 篓 p 7 _ ， 叱王上cii - i i i 泞。叱嘎埋饵 蔓葭巾请人评审人盘l 煮一摹一 僚馥l 二1 ：，”的零韶件t 一 一 ：一 f 。1 ：稗型艘j ，一如 。二j ，。? 巾潍p ：。- ，； ，p i r ， 。 _ = 2 ，广一 ，：j - _ 一实施更茂 ou 坟计从 ， 逝改审阋卜珊 _ 一? ，、l 磊磊 i 请人汴审人城 ， 二更改啪闽| 一实施缝媛j - _ 。 避政通。 一 0 、t 一 知 。殴- f 人髓 卜型浚义 “：二? 。 t ；： ，、 艉l 欠人魄。， 一也 审刚一侠拖遂茂_。“+ 一_-_ i 2 人懿 图2 3 具体的变更流程 但是每一个更改流程都有其共同的基本步骤：首先需要提出变更请求；然后请 相应的人员对是否变更进行评估，并分析变更影响的范围，得出变更的解决方案； 最后开始实际的变更活动。 通过总结不同变更流程的共同点，我们将变更流程分为变更请求、变更评估、 变更实施三个阶段；得出一个基本的e c m 过程( 如图2 4 ) 。一个复杂而完整的e c 流程是：首先获得详细的产品缺陷问题描述，这些问题可以来自企业内部( 比如产 品制造) ，或者企业外部、比如产品销售或用户反馈，然后根据问题的大小和紧迫 程度，决定是否提交正式的e c 请求；重要的e c 请求在实施之前需要进行评估。评 估包括问题调查、原因分析、解决方案分析和变更建议四个步骤。即将问题调查单 和问题描述一起发给技术人员来定位问题起因，组织专家进行讨论，统一各方面的 意见，并探讨问题的解决方案。如果达成一致，且方案可行，则提出解决建议单， 并向相关的部门和技术人员发出正式的变更实施单。变更实施单的提出，表明正式 开始变更活动，通过一系列的更改流程，最终完成产品信息的更改。对于简单问题 的变更，可以选择省略e c 评估的环节，因而大大提高了变更管理的灵活性。 一哑惑譬l一脚黉 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 ：l ：程变煎管理过程 j l l 述问题的症状 发起讵式变煎涛求 图2 4e c m 的基本过程 2 4 基于u m l 对e c m 建模 变更管理的研究，首先就是建立一套完备的信息模型，使得通过该模型能够完 整地保存变更的原因、变更任务和相关的变更数据，并建立变更后产品数据之间的 内部依赖关系，从而确保工程人员在实际工作中尽量减少错误出现，提高变更的效 率和产品的质量。 e c 对象的定义 根据工程变更的基本流程和目前工程变更管理中存在的主要问题，特别针对某 a 公司在协同工作环境中工程变更管理的特点，结合w i n d c h i l l 软件的现有功能。 本文给出了e c 对象模型( 如图2 5 所示) ，对于每一个变更对象的详细描述如下： 1 - e c r ( e n g i n e e r i n gc h a n g er e q u e s t ) ：变更请求对象用于启动一个工程变更， 组织与变更请求相关的各种信息，如变更原因、优先级、以及和变更请求相关的描 述文件。变更请求也用于将其他的变更对象组织在一起，包括变更评估、变更分 析、变更指令以及实际的变更活动。 1 4 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀中小企业产品工程变更管理问题研究 e c r 的属性包括： n u m b e r ：唯一表示对象的编码； n a m e ：变更请求的名称； p r o d u c tl i n e ：导致变更发生的产品线； p r o d u c t ：导致变更发生的产品； d e s c r i p t i o n ：对于变更的描述； c r e a t o r ：变更请求的创建者； c r e a t i o nd a t e ：创建日期； p r i o r it y ：根据变更请求的紧急程度，变更的优先级分为：紧急、高、中、低； c a t e g o r y ：变更的种类，如：产品规格变更、设计问题、器件问题、部件或文档属 性变更等； 2 e c o ( e n g i n e e r i n gc h a n g eo r d e r ) ：e c o 用于进行变更的实施。当e c r 经过评 审，确定需要进行变更时，变更处于实施阶段，此时e c o 用于对变更活动的分配和 管理。 e c o 的属性包括： n u m b e r ：唯一表示对象的编码： n a m e ：变更单的名称； o w n e r ：变更单的负责人； c r e a t i o nd a t e ：创建日期； p r o d u c tl i n e ：变更单所属的产品线； p r o d u c t ：变更单所属的产品； d e s c r i p t i o n ：对于变更单的描述： n e e dd a t e ：预计变更单的完成日期； 3 e c a ( e n g i n e e r i n gc h a n g ea c t i v i t y ) ：负责给工程师接受变更具体数据的权 利、并提供相应变更后的评审以及完成变更后的发放等相关工作。 e c a 的属性包括： n u m b e r ：唯一表示对象的编码； n a m e ：变更活动的名称； t y p e ：变更活动类型 d e s c r i p t i o n ：对于变更活动的描述； o w n e r ：变更活动的负责人； c r e a t i o nd a t e ：变更活动创建日期； n e e dd a t e ：预计变更活动的完成日期； p r o d u c tt oc h a n g e ：待变更的产品 1 5 0 7 3 0 2 5 0 4 3 王志秀 中小企业产品工程变更管理问题研究 日曝晒、g i m e r i 璁c h 2 m g er e q u e s t ) ：| - 1 一r l 变更皤求 岖峨ee 啊a l u a t i o n ) ：r 控变迦订估 1 珥c h a 旭ea m l y s l sa c t i v i t y ) ：熏照份活动 i n ed 忸n g eo r d e r ) ：。l 程受蜓单 近她ea c t i v i t y ) ：l ，程变更活动 i | _ 雷 图2 5e c m 的对象模型 针对复杂的变更流程，为了分析e c 发生的原因、评估变更的影响、提出相关的 变更解决方案，提出了e c e 和e a a ，它们独立于e c o 和e c a 流程之外，即e c e 和e a a 不影响主要的变更流程。 1 e c e ( e n g i n e e r i n gc h a n g ee v a l u a t i o n ) ：是在e c r 流程中需要对变更的潜在影 响进行评估时进行创建，是否需要e c e 由权威机构决定； 2 e a a ( e n g i n e e r i n gc h a n g ea n a l y s i sa c t i v i t y ) ：e a a 是在e c e 的基础上为了 进一步细化分析而用的。通过e c e 和e a a ，不同的专家可以独立的发表意见，相互 之间不受影响；e c e 将多个e a a 组织在一起，同时提出评估的角色可以在各个分析 活动的基础上对评估分析意见进行综合，从e c e 中得到的结论将作为e c r 流程评审 的参考。通过评估可以尽量减少后期发生工程变更的可能性。 2 5 中小企业e c m 管理存在的主要问题 对产品工程变更有效管理似乎永远是一个难题，它不仅仅是效率降低的源头之 一，甚至演