（机械电子工程专业论文）面向ave的分布式协同企业建模的过程管理方法及实现.pdf

摘要 随着信息时代的到来和经济全球化市场环境的形成，敏捷虚拟企业 ( a v e ) 作为提高企业群体竞争能力的全新企业组织模式，成为新一代企业 的发展热点。a v e 模型是对a v e 的抽象化的描述，它为a v e 的建立、运行 和演变提供有效的支持。将项目管理和协同工作理念引入a v e 建模过程是 a v e 建模领域的又一创新，同时也是a v e 建模发展的必然趋势。通过引入 科学的项目管理方法大大缩短了a v e 的建模时间、提高了a v e 模型的质 量，对a v e 模型在现实环境中的应用有着非常重要的意义。本课题在国家 高技术研究发展计划( 8 6 3 计划) 项目一支持e r p 快速实施的网络化协 同企业建模系统的支持下针对a v e 协同建模过程、a v e 项目管理特点、 a v e 项目管理方法进行了较深入的研究。主要包括以下几个方面： 首先，在对a v e 的建立过程和特点充分理解的基础上，对a v e 模型结 构和a v e 建模特点进行了较深入的研究，同时从不同角度分析了a v e 建模 的过程。重点论述了协同建模过程和分布式建模结构的思想，引入了导入 导出方法。 其次，针对a v e 建模的特点采用了一种项目管理的分层组织结构和一 种纵向分层、横向联系的项目结构。讨论了建模项目分解的不同方法，引入 了建模小组、建模岗位、建模角色、建模项目、建模任务等概念，为建模项 目管理模式的研究提供了依据：结合普通项目管理思想和建模项目的特殊性 对建模项目的项目计划方法、项目跟踪监控方法以及有限资源( 建模人员) 情况下资源的优先分配原则进行了研究；详细介绍了模型建立过程中的管理 机制。 最后，在上述理论研究的基础上，设计并实现了面向a v e 分布式协同 建模的过程管理原型系统。 关键词敏捷虚拟企业：敏捷虚拟企业建模：分布式协同建模；项目管理 堕竺堡三些查兰三兰堡圭兰竺篁兰 a b s t r a c t w i t ht h ec o m i n go ft h ei n f o r m a t i o na g ea n dt h ef o r m i n go ft h eg l o b a l m a r k e t ，a g i l ev i r t u a le n t e r p r i s e s ( a v e ) ，a sab r a n d n e we n t e r p r i s eo r g a n i z a t i o n m o d e ，i sb e c o m i n gt h eh o t s p o to f t h en e we n t e r p r i s eg e n e r a t i o nt oi m p r o v et h e c o l l e c t i v e c o m p e t i t i v e n e s s a s a na b s t r a c t d e s c r i p t i o n o fa v e ，a v em o d e l s u p p o r t st h ec r e a t i o n ，o p e r a t i o na n de v o l u t i o no f a v ee f f e c t i v e l y i ti sa l s oa n i n n o v a t i o na n da ni n e v i t a b l e t e n d e n c yt o i n t r o d u c e p r o j e c tm a n a g e m e n ta n d c o l l a b o r a t e dw o r ki n t op r o c e s so fa v em o d e l i n g b e c a u s ei tc a ns h a r p l yr e d u c e t h e m o d e l i n gt i m e a n d i m p r o v et h eq u a l i t y o fa v em o d e l ，i th a sa g r e a t s i g n i f i c a n c e f o ra v em o d e lu s e di na c t u a le n v i r o n m e n t t h i sp a p e r ，w h i c hi s f o c u s e do nt h ec o l l a b o r a t e d m o d e l i n g ，c h a r a c t e ro fp r o j e c tm a n a g e m e n ta n d m e t h o do f p r o j e c tm a n a g e m e n t a b o u ta v e m o d e l i n gi ss u p p o r t e db y t h en a t i o n a l h i g h t e c h n o l o g yd e v e l o p m e n tp m g r a m n e t w o r kc o o p e r a t e de n t e r p r i s e m o d e l i n g w h i c hs u r p o r t i n ge r pf a s t e r i m p l e m e n t a t i o ns y s t e m t h ew h o l e d i s s e r t a t i o ni n c l u d e sf o l l o w i n gc o n t e n t s ： f i r s t l y ，a ne x h a u s t i v es t u d yi sg i v e nf o ra v e m o d e lf r a m e w o r ka n da v e m o d e l i n gc h a r a c t e r sb a s e d o nd e e pu n d e r s t a n d i n ga b o u tp r o c e s so fa v e b u l i d i n g a n da v ec h a r a c t e r s a l s oi t a n a l y s e s a v em o d e l i n g p r o c e s s f r o md i f f e r e n t a s p e c t s t h ee m p h a s e so ft h i ss e c t i o na r eo nt h ec o l l a b o r a t i v em o d e l i n gp r o c e s s ， t h ei d e ao fd i s t r i b u t e dm o d e l i n gf r a m e w o r k ，a n di n t r o d u c i n gan e w i m p o r t e x p o r t m e t h o d s e c o n d l y , t h i sp a p e rd e v e l o p sal a y e r e da r c h i t e c t u r eo fp r o j e c to r g a n i z a t i o n a n da na r c h i t e c t u r eo f p r o j e c tw h i c h i sl a y e r e di np o r t r a i ta n dr e l a t e di nl a n d s c a p e ， d i s c u s s e sm a n yk i n d so fm e t h o d sf o r d e c o m p o s e dp r o j e c t a n d g i v e s s o m e c o n c e p t s ，s u c ha sm o d e l i n gt e a m ，m o d e l i n gp o s t ，m o d e l i n gr o l e ，m o d e l i n gp r o j e c t a n dm o d e l i n gt a s k r e s e a r c h i n gi n t op r o j c o tm a n a g e m e n tm o d e li s d e p e n d i n go n t h o s ed e c o m p o s e dm e t h o d sa n d c o n c e p t s t h i sp a p e r a l s oc o m b i n e sc o m m o ni d e a o fp r o j e c tm a n a g e m e n tw i t hp a r t i c u l a r i t yo f m o d e l i n gp r o j e c t ，p r o p o s e sp r o j e c t s c h e d u l em e t h o da n dp r o j e c tc o n t r o lm e t h o d ，a n dt h e nd i s c u s s e sap r e f e r e n t i a l d i s t r i b u t i o np r i n c i p l ew h e nt h er e s o u r c e ( m o d e i i n g p e o p l e ) i sl i m i t e d m o r e o v e ri t g i v e sad e t a i l e da c c o u n to fm a n a g i n gb o d yi nm o d e l i n gp r o c e s s 堡堡堡三兰查兰三兰堡圭兰竺堡兰 a tl a s t ，b a s e do nt h er e s e a r c hw o r kd o n ea b o v e ，as y s t e mt h a tf a c i n gp r o j e c t m a n a g e m e n to f d i s t r i b u t e da v ec o o r d i n a t e d m o d e l i n gi sd e s i g n e da n d r e a l i z e d k e y w o r d s v i r t u a le n t e r p r i s e ；v i r t u a le n t e r p r i s em o d e l i n g ：d i s t r i b u t e d c o l l a b o r a t i o nm o d e l i n g ；p r o j e c tm a n a g e m e n t - i l i 哈尔演t 业大学工学硕士学位论文 1 1 课题来源及背景 第1 章绪论 随着全球市场的开放及全球性生产能力的形成，世界经济的发展呈现出全 球化，市场化的两大趋势，传统的生产模式对市场剧变的响应越来越迟缓，促 使管理学界重新审视传统的企业管理战略，寻求适应新时代的新途径。为了迅 速把握市场机遇，做出反应，抢占市场份额，降低经营成本与风险，企业往往 以台作的方式充分利用其他企业的优势资源以弥补自身的不足之处。在这种环 境下敏捷虚拟企业为适应市场经济、信息时代的大环境而产生，同时计算机网 络及信息高速公路的发展使得异地组织动态联盟企业生产经营成为可能。 敏捷虚拟企业( a v e 也称为动态联盟) 是建立在多企业间产品虚拟化设计 制造的基础上，由多个各有专长的敏捷企业动态地组成临时的、联盟的、靠网 络联系的、统一指挥的经营实体。这种集成化的动态联盟制造将成为本世纪采 用的主要制造手段。 但是，建立a v e 是一项复杂的企业经营与系统工程，需要考虑的因素很多 而且要求在很短的时间内组建起a v e ，快速响应市场。为了支持a v e 的快速 组建，需要建立a v e 模型并通过对模型的优化、分析、设计来指导建立优化的 a v e ，把潜在问题都解决在实际建立和运行之前，从而降低风险。因此，建立 a v e 模型是组建敏捷虚拟企业过程中的一项重要内容。如何有效、正确、快速 地对a v e 进行建模则更成为a v e 运作的关键。 项目管理作为a v e 建模主要的管理手段。a v e 建模项目管理，是以项目 ( 建模) 为核心、以模型建立过程为主线的全生命周期的管理，通过多任务、 多层次的项目分解集成；建立a v e 建模的多阶段、多任务、多层次的、集成 的项目计划，实现项目运行阶段的监测和控制管理。 本课题来源于国家高技术研究发展计划( 8 6 3 计划) 项目支持e r p 快速 实施的网络化协同企业建模系统。 堕查堡三些查兰三兰堡圭兰堡丝圣 i 2 敏捷虚拟企业概述 1 2 1 敏捷虚拟企业组织形态 a v e 的组织形态和企业问的合作形式是形成a v e 组织的基础。a v e 组织 具有：企业适应性强，可组织各种规模的生产；组织结构扁平化，反应速度 快：企业可重构性好；支持企业间最优组合等优点。a v e 组织的运营方式一般 是面向产品过程的，且采用t e a m w o r k 的组织形态。a v e 企业企业组织一般由 三个层次描述。a v e 组织结构上层是由若干a v e 项目组v g ( v i r t u a lg r o u p ) 构 成虚拟公司层( v i r t u a lc o m p a n y ) ，a v e 按照产品过程和敏捷制造的运营模式进 行组织。每个v g 由相互合作的a v e 伙伴企业派项目小组t e a m 组成。a v e 的中间层次是a v e 伙伴企业闯的合作层，伙伴企业以供应链式、转包加工 式、合资经营式、插入兼容式和虚拟联合式等合作方式构成v g 通过信息高速 公路参与动态联盟。a v e 组织的下层结构是构成a v e 的联盟伙伴层。敏捷型 的联盟伙伴企业的内部组织也是动态的，它通过迅速组合其基本生产组织单元 形成相应的项目小组，并以小组为单位按照a v e 需求的合作形式参与a v e 的 活动咿j 。 1 2 2 敏捷虚拟企业体系结构 a v e 的总体体系结构包括信息基础结构、合作平台和应用平台三个层次。 信息基础结构是各行业各部门的信息高速公路的信息服务系统，包括企业目 录、产品目录、企业主页以及与虚拟企业运作相关的知识库系统。企业合作平 台是支持虚拟企业创建和运作的关键支撑系统( 虚拟企业集成模型构建系统、 伙伴企业选择决策支持系统、虚拟企业动态运作系统、虚拟企业后评估系统 等) 。应用平台是指成员企业的应用平台，基于通用的接口标准进行信息传 输，并与合作平台交换信息。这三个平台的实施依赖于通用的用户访问方式和 知识交换协议f 3 】。 1 2 3 敏捷虚拟企业研究现状 迄今为止，敏捷制造的研究是在两个层次上进行的，第一层侧重从企业组 织、结构和管理、营销策略的角度研究敏捷制造的实现；第二层则侧重从技术 咯尔演工业大学工学硕士学位论文 的角度研究敏捷制造的实现方法和关键使能技术f 4 j 】。最初，敏捷制造的研究 大多集中于第一层的研究，到9 0 年代中，获得了一批较为成熟的研究成果， 提出了一系列新的制造概念与模式，如企业重组、动态联盟、虚拟组织等：另 方面，9 0 年代信息技术的飞速发展( 如：分布式计算技术、网络通讯技术、 万维网技术) ，为实施新的制造概念和模式提供了更有效的手段，一些技术有 可能突破原有第一层研究的限制，为创造更新一代的制造思想和模式提供了空 间。近几年来，第二层次的研究在美国已经展开，一个例子是美国 n i i i p ( n a t i o n a ti n d u s t r i a li n f o r m a t i o ni n f r a s t r u c t u r ep r o t o c o l s ) 正在从事的关于虚拟 企业方面的研究工作，研究企业间合作的方案，使得合作者之间消除由于不同 的数据结构、不同的过程和不同的计算环境所造成的障碍。该项研究认为虚拟 企业的组成单位就如同属于一个组织一样，协同工作，资源共享，完成任务， 而实质上这些组成单位是彼此独立的公司，遍布美国各地。该项研究的一个演 示系统就是基于i n t e r n e t ，c o r b a ，s t e p ，w o r k f l o w 的一个应用范例 1 6 , 7 1 。 国内学术界有关敏捷制造的研究起步于9 0 年代初，主要在企业组织和结 构层次上，研究取得了一定的成果，但在技术层次上的研究较缓。 1 - 3 敏捷虚拟企业的建模方法 1 3 1a v e 企业建模研究现状 国内外在a v e 企业建模领域进行了广泛而且深入的研究，国内外在这方 面的研究主要集中在：a v e 模型化方法【8 1 、a v e 建模环境p 1 、a v e 建模语 言、a v e 建模过程等方面，其中对a v e 模型的研究大量的借鉴了企业建模方 法的研究成果。 国际上比较著名的企业模型体系结构和企业模型框架主要有j ，z a c h m a n 提 出的z a c h m a n 框架、欧共体e s p r i i 、项目a m i c e 研究组提出的c i m o s a ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n go p e ns y s t e ma r c h i t e c t u r e ) 体系结构 1 2 , 1 3 j 法国b o r d e a u xi 大学gd o u m e i n g t s 提出的g r a i g i m ( g r a i i n t e g r a t e d m e t h o d o l o g y ) 体系结构【l “、德国s a a r l a n d 大学a w s c h e e r 提出的a r i s ( a r c h i l e c t u r ei n t e g r a t e di n f o r m a t i o ns y s t e m ) 体系结构和美国p u r d u e 大学t j w i l l i a m s 提出的p e r a ( p u d u r ee n t e r p r i s er e f e r e n c ea r c h i t e c t u r c ) 体系结构【1 6 】 等。 堕堡堡三些奎兰三兰堡圭兰堡篁三 国内提出的企业模型体系结构和企业模型框架主要有清华大学陈禹六教授 提出的阶梯形c i m 系统体系结构【 1 和清华大学、哈尔滨工业大学与中科院沈 阳自动化所共同提出的集成化企业建模系统体系结构u8 】等。 在企业建模的研究中，国内外提出和借鉴使用了许多种的建模语言。常用 企业建模语言可以分为四类：形式化的建模语言、基于知识的建模语言、结构 化的建模语言和面向对象的建模语言。其中，企业建模常用的形式化建模语言 主要有p e t r in e t 方法、e x p r e s s 语言和z 语言【1 9 1 等 基于知识的建模语言主 要有o n t o l o g y 方法等，o n t o l o g y 是一种相对较新的方法，主要研究包括多伦多 大学的t o v e 项目、斯坦福大学的s h a d e 项目【2 0j 和爱丁堡大学的e n t e r p r i s e 项目等；结构化的建模语言主要有e r d 方法、d f d 方法、p a d 方法、i d e f 0 方法、i d e f l x 方法、o r a ig r i d 方法、g r a in e t 方法和e p c 方法等：面向对 象的建模语言主要有c o a d 方法、b o o c h 方法、o m t 方法、o o s e 方法和 u m l 等。 与企业建模相关的标准化工作主要是有：i s o 、c e n 和i f i p i f a c 进行 的，其中比较重要的包括 2 1 , 2 2 1 ：i s o1 0 3 0 3 。1 ls t e p 产品建模语言e x p r e s s 、 i s o1 8 6 2 9 过程说明语言( p r o c e s ss p e c i f i c a t i o nl a n g u a g e 。p s l ) 、i s ot c l 8 4s c 5 w g l 提出的企业模型概念和规则i s o1 4 2 5 8 和企业参考体系结构和方法论需 求i s o1 5 7 0 4 、c e nt c 3 1 0w g l 提出的欧洲预标准企业建模框架e n v4 0 0 0 3 和i f a c i f i p 提出的g e r a m ( g e n e r i ce n t e r p r i s e r e f e r e n c ea r c h i t e c t u r ea n d m e t h o d o l o g y ) 等。 1 3 2a v e 企业建模的特点 与通常的企业模型相比，a v e 模型具有多种不同的特征： ( 1 ) 跨组织性a v e 模型不仅涉及各个伙伴企业，而且涉及a v e 的虚拟企 业部分以及基于公共信息网络而建立的全球化伙伴网之间的合作关系等； ( 2 ) 致性与通常的企业不同，a v e 是由多个独立的伙伴企业组成的， 这些伙伴企业在战略目标、经营过程以及商务规则等方面都存在巨大的差异， 因此各个伙伴企业的企业模型之间存在着冲突或不一致性。同时，各个伙伴企 业在a v e 中担当的角色以及获得的利益也不相同，它们之间存在着激烈的竞 争。因此，作为a v e 建立和运行的基础之一，a v e 模型必须具备更高的模型 致性，尽量减少各个伙伴企业对于a v e 模型的不同理解，否则可能导致a v e 运行过程中的混乱或者伙伴企业之间的矛盾和冲突； 堕童堡三些查耋三兰堡圭兰堡丝兰 ( 3 ) 可重构性随着a v e 内外部环境的变化，a v e 的组织结构、利益格 局、经营过程等都会动态的变化，a v e 模型必须能够反映这种变化： ( 4 ) 可重用性在a v e 模型的建立和重构过程中部涉及a v e 模型的重 用，因此a v e 模型必须具备可重用性： ( 5 ) 规模可变性对于特定的a v e 模型需求，可能需要对现有的a v e 模 型进行适当的裁减，因此a v e 模型必须具备规模可变性。 1 3 3 企业建模的趋势和问题 分析企业建模和a v e 建模的研究现状，可以发现企业建模和a v e 建模研 究具有以下发展趋势1 2 3 , 2 , 1 】： ( 1 ) 标准化当前存在着许多种企业建模方法论，它们使用不同的概念和方 法，各自形成相剥独立的体系，这造成了一些无渭的争论和混乱，因此建模方 法沦的标准化成为企业建模研究的必然趋势。同时，各种建模理论也尽量采用 标准化的建模语言，丌发的建模工具也都尽量遵循已有的国际标准和工业标 准，并且采用开放的系统体系结构。目前与企业建模相关的标准化工作主要是 由i s o 、c e n 和i f i p i f a c 进行的。 ( 2 ) 多视图集成化建模从多个独立的模型视图发展到多视图集成化建 模，多个模型视图是一个有机的整体，不同模型视图之间具有一致性。 ( 3 ) 面向对象建模传统的企业建模方法大多是基于结构化方法的，现在 许多研究者将面向对象技术用于企业建模方法之中，面向对象的企业模型具有 许多优点，如模型的柔性、可维护性、可重用性、与企业资源的自然映射等。 ( 4 ) 诊断、分析与优化通过基于模型的企业诊断，发现企业经营过程中 存在的问题；同时，通过对模型的仿真和分析对企业的功能、过程、组织和 资源配置进行优化。 ( 5 ) 在信息系统中的应用信息系统设计作为获取企业信息系统需求的一 种手段，企业建模被越来越广泛的应用于信息系统的设计，另外企业建模还被 用作企业信息系统的动态配置工具。 在人们广泛而深入的研究企业建模和a v e 建模的同时，人们也意识到企 业建模仍然有一些问题尚待解决。 ( 1 ) 模型一致性问题主模型法的模型映射机制、模型不一致性的消除方 法、模型不一致性的发现和 己录方法都是需要进一步研究的问题。总之，模型 致性问题还需要被深入的研究。 哈尔滨工业人学工学硕士学位论文 ( 2 ) 模型重用问题学术界和企业界对模型重用必要性的观点是一致的， 例如c i m o s a 模型框架的通用性层次维就是为支持模型重用提出的，而许多 咨询商也向企业提供参考模型。但是对于如何利用参考模型建立企业模型，即 模型重用的方法，目前的研究并不多。 ( 3 ) 模型执行问题企业模型不应该仅仅是一种描述性的模型，而应该是 可执行的。具体的讲，应该能够执行基于模型的仿真，应该能够执行基于模型 的企业诊断，应该能够执行基于模型的企业知识的获取和查询，应该能够执行 基于模型的企业信息系统的设计，应该能够作为一种控制逻辑驱动企业信息系 统的执行。 ( 4 ) 建模过程中的协同问题a v e 建模是一项典型的群组工作，它必须考 虑a v e 建模小组内各建模者、各建模活动问的协同问题。协同建模问题需要 协同建模方法论和分布式多用户协同建模软件来解决，而大多数现有的企业建 模方法论和企业建模软件是针对单用户设计的，缺乏对分布的建模小组成员协 同建模的支持。基于这个问题本文对支持分布式协同建模的项目管理方法和理 论进行了研究。 1 4 项目管理方法概述 1 4 1 项目管理的产生及发展 项目是一种一次性的工作，有明确的预期目标及范围，还有明确的可利用 资源范围；它需要在规定的时间内，由为项目专门组织起来的人员来完成，它 需要运用多学科知识来解决问题，没有或很少有以往的经验可以借鉴。它有着 一次性、有预期目标、有明确的任务范围、规定的完成时间、明确的可利用资 源范围、由多方协作完成的特点1 2 5 , 2 9 1 。 近代项目管理学科起源于5 0 年代，它一出现就引起举世瞩目。自从6 0 年 代以来它被广泛的应用于航空、航天、国防、建筑、医药、化工、金融、财 务、广告、法律等行业，以及国家和地方乃至联合国：它不仅适用于大公司而 且也适用于各种小型企业f 2 卵7 ，”j 。我国在6 0 年代初由华罗庚教授将这种技术 在中国普及推广。此后至8 0 年代，一些外国专家和从国外回国的中国学者曾 多次在一些场合介绍项目管理1 2 9 , 3 0 1 。 根据美国项目管理学会( v r o j e c tm a n a g e m e n ti n s t i t u t e ，p m i ) 的1 9 9 6 年 出版的项目管理知识体系指南( ag u i d et ot h ep r o j c e tm a n a g e m e n tb o d yo f 堕竺堡三些查耋三兰堡圭兰堡丝兰 k n o w l e d g e ，p m b o k ) 所述，项目管理一般包括以下九个方面的内容1 2 5 圳：( 1 ) 项目整体管理包括用以保证各种项目要素能够相互协调所需要的过程。它需 要在相互影响的项目目标与方案中做出平衡，以满足项目的需求和期望。( 2 ) 项 目范围管理包括用以保证项目所有需要完成且只包含所有需要完成的工作， 以及顺利完成项目所需要的所有过程，他主要是定义项目应该包括和不应该包 括的内容。( 3 ) 项目时间管理包括用以保证项目能够按时完成所需的过程。( 4 ) 项目费用管理包括用以保证项目能够在批准预算下完成所需的过程，它首先 关，心的是完成项目活动所需资源、成本。( 5 ) 项目质量管理包括用以保证项目 能够在既定的质量标准下顺利完成所需的过程。它包括在质量体系中通过诸如 编制质量计划、质量控制、质量保证和质量提高以决定质量方针、目标和职责 并使其实施的全面管理职能的所有活动。( 6 ) 目标资源管理包括保证项目涉及 的设备、人员能够被最有效地使用所需要的过程。( 7 ) 项目沟通管理包括用以 保证项目信息能够被正确地发布和接收所需要的所有过程。它是人、思路和信 息之间的关键纽带，是成功所必须的。( 8 ) 项目风险管理包括用以识别、分析 和防范项目风险所需要的过程。主要是要把正面的影响扩到最大和把负面的影 响减少至0 最j 、。 项目管理与一般管理的区别很大，因为项目不同于我们称之为“非项目” 的工作。项目是独特的，这意味着项目经理必须具备创造性和灵活性，有能力 进行迅速调整以适应变化1 2 。但在非项目管理中，几乎所有的事都是常规的， 由下层管理者按常规程序处理，总负责人只需应对例外情况。对于项目而言， 几乎任何事情都是例外的。 1 4 2 项目管理的应用现状 项目管理自第二次世界大战时期诞生至今，经过几十年的实践探索、总结 提高和理论完善，目前已经形成一套独特而完善的科学体系，产生了一套完整 的科学管理项目的实用方法论，项目管理的理论与方法在各行各业的大小项目 中都得到了十分广泛的应用。 从商业化产品的开发角度来看，目前大约有1 2 0 多种项目管理软件工具。 大体可以分为两类，一种是传统的项目管理软件，实现单企业项目管理，这类 软件功能强大，管理思想成熟。如p r i m a v e r a 公司的p 3 、g o r e s 技术公司的 a r t e m i s 、a b t 公司的w o r k b e n c h 、w e l c o m 公司的o p e n p l a n 、t i m e l i n e 公司 的t i m e l i n e 、s c i t o r 公司的p r o j e c t s c h e d u l e r 、p r i m a v e r a 公司的s u r e t r a k 、 堕垒堡三些查兰三兰堡圭耋堡篁兰 m i c r o s o f t 公司的p r o e c t 9 8 等。这些软件各具特色，各有所长。但一般包括以 下几种功能1 3 2 , 3 3 1 ：( 1 ) 成本预算与控制。( 2 ) 制定计划、资源管理及排定任务日 程。( 3 ) 监督与跟踪项目。( 4 ) 报表生成。( 5 ) 方便的资料交换手段。( 6 ) 处理多个 项目和子项目。( 7 ) 排序与筛选。( 8 ) 安全性。( 9 ) 假设分析。另一类是实现了企 业间协同项目管理功能的一些新型项目管理软件，这类软件更适合于多企业协 同工作项目的管理。如e d sp l ms o l u t i o n s 公司的协同产品管理软件 t e a m c e n t e r 、p r i m a v e r a 公司的t e a x n p l a y 、p t c 公司的w i n d c h i l l 等。这类软件 主要侧重于协同工作和协同管理i j 。 但是，在这些理论和相应的技术应用中对a v e 建模的概念涉及较少，没 有很明确的针对性，对于a v e 建模独特的组织管理模式、运行特点没有很深 入的研究。本文在深入研究a v e 建模特点、发展趋势和存在的问题的基础 上，研究了针对a v e 建模的项目管理方法。 1 5 主要研究内容 在以上分析的基础上，本文主要研究针对a v e 建模的项目管理方法与工 具，具体研究内容如下： ( ”a v e 建模过程研究对a v e 特点和a v e 的模型结构进行了深入的研 究，并在此基础上针对a v e 建模特点，从不同角度对a v e 建模的过程进行了 研究，重点分析了a v e 的协同建模过程及分布式建模方法。 ( 2 ) 建模的组织项目结构研究在分析现有的组织结构基础上，结合a v e 建模的特点采用了一种协同工作的组织结构模型；同时阐述了一种a v e 建模 的项目结构以及项目分解方法。 ( 3 ) 分布式协同建模的项目管理方法研究结合现代项目管理思想和a v e 建模过程，深入研究了a v e 建模的项目管理内容和方法，论述了建模项目管 理从计划、实施、跟踪、控制的整个管理过程，并针对有限资源( 建模人员) 阐 述了几种资源优先分配原则。 ( 4 ) 分布式协同建模的项目管理系统的设计与实现详细介绍了面向a v e 分布式企业建模的项目管理工具的功能设计及其实现，并利用某一企业的建模 实例，展示了项目管理工具良好的管理能力和对分布式协同企业建模支持能 力。 堕查堡三些奎兰三兰堡圭耋堡篓圭 第2 章a v e 模型结构及其建立过程 2 1a v e 企业模型结构 2 1 1 敏捷虚拟企业 敏捷虚拟企业是实现敏捷制造的基本组织方式。敏捷虚拟企业通过对复杂 的通讯基础设施，迅速地组装其技术、雇员和管理，实现在不断变化的和不可 预测的市场环境中，对顾客的需求做出从容、有效、协调的响应。敏捷虚拟企 业是一种暂时的、松散的联合，他们为某个目标或某种服务进行相互协作，一 旦目标达成或服务终止，联合就宣告结束。这种联合是一种受目标驱动并同时 间相联系的短期行为。敏捷虚拟企业通过企业间在全球范围内建立合作实现资 源和技术共享，投入和风险共担，以最快速度形成优势的敏捷生产体系，迅速 响应市场【3 5 1 。 2 1 2 敏捷虚拟企业模型框架 由2 1 1 节介绍的敏捷虚拟企业特点可知：建立动态联盟是一项复杂的企 业经营与系统工程，需要考虑的因素很多，而且要求在很短的时间内组建起动 态联盟，快速响应市场【3 ”。为了支持动态联盟的快速组建，需要建立动态联盟 模型并通过对模型的优化、分析、设计来指导建立优化的动态联盟，把潜在问 题都解决在实际建立和运行之前，从而降低风险【3 7 】。因此，建立动态联盟企业 模型是组建动态联盟过程中的一项重要内容。 敏捷虚拟企业模型( v i r t u a le n t e r p r i s em o d e l v e m ) 是以形式化或信息化 的形式对a v e 进行抽象化的描述( 如图2 1 所示) 。a v e 模型要求不但要反映 动态联盟的一般企业特征，更重要的是反映动态联盟的本质和特征。其应具有 的特征概括如下： ( 1 ) v e m 包括虚拟企业的信息以及现实企业参与虚拟企业部分的信息： ( 2 ) v e m 反映由多企业基于公共网络环境而建立的全球化伙伴网之间的合 作关系： ( 3 ) v e m 应以产品实现过程为核心，同时强调a v e 的组织参与： 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 ( 4 ) v e m 应面向a v e 的生命周期，支持a v e 生命周期中各个阶段的分析 与仿真需求。 根据这些特征，将a v e 模型结构概括成图2 1 所示： 从动态联盟企业模型和各伙伴企业模型的关系来看，由于各伙伴企业既有 自己的独立性，又要接受动态联盟的统指挥，因此对各伙伴企业而言，需要 建立动态联盟所要求的伙伴企业模型，伙伴企业据此模型进行企业重组。此时 的伙伴企业模型是各伙伴企业的局部模型，它所描述的是伙伴企业参与或可能 参与动态联盟的部分。各伙伴企业通过合作形成的动态联盟具有不同于各伙伴 企业的运行模式，它所涉及的是多个企业之间的合作、协调、控制及约束关 系，描述这一部分的模型称为动态联盟的全局模型。动态联盟的全局模型是以 快速响应机遇为目标的，因此可以说，动态联盟的企业模型是由一个全局模型加 上若干局部模型构成的。 动悫联盟 现实企业 图2 - 1 敏捷虚拟企业模型框架 f l 簖- 1f r a m e w o r ko f v i r t u a le n t e r p r i s em o d e l 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 从v e m 的视图结构来看，一般认为一个企业是由四个基本系统构成的，即： 资源系统、产品系统、信息系统和组织系统。资源系统描述企业资源及其属 性；企业资源的分类、配置结构和布局；资源之间的分类层次关系：资源与过 程视图实体之间的在执行企业业务过程的支持关系；组织实体与资源视图中实 体之间的管理和责任关系。产品系统描述产品分类结构和产品结构、企业产品 对象、产品对象之间的关系和产品对象与其它视图对象之间的关系。信息系统 即一个企业的信息方面，描述各种计划、指令、约束控制与反馈信息以及资源 系统、产品系统各要素之间的信息及其处理关系等。组织系统用于规定企业中 人员部门之间的关系以及职能、职责等。四个系统之间如何协调运行以实现企 业目标，还需要在四个系统之外有一个具有指导协调功能的系统，这个系统的 就是工作流( 过程) 系统。由于企业运作是通过一系列过程来实现企业目标， 因此可以认为企业运行是在工作流的控制下实现四个系统之间协调运行的。 从面向对象角度看v e m 模型，各伙伴企业参与a v e 的过程、组织、资源 等都具有对象的特征，即其内部结构可由各伙伴企业来决定，而其外部特性则需 要达到a v e 的要求。通过网络，各个伙伴企业加入到虚拟企业，其提供的对象 成为虚拟企业的对象。a v e 通过网络可以控制各个伙伴企业的资源、过程和组 织。除a v e 本身的对象外，虚拟企业的对象不一定改变其对应的现实企业对 象的物理含义及位置，即这些对象只是从逻辑上划归a v e 调度，成为a v e 的 一部分，而实际运行仍在原企业中完成。另外，v e m 模型的对象本身具有物理 性、信息性和组织性，从而能够保证不同视图之间的联系。各个视图定义各自 的对象完成对相应内容的描述。 2 2a v e 企业模型的建立过程 2 2 1a v e 建模的生命周期 a v e 模型的生命周期可分为四个阶段：需求定义阶段、设计说明阶段、系 统实施描述阶段和运行维护阶段。以往的a v e 模型生命周期没有运行维护阶 段，之所以引入运行维护阶段，一方面，是因为它改进传统一次建模方法 实施过程的开环方式扩展成一个闭环的建模一一实施一一建模的循环过程，将 企业模型从原来主要在理论和方法上的指导作用延伸为支持企业实现敏捷制造 战略、快速进行重组以迅速响应市场变化的使能系统的重要组成部分。另一方 面，引入运行维护阶段也使整个a v e 企业建模与c i m s 实施变成一个不断循 窒查堡三些奎兰三兰堡圭兰堡篁三 环，不断上升的过程( 如图2 - 2 所示) 。在生命周期的不同阶段完成的工作和 得到的结果各有侧重： ( 1 ) 需求分析阶段需求分析建模层主要用来描述一个机遇产品实现的关 键环节。包括了用v e m 的各个视图表示的关键经营内容( 主要生产产品、核 心过程、主要参与企业组织、相关信息描述等) 。所有这些内容将完全的反映 在下一个建模层次。最终，过程视图描述大的、关键的过程；组织视图描述到 企业和工厂级，关键过程由哪个企业来完成；资源视图描述资源的需求；信息 视图描述关键过程、物流组织的信息模型；产品视图主要描述产品的主要结构 和关键零部件、原材料。 ( 2 ) 设计说明建模层在需求定义层建模的基础上，进行从描述的完备性 和抽象层次上进行更深入的建模。结合a v e 的建立过程，又可分为产品过程 设计、合作方式设计、项目设计和组织设计四个子步骤，他们是以螺旋形式的 循环设计方式进行工作。 在产品过程设计阶段，通常参考潜在伙伴企业提供的过程、资源等信息， 以产品实现过程的优化设计为目标，依据产品过程提取分离资源和信息方面的 对象形成初步的资源视图和信息视图，在此阶段通常也是从企业级开始抽象， 经螺旋形式的设计步骤使抽象级别逐渐深入：合作方式设计阶段要解决选择伙 伴企业及伙伴企业重组等问题，在这一阶段是动态联盟与伙伴企业互相设计、 互相满足的过程，潜在伙伴企业提供过程重组方案提供给动态联盟，以进一步 实现优化过程设计，在此阶段通常要使抽象级别达到车间2 2 厂层，甚至单元 层：项目设计主要是定义过程视图的任务和项目，以便于提取所需要的组织方 面的信息；组织设计阶段主要完成a v e 优化组织设计工作。以及其他视图的 进一步详细描述工作。 ( 3 ) 实施描述建模层描述最详细的企业的内容。实施描述层是在设计说 明建模层对各视图定义的基础上，进行更深入的细化描述。最后输出的各视图 的实施描述报告，作为指导实施的文件。包括四个系统的实施描述：产品系 统、信息系统、资源系统和组织系统。除此而外还有说明这四个系统之间联系 的过程的实施描述。模型化后的输出既要给出a v e 本身所要求输出的信息， 又要给出各伙伴企业参与a v e 部分所要求的信息。 ( 4 ) 运行维护阶段a v e 模型生命周期的运行维护阶段对应a v e 生命周期 的运行阶段和演化阶段。在a v e 的运行阶段，a v e 模型应该记录和反跌a v e 当前的运行状态：在a v e 的演化阶段，当伙伴退出、伙伴加入或者角色变化 时，a v e 模型应该反映a v e 的这些变化。 堕堡堡三些奎兰三兰堡圭兰堡篁圣 ：一 g h 月俨描4 资源，信息衙求 p 日h 鞭醴， a w 关竹 盎谭信自圈世i 图2 - 2 敏捷虚拟企业建模生命周期 f i 9 2 2l i f e c y c l eo f v i r t u a le n t e r p r i s em o d e l i n g 模型的建立过程强调的伙伴企业和a v e 互相协作设计；需由多企业经过 反复交流与协商完成；强调以过程视图为核心：强调由粗至精的抽象过程，使 a v e 模型逐步深入。 2 2 2a v e 建模中模型和视图的建立过程 2 2 2 f 1a v e 模型的建立过程 如2 1 2 所述，a v e 模型包含a v e 全局模型和a v e 伙伴模型，a v e 全局 模型是描述a v e 中跨企业的产品、过程、资源、组织和信息等的模型，a v e 伙伴模型是描述伙伴企业参与a v e 的产品、过程、资源、组织和信息等的模 型。在一定意义上，是a v e 伙伴企业模型描述的产品、过程、资源、组织和 信息实现了a v e 全局模型描述的产品、过程、资源、组织和信息。 通常，建立a v e 伙伴企业模型之前，a v e 伙伴企业已经建立了自己的企 煞 堕堑堡三些奎兰三兰堡圭兰堡堡圣 业模型。a v e 伙伴模型是描述伙伴企业参与a v e 的产