（机械电子工程专业论文）新产品开发项目管理关键技术研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 f 产品是联系企业与市场的纽带，是企业的生命线。项目管理是一种先进的管理 ：孓在新产品开发中实施项目管理可以加快产品的开发速度，快速实现产品升级 换代，促进资源的合理利用，确保企业在一定开支预算条件和开发周期内完成新产 品研制任务，提高企业市场竞争力。论文以某大型家电企业的实际应用为背景，根 据分布式环境下并行产品开发的特点，构造了新产品开发项目管理系统的体系结构， 研究了新产品开发管理系统的若干关键技术，为项目管理软件系统的开发打下了坚 、 实基础。于 本，首先介绍了课题的研究背景，综述了产品开发项目管理的研究概况，指出了存 在的问题，阐述了开发新产品项目管理软件的重要性和必要性，提出了论文的研究 目的、内容和意义。 然后，在对新产品开发的现状进行调研，分析的基础上，指出了现有产品开发 过程中存在的弊端，得出了新产品开发项目管理系统的功能需求，提出了总体解决 方案和系统结构。( 在该系统结构的基础上，研究了新产品开发项目管理中的项目模 型技术、工作流技术和系统集成技术棵用图示化方法建立了项目任务流网络模型， 同时对系统中各模块的功能设计进行了描述，保证了产品丌发管理人员对产品丌发 过程中的任务流程进度进行正确的管理与监控，使产品开发收敛于预定目标。介绍 了项目管理系统的运行界面和部分运行实例。 一 f 最后，总结了全文，指出了集成化、网络化和智能化是新产品开发项目管理系 统的发展趋势。、) 关键词：项目管理i 工作流管理；产品开发 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t p r o d u c ti st h e l i g a m e n tc o n n e c t i n ge n t e r p r i s e s a n dm a r k e t sa n dt h el i f e l i n eo f e n t e r p r i s e s p r o j e c tm a n a g e m e n ti s a na d v a n c e dm a n a g em o d e ，i m p l e m e n t i n gp r o j e c t m a n a g e m e n ti nn e wp r o d u c td e v e l o p m e n tc a np r o m o t et h ed e v e l o p m e n to f n e w p r e g 薯k f u l f i l lt h eu p g r a d i n go fp r o d u c tr a p i d l y , f a c i l i t a t et h eu t i l i z i n go fr e s o u r c e sw i t hr e a s o n ， i n s u r e e n t e r p r i s e sa c c o m p l i s h i n gt h e t a s ko fn e wp r o d u c td e v e l o p m e n ti nd e t e r m i n a t e b u d g e ta n dd e f i n i t ed e v e l o p i n gp e r i o da n di m p r o v e t h ec o m p e t i t i o n p o w e ro fe n t e r p r i s e s i nm a r k e t s b a s e do nt h ea c t u a la p p l i c a t i o no fal a r g eh o l d i n gc o m p a n y , t h es y s t e m a r c h i t e c t u r eo fn e wp r o d u c td e v e l o p m e n tp r o j e c t m a n a g e m e n ts y s t e m i s p r e s e n t e d a c c o r d i n g t ot h ec h a r a c t e r i s t i co fc o n c u r r e n t p r o d u c td e v e l o p m e n tu n d e r d i s t r i b u t e d e n v i r o n m e n t s o m ek e yt e c h n o l o g i e si nn e wp r o d u c td e v e l o p m e n tp r o j e c tm a n a g e m e n t s y s t e ma r er e s e a r c h e d t h es o l i d b a s eo fd e v e l o p i n go fp r o j e c tm a n a g e m e n ts o f t w a r e s y s t e mi se s t a b l i s h e d f i r s t l y ，t h e r e s e a r c hb a c k g r o u n di ss t a t e d ，as t a t eo ft h ea r ti nn e wp r o d u c t d e v e l o p m e n tp r o j e c tm a n a g e m e n t i s r e p r e s e n t e d 。t h ei m p o r t a n c e a n d n e c e s s i t y o f d e v e l o p i n gn e wp r o d u c td e v e l o p m e n tp r o j e c tm a n a g e m e n ts o f t w a r ea r ed i s c u s s e d ，a n dt h e p u r p o s e ，c o n t e n ta n dm e a n i n g o f t h i s p a p e r a r ei n t r o d u c e d s e c o n d l y , b a s e do nt h ei n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i so f r e c e n ts i t u a t i o no fn e w p r o d u c t d e v e l o p m e n t ，s o m ee x i s t i n gp r o b l e m s i nc u r r e n tn e wp r o d u c td e v e l o p i n gp r o c e s sa r e p o i n t e do u t ；t h ef u n c t i o n a ln e e d so fn e wp r o d u c tp r o j e c tm a n a g e m e n ts y s t e ma r ee d u c e d ； t h es o l u t i o na n ds y s t e ma r c h i t e c t u r ei si n t r o d u c e d o nt h eb a s i so fs y s t e ma r c h i t e c t u r e ， s o m ek e y t e c h n o l o g i e si nn e wp r o d u c tp r o j e c tm a n a g e m e n t a r er e s e a r c h e d ，s u c ha sp r o j e c t m o d e lt e c h n o l o g i e s ，w o r k _ f l o wt e c h n o l o g i e sa n ds y s t e mi n t e g r a t i o nt e c h n o l o g i e s b yt h e g r a p h i cm e t h o d ，t h et a s k f l o wn e t w o r k m o d e li sb u i l t t h ef u n c t i o nd e s i g no fe a c hm o d e l f r o mp r o t o t y p e s y s t e m i sd e s c r i b e d t h e s y s t e m c a n m a n a g ea n dc o n t r o l t a s k f l o w c o r r e c t l yi nt h ep r o c e s so fp r o d u c td e v e l o p m e n ta n dm a k et h a tp r o d u c td e v e l o p m e n ti s c o n s i s t e n tw i t hd e s i r e dg o a l t h em a i nf r a m ea n ds o m er u n n i n gi n s t a n c eo fp r o j e c t 华中科技大学硕士学位论文 m a n a g e m e n ts y s t e ma r ei n t r o d u c e d f i n a l l y , c o n c l u s i o ni s d r a w na n di ti sp o i m e do u tt h a tt h ei n t e g r a t i o n ，n e t w o r ka n d a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c ea l et h eu e n d so f n e w p r o d u c tp r o j e c tm a n a g e m e n ts y s t e m k e y w o r d s ：p r o j c o tm a n a g e m e n t ，w o r k f l o wm a n a g e m e n t ，p r o d u c td e v e l o p m e n t l i i 华中科技大学硕士学位论文 1 1 课题的来源及目的 1 绪论 近年来，在制造过程的上游部门，使用了各种各样现代化i t 应用系统以进行产 品的开发、计算和仿真等，明显提高了产品开发的效率。但是，这样做并没有使企 业的生产效率发生质的飞跃。在很多企业里，还缺少通贯全局的系统集成，以对整 个企业中跨任务的数据流进行不间断的控制。同时，费用较高的应用软件大多被用 作孤立的解决方案，在产品的开发过程中还没有采用正确的应用理念l l j 。 目前企业中应用的p d m 、c a p p 、m r p i i 等产品虽然在各自的领域中很好的实 现了企业的信息化，但是相对而言它们的覆盖范围小，无法支持全面的协调企业的 新产品开发与生产。因此，这就需要我们开发一种这样的工具，覆盖企业新产品开 发的整个过程，对企业中面向项目组的业务流程进行协调和控制，并确保在此期间 形成的产品数据的安全性。这就是我们为广东科龙冰箱股份有限公司开发的新产品 开发项目管理系统。 项目管理是通过项目经理和项目组织的努力，运用系统理论和方法对项目极其 资源进行计划、组织、协调、控制，旨在实现项目的特定目标的管理方法体系。作 为一种现代化的管理方式，在发展制造业、提高企业生产能力、适应市场能力和综 合经济效益等方面已显示出无比的优越性。 实行项目管理，就是要组建以项目管理为中心的、精干的项目经理部，建立经 济责任制和企业的激励约束机制，用经济合同的手段对项目实施全过程全方位和全 面的经营管理，以实现项目质量好、工期短、成本低和提高企业综合经济效益的目 的。 从多年的实践来看，实行项目管理推动了企业从传统生产型向生产经营型的转 变，增强了直接管理直接经营的职能，淡化了行政指令，有利于实现以经济手段为 主，经济手段和思想政治手段，法制手段和行政手段相结合的管理，以及竞争机制 的引入，促使企业真正把项目放在企业管理的中心位置上，使企业生产的可能生产 华中科技大学硕士学位论文 力最大限度地转化为实际生产力，改变企业管理结构的不合理现状。过去我们常说 “向管理要质量、向管理要成本、向管理要数量、向管理要效益”，这是行之有效的 做法，实践证明是正确的。当前有些企业由于管理不当，有的是杂乱无章甚至无所 谓科学管理，有的是沿袭计划经济时期那种大锅炉的管理方式，造成企业损失浪费 惊人、亏损严重，违背了生产规律影响企业技术开发和管理水平的提高。今天在社 会主义市场经济环境中，企业作为从事社会生产经济实体，要提高综合经济效益， 必须从实际出发，充分考虑当时的有利因素、不利因素和经营战略的需要，根据企 业内部组织结构、管理体制、人员素质、装备水平、资金供应等条件的变化，和项 目自身的内在规律，采取必要的措施，灵活的运用项目管理的基本理论和运行机制， 合理的配置生产诸要素，协调质量、进度、成本、合同和信息管理等部门的工作， 对项目实施过程进行控制，全面实现项目目标和企业目标，而这一目标的实现只有 通过实行项目管理方能做到1 2 j 。 本课题来源于广东科龙项目管理与成本估算软件系统的系统开发与软件实现， 以p o w e r b u i l d e r 为主要开发工具。本课题旨在以企业现有的c i m s 环境中，在新产 品开发过程中实施项目管理，通过i n t r a n e t 、数据库对企业新产品开发过程进行控制、 协调，并对其加以优化组合。 1 2 项目管理综述 在人类跨入2 1 世纪的今天，世界经济已开始进入知识经济时代，也就是把知识 转化为效益的经济时代。而项目管理正是实现这种转化的重要方法和手段。所以， 项目管理作为管理科学的最新分支，无论在研究还是在应用方面都正在迅速发展。 国内外关于项目管理的研究综述如下p 。j ： 1 、何谓项目、项目管理 所谓项目是指在一定约束条件下，如资金、时间、空间，具有明确目标的一次 性事业。每个项目都有明确的始点和终点，而每一个项目的产品或服务在一些识 别方法上与其他项目的产品或服务都有不同。 而项目管理则是指将相关的知识、技能、方法和技术应用于项目活动以满足项 华中科技大学硕士学位论文 目要求。项目是由过程构成的，项目管理属于典型的过程管理，可以通过过程，如 启始过程、策划过程、执行过程、控制过程和结束过程来完成项目管理。 2 、项目管理及其意义 从4 0 年代到8 0 年代，项目管理只是应用于国防建设部门，项目管理被看作致 力于预算、规划和达到特定目的的小范围的活动。项目经理仅被看作是一个执行部， 他们被给定一个工作，接受一些指令，然后完成该项目。到8 0 年代中期，这种看法 有了很大改变，全球性的竞争，日益增加的复杂性，对基于团队的解决方案的需求， 以及降低运行成本的压力，追使政府和企业给予项目经理和团队成员更大的责权。 不仅要他们实施方案，而且要他们管理合同，了解财务并和客户一起高效率地工作。 项目管理的吸引力在于，它使企业能处理需要跨领域解决方案的复杂问题，并 能实现更高的运营效率。来自不同职能部门的成员因为某一个项目而组成团队，这 个团队因而具有广泛领域的知识不仅仅是技术知识，而且对金融、预算、客户关系 与合同以及后勤部门都有深入的了解。这是一种弹性的方式，需要时将专家召集到 团队，任务完成后他们又回到各自的部门。与传统的管理模式不同，项目运作不是 通过等级命令体系来实施的，而是通过所谓“扁平化”的结构。其最终的目的是使 企业或机构能够按时地在预算范围内完成其目标。 项目管理的这种组织“扁平化”的特点强调了个人和团队的作用。由于每个人 的工作范围可能比传统工作方式更广，决策需要更多地依靠自己的判断和团队的智 慧，因此每个人的作用都得到了加强，而不仅仅是下级执行上级的命令。可以简单 地说，项目管理的目的在于提高工作效率，而工作效率的提高又在于发挥了个人的 积极性和能力，同时也在于提高了人与人之间的协调性而降低了内耗。 3 、项目管理常用方法 ( 1 ) 关键日期法。 这是最简单的一种进度计划表，它只列出一些关键活动和进行的日期。 ( 2 ) 甘特图 最早用于项目管理的计划模型是甘特图( g a n t tc h a r t ) 。甘特图用水平线段表示任 务的工作线段，线段的起点表示任务的开始时间，终点表示任务的结束时间，线段 的长度表示完成任务所需要的时间即工期。 甘特图的优点是表明了各任务的计划进度和当前进度，能动态地反映项目开发 华中科技大学硕士学位论文 进度。缺点是不支持活动迭代，也难以反映多个任务之间存在的复杂的逻辑关系。 图i l 甘特图 ( 3 ) 网络计划技术 网络计划技术是一种计划方法，它的基本原理是：用网络图来表达工程的进度， 计算各项活动( 任务) 的有关时间参数，使管理者对全局有一个比较完整清晰的了解， 并通过网络分析制定日程计划，以求得完工期、资源和成本的优化方案。网络计划 在对单个项目进行进度管理方面确实广为应用。但是对于有多个头绪、并且需要分 解成若干个子项目的大型工程项目，用传统的网络计划方法进行计划安排，在思路 上和实际操作上都不够清晰。 4 t j f 华中科技大学硕士学位论文 图1 2 项目网络图 ( 4 ) 关键路径方法( c p m ) 从2 0 世纪5 0 年代起，管理人员为了弥补甘特图计划法的不足，开始寻找新的 计划管理方法。1 9 5 6 年，美国杜邦化学工业公司的数学家、工程师和管理人员组成 一个专门小组，在兰德公司的配合下，吸取运筹学原理，研制出了关键路线法。 c p m 的基本原理是用网络图来表达项目中各项活动的进度和它们之间的相互关 系，并在此基础上进行网络分析，计算网络中各项时间参数，确定关键活动和关键 路线，利用时差不断地调整和优化网络，以求得最短工期。 很显然，采用以上几种不同的进度计划方法，其本身所需的时间和费用是不同 的，关键日期表编制时间最短，费用最低。甘特图所需的时间要长一些，费用也高 一些。c p m 要把每个活动加以分析，如活动数目较多，花费时间和费用将更多。p e r t 法可以说是制定项目计划方法中最复杂的一种，所以花费时间和费用也最多。 1 3 新产品开发中的项目管理的研究现状 产品是联系企业与市场的纽带，是企业的生命线。产品是否先进使用，关系到 企业的经济效益，也关系到国民经济能否健康发展。市场经济的发展，已经使我国 由过去的卖方市场转变为买方市场，而且，随着我国加入w t o ，企业面对的竞争将 是全球化的激烈竞争，不断开发新产品才是企业在未来竞争中立于不败之地的唯一 法宝。 叭 华中科技大学硕士学位论文 产品开发实施项目管理，可以在充分论证的基础上，确定产品开发是研制出一 种新产品还是改善现有产品功能，从而逐步改变我国现有产品“几十年一贯制”的 状况，满足国内外市场变化和发展外向型经济的需要：同时可以对开发新产品需要 的技术、资金、人员等资源实施有效管理，对开发过程中不可避免的这样或那样的 困难提供解决途径和方法：确保企业在一定开支预算条件下、一定的开发周期内完 成新产品研制任务，提高企业市场竞争力。 新产品开发项目管理是指新产品开发过程的项目管理。企业为了发展，要有计 划、有步骤地开发新产品，进行新产品开发规划。新产品开发项目管理包括项目建 档与维护、项目进度管理等。国内外对于新产品开发项目管理的研究工作，主要体 现在以下几个方面p 7 j ： 一、产品开发过程 顾名思义，新产品开发过程就是企业进行新产品开发的一系列步骤。为进一步讨 论方便，我们引用并行工程中的定义：新产品开发过程是指从产品定义到产品批量 生产之前这一段时间，包括与新产品开发有关的所有相关技术活动和管理活动，代 表了特定组织进行产品开发的行为。其中组织为满足某一需求利用各种资源、工具 和方法进行了创造性活动，过程的交付内容包括产品设计相关文档和数据。总之， 新产品开发过程是一个将工程技术、方法、工具和人员集成并付诸新产品开发实践 的活动的集合。它涉及技术和管理两个方面。 二、新产品开发过程模型 由于新产品开发涉及因素相当复杂，即使目标相同，开发过程可能也不尽相同。 对于企业内部新产品开发过程的研究，近年受到人们的广泛关注。研究新产品开发 过程，有利于我们更深入的了解影响企业新产品开发过程的有利和不利因素。萨伦 ( s a r e n ) 在1 9 8 4 年的一篇文章中，把企业新产品开发过程模型分为以下几种： 1 部门阶段模型 6 lf，0lf-， 华中科技大学硕士学位论文 思想匪差至 _ i 蚕匿) _ 耋至) 昏新产品 图】3 部门阶段模型 这种模型的优点是简单直观，但它不能对新产品开发性质、各部门所从事的开发 活动作出说明。它也没有指出新产品开发在各个部门之间的交流与反馈。 2 活动阶段模型 这是人们研究最多的模型。它力图确定新产品开发的特定活动，并把新产品开发 看作一个活动序列。 需求识别阶段 思想形成阶段 技术实现阶段 图1 4 新产品开发的活动阶段模型 活动阶段模型的优点在于它表明了开发各阶段的任务，潜在新产品在不同阶段的 形式。缺点在于没有指出新产品开发过程中的各点上存在其他途径的可能性。 3 决策阶段模型 决策阶段模型把新产品开发过程看作是一个决策单元的演化系列。其中每个单元 都包含下列四种活动： 1 ) 收集信息，减少不确定性： 2 ) 信息的评估： 3 ) 决策： 4 ) 确定依然存在的不确定性。 华中科技大学硕士学位论文 在每一个单元，有两类决策，一类是停止还是继续；一类是下一单元的内容是 什么。 感性阶段概念化阶段 开发阶段作业阶段 ，_ 九1 厂、1 ，_ l 、厂、_ _ 、 环境因素评估评估 ii 提原 评估 l 新 产 创新的第毫无阻碍的关于创新原则的决策 战略决策 一个思想决策 ( 继续还是停止)( 继续还是停止) 图1 5 一个决策单元模型 决策单元模型的优点是它富有灵活性，可使我们利用决策理论、计算机模拟等 方法，更好地检验创新过程的可行性。 另外，还有其它的新产品开发模型，如：转化过程模型和响应模型。转化过程 模型把创新看作一个将各种因素原材料、科学知识和人力资源转化为新产 品的过程。响应模型则把创新看作企业对一些外部因素和内部因素响应的过程。 以上的各种模型，都是人们从不同的角度观察归纳新产品开发过程的反映，是 人们对企业开发经验的提炼、总结，在一定程度上，是企业新产品开发过程的再现， 因而有助于我们理解企业的开发活动，也有助于企业从事新产品开发。 需要强调的是，以上提到的各种新产品开发过程模型，都各有其优缺点，针对 具体企业，需要根据具体企业的实际开发环境、开发产品对象特点以及企业现有技 术条件等对企业的产品开发过程进行分析，建立适合企业自己的新产品开发过程模 型。 三、产品开发过程重组 制造业本身正进行着一场深刻而广泛的变革，这与信息技术的发展是密不可分 的。信息技术正改变这企业产品开发的每一方面，包括工业界进行的组织重构、经 8 华中科技大学硕士学位论文 营过程重组等等，企业正在逐步实现计算机化、信息化、智能化和集成化。信息技 术，如c a x 、d f x 、快速原型技术、仿真技术和s t e p 统一化数字化设计模型等新技 术为加速产品开发、提高产品质量提供了可能；同时，传统的产品开发模式提出了 挑战，人们不得不重新设计产品开发过程。 在国际上，大型复杂的新产品开发项目，往往伴随企业经营过程的重构。如波 音( b o e i n g ) 公司在开发b o e i n g7 7 7 客机的时候，就引进了先进的无纸设计技术，并 进行了整个企业设计制造过程的重构，最终保证了7 7 7 客机的设计制造在较短时间 内不做物理样机的情况下一次成功。 产品开发过程重组是通过从根本上对产品开发过程的重新考虑和彻底性的设 计，达到产品开发在成本、质量、服务和速度上的巨大的改进。重组意味着对过程 的较为彻底的改造。产品开发过程重组是组织层次的周密的过程改革。过程工程的 每一次大的循环，即组织启动过程重组，是由经营环境变化和新技术驱动，从而形 成过程重组的需求。当市场竞争发生变化，如产品开发周期成为当前产品开发竞争 的焦点，或者当前的产品技术发生较大的突破时，企业必须作出相应对策，进行产 品开发过程重组，以提高其竞争能力。同样，基于某个或者多个项目内部改革的成 功经验，或者是在大量的项目实践中发现很多问题，都有可能启动过程重组。 产品开发过程重组代表了过程管理中最具挑战性的方面，它主要从基于全面质 量管理( t q m ) 技术中的q f d 与基于时间、成本与设计质量综合考虑的过程协同组 织两方面进行努力： 1 ) 质量功能部署q f d 质量功能部署q f d 是一种将用户需求转化成各设计阶段和各生产阶段对产品功 能的要求的方法。它包括市场销售、计划、产品设计、原型产品评价、生产过程设 计和生产的各项技术要求。将用户的需求转化成为产品生命周期各个阶段具体的产 品开发时间、成本和性能要求后，就可以明确责任并在各个阶段加以控制，及时调 整过程以便最大程度满足用户需求。 2 ) 过程的协同组织 过程协同组织的内容很广泛，涉及到过程改进的方方面面。目的是通过研究各 种过程建模、过程流优化和过程仿真方法以实现合理组织过程。并行工程强调产品 投放市场的时间是竞争的焦点，故以缩短开发时间为主，兼顾设计质量和成本的过 9 华中科技大学硕士学位论文 程改进研究是重点。 四、面向并行工程的产品开发过程 并行工程的核心是产品与过程的并行开发，强调在产品的设计开发阶段就以并 行的方式综合考虑产品生命周期中后续阶段各环节的影响。它设计到多形式、多领 域、多学科知识的集成，产品开发过程不再是设计领域内一个孤立的技术问题，而 是综合了产品各相关领域、相关过程、相关技术及相关组织形式的系统化组织管理 问题。正如美国国防部在d o dg u i d eo f i p d 中所强调的那样，并行产品开发是集成了 从产品定义到产品相关领域的所有活动的管理过程，从这一意义上来讲，产品开发 项目管理是并行产品开发的核心。 图l - 6 产品开发项目管理在并行工程中的地位 面向并行工程的产品开发过程的特点是，根据产品开发任务动态定义任务模板， 根据任务模板动态建立多功能团队( i p t ) ，支持对过程实例的监控，对过程资源的 获取与改变。与此相比较，传统开发方式具有如下缺点：开发过程基本固定，开发 人员基本固定，对开发过程中的工作流的监控基本上依赖人工干预，过程的自动化 程度低，过程之间很难共享过程资源，过程集成度低，“过程孤岛”现象严重等。 面向并行工程的产品开发过程由产品开发任务驱动，任务不仅是过程实例创建 与启动的驱动力，而且也是过程自身运动的驱动力。实际产品开发中存在着种种不 可测因素，这使得许多任务是随着产品设计的进行才逐步明晰的。因此，产品开发 i i f 合 华中科技大学硕士学位论文 过程定义是一个贯穿于整个产品开发全过程的概念，是一个随项目开展逐步完善的 过程。 纵观产品开发项目管理研究的现状，我们发现虽然取得了不少成果，但仍然存 在一些尚未涉及的研究领域和存在研究深度不够的问题，现总结如下： 1 )产品开发项目管理体系结构。并行工程环境下的产品开发项目管理是一个 复杂的系统工程，需要有一个清晰的、通用的过程管理参考体系结构来指 导不同应用领域的项目管理研究和实现，目前虽然有一些文献对此有所论 述，但研究力度却不够。 2 )过程管理支持功能。目前对过程管理的研究与开发大多集中于过程建模工 具，缺乏对过程管理工具的研究投入。而且目前一般项目管理软件缺乏过 程管理功能。 3 )传统的项目管理不支持像并行工程环境下产品开发这一类具有复杂任务 关系的项目，也不能为任务的启动与结束设置逻辑条件；而这恰恰是工作 流管理的长处。尤其是工作流管理联盟提出的工作流管理系统的参考模 型、接口定义及分布式体系结构等可为项目管理软件所借鉴。 钔缺乏项目文挡的有效管理，技术性文挡存储在p d m 、c a p p 等系统中， 但是管理性文挡只能以纸介质的形式存在。查询、统计、多版本管理、安 全管理等还需要做大量工作。 1 4 本文的主要工作 作者和项目小组自2 0 0 1 5 月起，多次深入公司，做了大量的调查研究和分析总 结，为研究和开发实用化、商品化的项目管理系统以及p r o j e c t ，p d m ，m r p i i 的集成做 了大量工作具有理论意义和实用价值，具体工作如下： 1 ) 对在产品开发中实施项目管理的现状调查和分析： 2 ) 对现有的产品开发过程与计划文件进行规范； 3 ) 建立通用的计划文件的表达方式； 4 ) 实现项目实施情况的监控与调整； 5 ) 采用图示化方法建立了项目任务流网络模型： 华中科技大学硕士学位论文 6 ) 开发了专用邮件系统： 7 ) 实现k e l o np r o j e c t 与p d m 的集成： 8 ) 实现k e l o n p r o j e c t 与m r p i i 的集成： 9 ) 实现各种辅助产品开发手段，如产品开发成本估算以及零件、辅料供料状况 的实时提示等。 1 5 本文的组织结构 第一章绪论。第二章介绍了系统的体系结构以及开发背景。第三章介绍项目模 型技术。第四章介绍了工作流管理技术在项目管理系统中的应用。第五章介绍了项 目管理系统与c i m s 其他应用功能分系统集成。第六章介绍了系统的部分运行实例。 第七章总结了全文的内容，并展望下一步的工作。 一1 2 华中科技大学硕士学位论文 2 1 项目背景 2k e l o np r o j e c t 的体系结构 我们经过大量的调研发现，科龙冰箱公司目前的产品开发存在以下主要问题： 1 、缺乏全生命周期的产品开发过程管理，项目负责制往往只停留在某个部门内 部或者有限的若干部门； 2 、缺乏项目的有效组织，难于对跨部门的人员、资源、工作、行为的有效组织 与管理； 3 、缺少对计划的合理编排和有效监控的工具，缺乏任务之间关联关系定义，不 能对任务完成情况进行控制和记录； 4 、缺乏项目文挡的有效管理，技术性文挡存储在p d m 、c a p p 等系统中，但是 管理性文挡只能以纸介质的形式存在。查询、统计、多版本管理、安全管理等还需 要做大量工作： 5 、缺乏畅通的信息交流渠道，计划发布、取消、开发者之间的信息交流等主要 采用电话、文件、o a 系统三种形式，难以和实际工作相联系； 6 、对新产品成本估算手段比较落后，没有充分利用现有的设计信息与生产管理 信息； 7 、产品开发过程与物料准备工作脱节，项目负责人难以适时掌握物料准备情况。 可见，开发基于项目负责制的信息管理系统已是迫在眉睫。同时，随着科龙c i m s 的实施，产品开发开始应用产品数据管理系统p d m ，工艺设计开始应用计算机辅助 工艺设计系统c a p p ，另外，m r p i i 系统在科龙公司也进行了多年的实施与成功应用。 这些集成化的计算机辅助设计与管理手段又为实现项且开发过程的计算机管理提供 了必要的支持与保证。因此，开发与实施科龙项目管理系统( k e l o np r o j e c t ) 不仅是必 要的，也是可行的。 华中科技大学硕士学位论文 2 2k e l o np r o i e c t 的功能结构 i项目模型与总趁平台 l 新建项目、项目取消、项目结构p 恻l 护、项目属性、项目状态、项目权限、项目共享、 l项目文档、查询、统计、报表、；时计划、卫鼬k 项目j e 挡、项目会签与审核 ： 计划编制计划调整计划监控物料监控成槲邮懒 系驸 模型调属性修改状苓曩龄物料i 揽成本计划专用邮阵用户定义 任务整理版本生成状态自动输a物袢卖入物件卖广域自啉用户组定义 属性维护整体调整计划预警完成状态输入物愀自刚钹送角色定义 任务状态阶段讽整潮整告完成状态读a成本比皎邮件读暇权限定义 任务关联关键路线磁警告记录完或状鼢成越酐错鼢附自颇目系糙 逻辑检查自动重排任务状态查诌协脚陡嬲成本计算附加计划数据备份 关键路线手工重徘计划取消协障仓蝴成辎鞠皈谬 资源关联数据统计协斟完嘣赠 数据统计扬斟未完警告 图2 1k e l o np r o j e c t 的功能结构图 由图可见，k e l o nv r o j c o t 由八个模块组成。项目模型和总控平台是k e l o np r o j e c t 的主界面，同时也是项目管理系统各个功能模块的入口，主要功能包括项目组织、 计划管理、结构调整、项目文档管理，任务提示、邮件提示、查询统计等。项目管 理分类模型是通过对各种开发项目进行分类，并对每个不同的类别建立各自的管理 过程模型。它是产生项目管理实例的基础。项目计划编制模块能够让项目管理者快 速高效地定义产品开发流程，形成任务网络图，实现过程执行的自动化并完成任务 网络图关键路径和关键任务的计算。项目计划调整模块完成计划调整，以及项目流 程优化。项目计划监控模块完成对产品开发流程的监控，项目负责人采取手动或者 自动方式改变任务的完成状态，系统通过对计划的时间对照对未完成的任务进行不 同程度的警告，对或者将延误的任务进行预警。物料监控模块的作用就是实时监控 1 4 华中科技大学硕士学位论文 物料的准备数量，以保证样机试制和小批试制能够按期进行，从而保证新产品的开 发工作能够有备无患地如期完成。成本估算模块完成对新产品开发过程中所产生的 成本的估算功能。专用邮件模块，提供新产品开发过程中信息传递支持。系统维护 模块实现对开发项目组成员、角色、项目及任务属性与状态的操作权限进行控制， 另外还包括数据备份等功能。 2 3k e l o np r o j e c t 系统功能模块设计 一、项目模型与总控平台模块。 项目总控平台是k e l o n p r o j e c t 的主界面，在项目总控平台不仅要完成新建和取消 项目、项目结构管理、项目分解等功能外，还是计划制定、计划调整、计划监控等 功能的入口。 二、计划编制模块。 计划编制是项目管理的主要功能之一。系统支持可视化的计划编制，例如用 g u n t e r 图方式表示进度计划，用拖动的方式改变任务的前后次序，用连线的方式产 生任务之间的关联关系等。 三、计戈调整模块。 计划编制完成后，在实际执行过程中，可能需要根据具体的情况对计划进行调 整。调整的原因有多种，例如整个项目的提前或推迟，某项任务( 特别是关键路线 的任务) 的提前或者延迟等。调整的策略也有多种，例如在保证资源不变的情况下， 全部任务的提前或者延迟；或者在保证项目按期完成的情况下，调整每项任务的资 源配置，或者压缩预备期等。 四、计划监控模块。 计划编制和计划调整只是项目管理的开始。在项目执行过程中，需要对计划的 执行情况进行监控，对未能完成的计划进行警告和记录，并采取适当的措施。对于 即将延误的计划要及早发现，并给出预警。 五、物料监控模块。 在项目管理中，任务完成所依赖的最重要的资源之一是物料。在新产品开发过 程中，一旦产品明细表产生( 工程b o m ) ，即可进行物料监控，保证在产品试制等 华中科技大学硕士学位论文 任务能够按期进行。 六、成本估算模块。 项目开发过程中，必然伴随着开发成本估算。因此，本系统的项目管理中将包 含成本估算功能。这里的成本主要指的是产品开发阶段估算出来的材料成本。成本 计划作为每个新产品开发项目的属性之一，列出了准备开发的产品的期望成本。 由于不同类型的物料，其成本估算方法不同，在对物料进行成本估算之间必须 先对物料进行过滤。其原则包括，如果某物料是借用件，则该物料的价格可以从原 来的产品成本数据中获取：如果某物料是外购件，则进行市场调查；如果是专用自 制件，则根据经验或者比较同类物料的价格。 七、邮件系统模块。 在项目管理中，项目开发成员之间的信息交流是非常重要的。尽管存在多样的 通讯手段，但是直接和项目管理本身相连的权限管理和数据传递却难以借助于常规 的通讯方式。因此，开发项目管理的专用邮件系统是必要的。项目开发人员使用专 用的邮件系统，不需要建立新的通讯录，而可以直接使用用户管理中的名录。 八、系统维护模块。 系统管理员可以对使用项目管理软件的用户进行定义，包括用户编号、名称等。 项目管理软件支持用户分组管理。将用户按照不同的工作部门划分为多个组。作为 特殊情况，一个用户既可以从属于多个组，也可以不属于任何组。与按照不同工作 部分分组不同，角色定义按照用户的职责进行划分。一个用户可以拥有多个角色， 但是在登录到系统时只有一个当前角色。项目管理中的存取权限包括两大类，一类 是对数据的存取权限，另一类是对操作的权限分配。而权限定义的方法则分为三种， 即按照用户定义、按照用户组定义和按照角色定义。 6 华中科技大学硕士学位论文 2 4k e l o np r o j e c t 与其它系统的关系 f 口ll 口ii 口ii 口il 口l i 耐l i 曼蚓i 倒备耐备蔓吲 图2 2k e l o np r o j c o t 的网络结构图 本系统将从企业目前已经投入运行的p d m 、m r p i i 中读取新产品的b o m 信息，即 从p d m 中读取产品的工程b o m 或设计b o m ( e b o m ) ，从m r p i i 中读取新产品的制造b o m ( m b o m ) 。 科龙冰箱公司目前使用的p d m 是u g s 公司的产品i m a n6 0 ，i m a n 所采用的 后台d b m s 为o r a c l e 8 i 。而本系统所采用的数据库管理系统是o r a c l e8 0 6 。 两者同为关系型数据库。所以在本系统中可以通过o d b c 的方式访问p d m 数据库。 科龙冰箱公司目前的m r p i i 系统是一个基于网状数据库的系统( m a n m a n ) ，而本 系统的d b m s 是关系型d b m s ，因此无法通过o d b c 的方式进行本系统与i v i r p i i 的集成。m r p i i 的网状数据库的结构对我们是未知。我们采用了通过使用远程访问 工具( n c t t e r m ) 访问加r p 服务器的方法进行本系统与m r p i i 的集成。 华中科技大学硕士学位论文 3 1 项目模型技术简介 3 项目模型技术 产品开发中的产品信息一直通过图纸和报告来交换。通过计算机，项目信息可 有效地存储和处理，并实现信息共享。但目前每个项目虽然产生着大量的信息，参 与者之间信息交换还是不一致的，通常只能缩减到一个非常小的子集，并且同时仅 供少量参与者使用，大多数与项目有关信息最终被损失。产生的某些信息与其他信 息不一致或者存在着不必要的重复。 项目模型是在对各种项目进行统计归类的基础上。将各类项目的共同属性或者 最常用的属性作用默认值。项目模型可以用来快速产生项目实例，可以分为项目组 织模型、计划模型、安全模型和人员组织模型。 3 2 项目管理中的项目组织模型 项目组织模型首先由项目管理者制定项目的目标，然后根据项目复杂程度将项 目划分为若干个阶段，同时定义项目的里程碑，任务完成预定期限，任务完成时提 交的对象和释放的设备等。以视图方式描述项目的组织结构，并进行统一编码，便 于过程的调度与管理。 一、项目组织模型的内容 1 ) 项目结构树 项目结构树是组织项目的基础，项目组织模型依赖于项目结构树的搭建。可以 以下面的方式搭建项目树。 8 i 华中科技大学硕士学位论文 图3 - 1 项目结构树 首先由总公司给下面的分厂下达本年度新产品开发计划，根据产品的销路我们 将开发计划分为内销计划、出口计划、定牌计划。对于每一种计划类别，会有很多 期开发计划，每期计划又会有很多具体的开发项目，每一个具体的项目在不同的开 发阶段会有很多不同的项目计划。它们之间的关系如图3 1 所示。t 2 ) 项目阶段的划分 一 对于一个实际新产品开发项目，由于项目的复杂性往往将项目分为多个阶段， 对于不同产品，其阶段的划分可能不同。但是对于同类产品或者同一系列的产品其 阶段划分差别不是很大。这样我们就可以利用项目模型技术，为实际项目划分阶段。 1 9 华中科技大学硕士学位论文 图3 2 项目阶段划分 例如，一台型号为b c d 1 9 9 w a k 的冰箱的开发过程可以划分为以下几个阶段： 产品设计、样机试制准备、样机试制、样机试制鉴定、第一次小批试制准备、第一 次小批试制、第二次小批试制准备、第二次小批试制、小批试制、小批试制鉴定。 在实际使用中我们可以首先创建一个项目组织模型，该模型具有以上所述的开发阶 段，并为每一个阶段制定典型的项目计划。一个典型的冰箱开发项目各阶段具有的 项目计划如表3 - 1 所示 项目开发阶段项目计划 产品设计设计进度计划、设计任务评审征求意见表 样机试制生产技术准备总体计划、样机试制生产技术准备任 务书、样机试制生产技术准备计划、工艺准备计划、工装模 样机试制准备具准备总体计划、新产品专用物料准备计划、样机试制检测 计划、模具调试进度计划、供应部工装准备计划、工序质量 进度计划 样机试制样机试制进度计划、样机试制问题点整改计划 样机试制鉴定样机试制征求意见表 小批试制生产技术准备计划、新产品专用物料准备计划、工 第一次小批试制准备序质量控制进度计划、小批试制检测计划、模具调试进度计 划 第一次小批试制第一次小批试制进度计划、小批试制问题点整改计划 小批试制生产技术准备计划、新产品专用物料准备计划、工 i 第二次小批试制准备 序质量控制进度计划、小批试制检测计划、模具调试进度计 华中科技大学硕士学位论文 划 第二次小批试制第二次小批试制进度计划、小批试制问题点整改计划 小批试制鉴定小批试制征求意见表 批试制无 表3 1 各阶段项目计划表 二、 项目组织模型的实例化 利用项目模型技术组织项目实际上是通过专家引导的方式，参考系统中已经存 在的模型自动的生成项目实例、各个阶段的子文件夹和相应的项目计划，同时参照 模型设置项目、各个阶段的子文件夹和相应计划的共享和权限。利用项目组织模型 可以快速生成项目实例，迅速组织项目，具有