（机械电子工程专业论文）产品开发项目管理建模与系统实现.pdf

华中科技大学硕士学位论文 墒尊 随着企业竞争的焦点越来越集中于满足多样化的客户需求，大批量生产逐渐被批 量定制、多品种和小批量所替代。在这样的背景下，产品开发的项目管理越来越受到重 视，而对产品开发项目管理相关技术的研究显得曰益迫切纱吖 论文以亡丕型蕴然筢公司实施产品开发项目管理为背景，从项目管理系统分析入 手，将产品开发项目管理系统进行模快划分，针对各个模块进行分析与实现，并将这些 模块有机结合成一个整体，为产品开发项目管理系统的进一步深入研究提供了良好的基 础。 论文首先介绍了课题的研究背景，指出了在制造型企业的产品开发过程中引入项 目管理机制的重要性和必要性。然后，分析了产品开发项目管理系统的现状，指出了当 前产品开发项目管理系统存在的不足，并结合制造业信息系统和计算机技术的发展总结 了产品开发项目管理系统的发展趋势。论文将产品开发项目管理系统分为四个子模型进 行了详细的、全面的分析，分别是项目组织模型、项目过程模型、项目信息模型和项目 安全模型。同时根据产品开发的特殊要求和制造型企业对产品开发项目管理的实际需 要，对这几种模型的实现给出了解决方案和系统结构。然后简介了项目管理系统的运行 界面和部分运行实例。， 偈后，总结了全文，指出了产品开发项目管理系统的进一步的发展方向 、关键词：项目管理、产品开发模型妙 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t f o c u so f e n t e r p r i s e sc o m p e t i t i o n i sn o w c e n t r a l i z i n g i n s a r i s f y i n g d i v e r s i f i e d r e q u i r e m e n t f r o m c u s t o m e r s b a t c h - m a n u f a c t u r i n g w i l lb es u b s t i t u t e d 、i t l lb a t c h c u s t o m i z e d 、s m a l l b a t c ha n dm u l t i v a r i e t ym a n u f a c t u r e ，a n dt h ep r o j e c tm a n a g e m e n ti n p r o d u c td e v e l o p m e n th a sb e e na t t a c h e dm o r e a n dm o r ea u e n t i o n ，t h a tm a k e si tu r g e n tt oc a r r y o u tt h er e s e a r c ho nt h et e c h n i q u e si nt h ep r o d u c td e v e l o p m e n t p r o j e c tm a n a g e m e n t b a s e do nt h ea c t u a la p p l i c a t i o no f p 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 y s t e mi n g u a n g d o n g k e l o n r e f r i g e r a t o re n t e r p r i s e ，s y s t e ma n a l y s i sf o rp r o j e c tm a n a g e m e n t i ss t a t e d ， a n dt h e nt h es y s t e mi s c o m p a r t m e n t a l i z e di n t o s e v e r a lp a r t st ob ea n a l y z e da n dr e a l i z e d m e a n w h i l e t h o s ep a r t sa r ec o m b i n e di n t o 柚o r g a n i cs y s t e mw h i c he s t a b l i s h e sab a s i sf o r f i l r t h e rr e s e a r c ha n de x p a n s i o no nt h ep r o j e c tm a n a g e m e n t s y s t e mi np r o d u c td e v e l o p m e n t a tt h eb e g i n n i n go ft h i sp a p e r , t h er e s e a r c hb a c k g r o u n di ss t a t e d ，a n dt h ei m p o r t a n c e a n di n d i s p e n s a b i l i t yt o i m p o r tm e c h a n i s mo fp 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 ti n m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s ea r ep r e s e n t e d t h e n ，t h ec u r r e n ts t a t u so f t h ep r o j e c tm a n a g e m e n t s y s t e mi np r o d u c td e v e l o p m e n ti sa n a l y z e da n ds o m ee x i s t i n gp r o b l e m si nc u r r e n tp 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 ts y s t e ma r ep o i n t e do u t m o r e o v e r , t h ed e v e l o p i n g 打e n d so f t h ep r o d u c td e v e l o p m e n ts y s t e ma r es u m m a r i z e dc o n n e c t i n gw i t l lt h ed e v e l o p m e n ti nt h e c o m p u t e rt e c h n o l o g i e sa n di n f o r m a t i o ns y s t e mi nm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e t h e nt h es y s t e m h a sb e e nd i v i d e di n t of o u rs u b m o d e l sw h i c ha r ei n v e s t i g a t e d c o m p l e t e l ya n dd e t a i l e d l y , i n c l u d i n gt h ep r o j e c to r g a n i z a t i o nm o d e l ，p r o j e c tp r o c e s sm o d e l ，p r o j e c ti n f o r m a t i o nm o d e l a n dp r o j e c t s e c u r i t ym o d e l a tt h es a m et i m e ，a s t ot h e s ef o u rm o d e l s ，t h es o l u t i o na n d s y s t e m a t i cc o n s t r u c t i o n a r ep r e s e n t e da c c o r d i n gt ot h e s p e c i f i c d e m a n d si nt h e p r o d u c t d e v e l o p m e n t a n dt h e p r a c t i c a lr e q u i r e m e n t s i n p r o j e c tm a n a g e m e n t o fm a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s e s t h e nt 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 tm a n a g e m e n ts y s t e m a 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 sd r a w na n dt h et e n d e n c i e sf o rt h ep 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 t a r ef o r e c a s t e d k e yw o r d s ：p r o j e c tm 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 ，m o d e l n 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 课题的背景、目的与来源 企业生产的最终目的在于获得最大的经济效益，这就要求现代企业能够对市场做 出快速反应，以最低的成本，最快的速度，最优的质量来生产出适应市场要求的产品。 产品从策划、设计到推出市场的周期相比起以往已经大大缩短，传统的产品开发模式已 经不再适应现代企业高质量、高素质、高效益的发展需求。而产品研制与开发( r e s e a r c h & d e v e l o p m e n t ，即r & d ) 在企业中的地位日渐重要。据统计，1 9 9 5 年全世界用于r & d 项目的投资预算已达2 0 0 0 亿美元【l 】【2 】。 随着企业信息化进程的加快和计算机技术、网络技术、数据库技术的快速发展， 制造业企业也引入了许多新的概念、方法与工具来加快自己的产品开发速度，例如使用 c a d 技术来完成计算机辅助设计，使用c a p p 来完成计算机辅助工艺设计，使用p d m 来进行产品信息管理，使用e r p m r p i i 来完成企业资源计划管理等等。这些系统都在 制造企业的产品开发过程中起到了一定的作用，在很大程度上提高了制造业企业的产品 开发速度。 但同时应该注意到：这些技术并不能构成一个完整的产品开发过程，它们都只在 产品开发过程中的某个阶段起作用。更重要的是，由于相当一部分传统的制造业企业没 有清晰的“项目”概念，使这些工具在产品开发的过程中形成了一个个信息孤岛，并不能 从根本上解决产品开发中存在的责任不清、组织不力、数据不能共享、缺乏有效的信息 流动等问题。经过总结，作者认为在制造企业的产品开发过程中存在如下亟待解决的问 题： 1 缺乏明确的产品开发项目管理的理念，使得企业无法依据项目来组织人力、资 源进行产品开发。 2 产品开发过程中的各种系统的数据不能共享，信息在产品开发过程中不能顺畅 流动。 3 传统开发过程的执行方式比较僵化，不能适合比较灵活的产品开发项目。 4 过多地依赖于手工操作，容易出现差错，在分布式环境下的局限性更加明显。 5 缺乏产品开发过程中的安全性管理与权限控制。 针对以上提出的问题，作者参与开发了一个实用性的产品开发项目管理系统。它 基本解决了上述提出的几点问题，引入了内部的产品开发项目与项目管理概念，运用系 统理论和方法对产品开发项目及其资源进行计划、组织、协调、控制，将产品开发的全 华中科技大学硕士学位论文 过程都围绕该项目进行。采用了先进的系统集成技术，消除了信息孤岛现象，保证了产 品信息在整个产品开发过程中的顺畅流动。针对项目和项目状态的不同，提供了灵活的 工作流机制，并较好地解决了无纸办公和分布式环境下的项目评审问题。提出了基于数 据库的两层安全机制，基本实现了产品开发过程中的权限控制问题。 本课题来源于广东科龙电器股份有限公司的产品开发项目管理系统一 k e l o n p r o j e c t 。k e l o n p r o j e c t 采用的主要开发工具是p o w e r b u i l d e r ，数据库管理系统采用 的是o r a c l e 。本课题利用科龙电器股份有限公司已有的企业信息化系统，采用与c s 的 网络结构，基本实现了个功能较强的、实用型的产品开发项目管理系统。本平台的开 发成功，将对制造业企业缩短产品开发时间( t ) 、提高产品开发质量( q ) 、降低降低 成本( c ) ，提高企业的效益和竞争能力具有比较重要的意义。 1 2 项目、项目管理与项目管理系统 1 2 1 项目与项目管理 项目管理是5 0 年代后期发展起来的一种计划管理方法，它一出现就引起研究人员 及企业界的重视。举例来说，1 9 5 7 年美国杜邦公司将项目管理应用于设备维修，把维 修时间由1 2 5 小时缩短到7 8 小时；1 9 5 8 年美国人在北极星导弹的设计中应用了项目管 理技术，把设计任务的完成时间整整缩短了两年【l j 。时至今日，项目管理技术已经在工 程领域发挥着不可或缺的作用，并建立起了一些国际性现代项目管理协会，其中以美国 的项目管理协会( p 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 ) 为代表。 项目f p r o j e c t ) 的一般定义是：以一套独特而相互联系的任务为前提，有效的利用资 源，为实现一个特定的目标所做的努力【”。项目具有如下共性【1 1 【3 l ： 1 项目有一个明确而且能够届定的目标。 2 项目的执行要通过完成一系列相互关联的任务，也就是许多不重复的任务以一 定的顺序完成，以便达到项目目标。 3 项目需要运用各种资源来执行任务。 4 项目有具体的时间计划或有限的寿命。 5 项目可能是独一无二、一次性的努力。 6 每个项目都有客户，客户是提供必要的资金以达成目标的实体。 7 项目包括一定的不确定性。 另外，相对于其他相关的概念，比如操作( o p e r a t i o n ) ，项目有其最显著的特征，就 是项目都是临时且唯一的。所谓临时性就是每个项目都有确定的起止日期；所谓唯一性 2 华中科技大学硕士学位论文 就是颈茸所提供的产品或者服务显著的不同予所有其他类似的产品或服务。 颈嚣篱理佟为一嵇新熬管理模式，楚指以矮誉为管理对象，在既定懿约束条馋下， 为最优实现项髫目标，根据项最的内在规律，对项目生命周期全过程遴行露效的计划、 组织、指挥、控制和协调的系统管理活动 ”。项目管理可以使企业能处理需要跨领域解 决方案的复杂闻题，并能实现更高的运营效率。与传统的管理模式不同，项目运作不是 逶过等级余令体系采实施熬，蕊是逶过耩诿“麓平审乏”熬结构。萁爨终戆霞懿是整企数躐 机构能够按时地在预算范围内究成其目椿。 1 2 2 壤莲警瑾蔟绫麓奔 将计算机技术与项酗管理结合起来，就形成了项嗣管理系统。项目管理系统可以 壤魏顼嚣管理人员完成项鐾兹动态篱理，提毫售悬海逶豹效率，掇大璧纷杂豹僖惠送行 霄序的组织，使项尽管理更加科学、规范、准确、及时。项基管理也黪来了薪豹思想， 建立在计算机系统基础上的过程重建、学习型组织、知识管理等新思想也纷纷被应用到 实践中。 逶嗣抟顼瓣管毽系绞放结构上霹戳笼统缝戴分为计划系统粒控铡系统涎个耀分。 其中，计划系统将项目的时闻、费用和其他性能数据转化为结构化的准确信息；惩控制 系统使用这些信息辅助项目的管理决策，制定与项目组织和背景相关的策略。 从功能上肴，一般将项目管理系统期分为这几个部分：任务分解、进度安排和跟 踪、资源管理、成本管理、分辑珐钝。当然，这些凌髓磐不楚独立存农翳，露是互相影 响，嚣相交错，从碱形成了有机的项且管理系统整体。 建立通用的项目管理系统的结构图，如图i i 所示。 图1 1 通用项目管理系统结构 翻于项目管理技术几乎与计算梳同时出现，所以草期开发的项舀管瑾系统软件都 华中科技大学硕士学位论文 是在大型机上运行的，主要运用于国防和土木建筑工程。这个时期的项目管理软件的成 本也很高。在8 0 年代，随着微型计算机的出现和运算速度的迅猛提升，项目管理技术 也呈现出繁荣发展的趋势，涌现出大量的项目管理系统，高端的项目管理软件包括 p r i m a 、一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 m p l a n 等，低端的项目管理软件包括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 、m i c r o s o f t 公司的p r o j e c t 系列等。 目前，随着项目管理进一步深入中国企业，国内的许多高等院校和科研院所也投 入了大量人力物力进行项目管理研究和项目管理系统的开发。比如大连理工大学开发出 的同洲项目管理系统，南京理工大学开发的w e b 环境下的项目管理系统等等。但由于 各种不同的原因，很多国内软件作为课题开发，其成果般没有商品化，也没有进行维 护升级工作，导致国内项目管理软件发展相对比较缓慢。 项目管理系统在实际应用中已经取得了巨大的成功，但是它的发展并未停止，而 是不断的向纵深发展。比如将人工智能、专家系统、分布式计算等新兴计算机技术应用 于项目管理系统中，发展分布式、基于w e b 的项目管理系统等，将使得项目管理系统 更加智能化和人性化，实用领域也将进一步扩大。 1 3 产品开发项目管理系统分析 13 1 项目管理在产品开发中的意义 当今，制造业商品市场正日益发生深刻的变化。同类商品日益增多，企业之间的 竞争愈来愈激烈，而且越来越具有全球性。顾客对产品的质量、成本和种类要求越来越 高，产品的生命周期越来越短。因此，企业为了求得生存和发展，就必须加强新产品的 开发工作。 但是，产品开发有不确定性、变革性、机遇和高费用的特征，这就对产品开发过 程的管理提出了更高的要求。而在产品开发过程中实施项目管理，可以在充分论证的基 础上，细化产品开发过程，加快产品开发速度，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。【5 j 1 6 1 4 华中科技大学硕士学位论文 13 2 产晶开发项目管理的模型技术 制造型企渡的产品开发项目所涉及的部门多，经历的周期长，灵活性比较大，而 且项目的变动、取消、熏组都是常有的。对于这样比较复杂的系统的研究和实现，首先 应该对为产晶开发建立一个通用模型。 一般来说，模型是对实际系统的一秽描述，它是由那些与礤突熙的有关躲因素构 成的，它钵现了诸因素之阅的关系。在多数情况下，并不需要考虑系统的一切纲节，潮 此，援型不只是对系统熬描述，褥曼是对系统煞抽象概括年嚣篱亿t t l 。 瑚以建立一个新产品开发的全部过程的最简化的抽象模垄，如图1 2 所示： 图1 2 通用产晶汗发模型 应该注意到，上图实际上是广义上的产品开发的模型，恧狭义熙产晶也凝怒 铡造型企业进行产是开发的过程，其中鸯多个部门参与则实际上是上霉的予模撵或 一个郝分，群从概念形戏之蜃，开始立王嚣，进 亍产品开发顼鼙静规矧，审核该产品开发 矮凳，然籍执行、鉴控该项譬，轰到颈滔络束，交给生产部门进行生产或者项目失效， 返圈给分析决策部门。所醣建立蘸详细的产品开发模型如图13 所示。 图1 - 3 产品开发模型二 从图1 3 中，可以更加清楚地看到制造型企业产鼎开发的模型。但同时也注意到， 这个模型并不能为解决实际的产品开发项耳管理系统开发问题带来任何帮助。这不仅仪 在于产晶开发项强管理系统的复杂性，也在于模型本身没骞遴行进一步缨分，系绫没有 达到可以鼹决姆程度。经过分柝， 乍者认为痰该扶下甏凡个方瑟分剐分析，从而建立产 品开发颂甓管理系统熬子模型： 华中科技大学颈士学位论文 项目组织模型 顼晷翡组织模型毒魏穗含义，营先楚懿俺正确奏效瓣遂 亍磺基本身熬维织，缓企 业同时进行的多个项目可以并发的、互不于扰的完成和实现：其次是如何正确改造传统 的企业组织模式，转变其组织职能。使其适应新型的项目组织需要。 蓄先采分析第一个闻题。如栗将产赫开发项硒作为一个系统，那么其中的组成元 素是参趣域曩鲶各个部门，天受。奁这些缝成元素中，窍各零孛各梯熬关系，跑懿领导与 被领导的关系，平等关系等。在这榉复杂的系统中，如果项目的组织绒构不合理，就会 搏致项目建设进展的困难，影响产品开发项目总目标的实现。分析一个企业的产鼯开发 颈萄，就会得蓟下面的组织结构。 阁1 4 产品开发项目组织结构图 从图中可以看出，一般来说，制造型企业的产品开发魑一个长期计划，以年度为 荦位。年度计麓向下划分为期计划鼷，而期计划层又向下分解成磁舀滋。在项目层，往 绫同对有多个产晶开发瑕瑟共存，瑷曩之阕是并行关系。蠢钤对项星又可以囱下进行 差 务分解，最终达到不可分解的任务层。这就是一个五层结构的项目组织，也是一个比较 典型的制造型企业的项目组织模型。 对于第二个阔戆来说，产品开发项秘是翻造燮企鼗内部的顼甚，它的组织穰型应 该与实德项嚣我金业糖一致，馁是又不戆直接果羁企业本身瓣组织形式，瑟是应该剥弱 众业已有的组织形式，为产品开发项目服务；间时，又不熊仅仅拘泥于企业的组织模式， 而是反过来用产品开发项目来影响众业组织，从而达到产品开发项目的组织与企业组织 稠互程迸，相互影褊，有机琏结会成一个整 搴，才能发挥产懿开发顼舀管理系统豹最大 鐾用。 关于项目的组织模型将在第二章详细进行讨论。 华中科技大学硕士学位论文 项目过程模型 过程模型是产品开发项目管理系统中最主要的一个模型，它反应了产品开发从立 项到最后验收的全部过程。对于简单的项目管理系统来说，过程模型就是项目管理系统 的全部内容。 对于制造型企业的产品开发项目，其过程模型也有自己的特点。在上文已经提及， 由于产品开发项目是企业内部项目，往往一个企业在同一时间并不是只有一个产品开发 项目在运行。企业的产品开发往往是一个系列，有多个项目并行。产品开发项目管理系 统就不能只管理一个项目，而是对整个企业的多个项目同时进行过程监控。这就形成了 两层的项目过程模型。第一层是项目层或称管理层，它针对整个企业的全部项目进行管 理和规划。第二层是计划层或称执行层，它针对一个具体项目进行任务编制、过程优化 等工作。 计划层模型是一个通用的项目管理系统模型组成部分，也是需要重点研究的模型。 计划模型的基本要素是项目进度计划。在计划层模型中，通常采用的研究方法包括关键 日期法、甘特图和关键路径法。这些方法从不同的角度对解决了产品开发项目中的任务 的制定，任务关联，关键路线确定等问题。 另外，对于一个项目来说，存在着大量的控制点，这些控制点并不是针对产品开 发项目的具体任务而言，而是针对其中的一个子过程或者叫一个阶段而言的。在这些控 制点上，存在着文档、信息按照一定的过程规则流转，从而实现组织成员间的协调工作 的过程，即工作流。工作流思想在产品开发项目管理上的运用，可以沟通项目过程中不 同实体，使整个产品开发过程有序发展。 关于项目的过程模型将在第三章详细进行讨论。 信息模型 制造业企业的产品开发的项目管理系统有其自己的特点，在其信息模型上表现尤 为突出。 对于一般的项目管理系统，信息模型并不是项目管理系统中应该重点考虑的，因 为一般意义上的项目管理并不存在明显的信息流动，或者说只是狭义上的信息流动。但 是产品开发的项目管理则不同，可以说，信息( 包括计划信息、设计信息、各种数据等) 在产品开发过程中的顺利流动和信息共享，是一个产品开发项目管理系统能否成功的关 键。 传统的企业产品开发模式下的信息模型如图1 5 所示。 华中科技大学硕士学位论文 新产嘉开发过程 匿1 5 传统的产品开发过程信息模型 从图中可以看出：在产品开发过程中存在着明显的信息孤岛现象。各个子系统在 产品歼发的某个阶段起到了很大作用，艇也存在信息不能共享，信息流动不畅的问题。 魄始农产菇设诗玲段得到静设诗信惑无法带入下一个工艺漫诗环节，哭麓依靠执行产品 开发项目的用户查找，输入。这就是然弓l 出了一个问题，即产品开发项耳管理系统要支 持开发过程中信息的流动与共搴。如图1 6 所示。 鼙1 , 6 凝型产品开发磺目管瑾系统 在项鼹管理模式下，各个单元系统不是仅仅与产品野发的巢个除段发生联系，褥 怒与产品开发这事件背后的产品开发i 页目管理系统进行信息沟通。它们与产品开发项 舀管璜系统的任何数据交换，都将被产晶开发项目管理系统记录下来，并且带入下一阶 段；甏显，在后除毅豹开发工作中有任 罨疑润震簧访润戳舔鲍数据，也可戬蔟涮缝通 过产晶开发项目管理系统方便的完成。这就实现了数掇在产品开发的过程中的漱向滤 动，从而解决了信息孤岛问题。 关于项目的过私模墅将在第四牵迸行详细讨论。 安全管理模篷 产，开发是实现企业耳标妁重要手段，w 以维持和提嵩市场上的竞争优势，加强 企业的战略方向。这样，作为企业核心的信息化系统一产品开发项目管理系统的安全的 华中科技大学硕士学位论文 重要性也就不言而喻了。在多用户的复杂环境下，应该针对企业的具体生产实际建立一 个完备的信息安全模型。 产品开发项目管理系统用户繁多，各个用户的工作和责任也都很不相同，对用户 的权限进行管理也是安全模型的一部分。如果没有权限管理，任何用户都可以修改产品 开发项目的属性，甚至取消正在进行的产品开发项目，产品开发项目管理系统也就没有 任何意义了。针对这种情况，k e l o n p r o j e c t 系统设计了基于“组一角色一用户”的安全模型， 并设计了面向用户和面向数据的两级权限分配方式来保证系统的安全性。 其次，实施产品开发项目管理系统后，产品开发过程都存放在系统中，而且产品 开发项目管理系统中还存放着企业的产品开发的历史记录和档案，这些信息对于企业今 后的发展方向、战略规划有着重要的意义。一旦有数据丢失或损坏的情况，对企业造成 的影响将是巨大的。本文针对数据库系统中最常见的并发控制和数据安全问题进行了讨 论。 关于项目的安全模型将在第五章进行详细讨论。 1 3 3 子模型之间的关系 这些子模型从几个不同角度给出了产品开发项目管理的抽象描述。这些模型并不 是简单的堆砌在一起就形成了产品开发项目管理系统，而是存在着各种复杂的关系。 首先，安全模型是产品开发项目管理系统的基础。如果没有安全模型，产品开发 项目将会陷入一片混乱。在产品开发的过程中，每个计划，任务，评审过程，都是通过 权限控制的。而有了基于用户和基于数据的双重权限控制，才能保证产品开发项目管理 系统中数据的正确性和权威性。 其次，信息模型是项目管理系统的核心，它也同时涉及到过程模型。过程模型抽 象了一个产品开发项目从立项到完成的过程，而在这个过程中，信息也是从立项开始顺 序流动，直到项目完成，贯穿于项目的整个生命周期。 项目的组织模型和过程模型之间的关系则更为密切，其相互影响也更多。如何利 用企业已有的项目组织模式，顺利地建立项目团队，完成项目过程，是一个重要的研究 课题。 9 华中科技大学硕士学位论文 1 3 4 系统实现中使用的技术 图1 7 项目模型之间的关系 在实现产品开发项目管理系统中，选用了基于网络与数据库的c l i e n t s e r v e r 体系结 构的软件设计，客户端采用美国s y b a s e 公司的数据库前端开发软件p o w e r b u i l d e r 6 5 作 为主要开发工具，操作系统为w i n d o w sn t 9 8 2 0 0 0 ，数据库端采用美国o r a c l e 公司的 o r a c l e 8 0 6 ，操作系统为u n i x 。 c s 结构是目前国内商用大型数据库应用系统的主流体系结构，技术成熟，经过大 量的实践检验。采用c s 结构开发产品开发项目管理系统可以降低风险，有效控制开发 进度。：另外，大多数企业已经建立了自己的局域网，并且已经有一些同样基于c s 结构 或n 层结构的系统在运行。这样，采用c s 结构开发产品开发项目管理系统，可以最 大程度的利用已有资源，并为与已有系统实现接口提供了良好的条件。 而p o w e r b u i l d e r 在进行c s 结构、以数据库作为服务器端的软件开发上有其独特 的优势。它作为一种可视化、面向对象的快速应用程序开发工具，可以帮助开发人员以 高速度低成本开发出质量更高、功能更强的应用程序。p o w e r b u i l d e r 的最新版本在分 布式计算、i n t e m e t 开发、数据库连接、e a s 集成、组件创建上提供了更强的功能，而 且具有良好的开发性，对a p i 函数、d l l 函数都有着良好的支持【l o j 】。 在服务器端选择o r a c l e 也有几方面原因。首先，o r a c l e 是以高级结构化查询语言 ( s q l ) 为基础的大型关系数据库，是当前最流行的数据库管理系统之一。o r a c l e 的资源 占用很低，使o r a c l e 在低档软硬件平台上用较少的资源就可以支持更多的用户。它也 提供了基于角色( r o l e ) 分工的安全保密管理。在数据库管理功能、完整性检查、安全性、 一致性方面都有良好的表现。而且提供了新的分布式数据库能力。可通过网络较方便地 读写远端数据库里的数据。o r a c l e 对p o w e r b u i l d e r 也有着良好的支持【1 2 1 。 另外，由于产品开发项目管理系统还涉及到从广域网上访问的问题，即使用浏览 l o 华中科技大学硕士学位论文 器从i n t e m e t 上访问系统，在开发时还有一个小的模块采用了b r o w e r s e r v e r 的结构，利 用j a v a a p p l e t 和o r a c l e 进行开发。 1 4 本文的主要工作 作者自二零零一年五月进入课题以来，在广东科龙集团冰箱公司做了大量的研究 和分析工作，参与k e l o n p r o j e c t 系统的系统建模、详细设计、编码、系统实施和软件维 护工作。如今科龙的项目顺利验收在该公司的新产品开发项目管理中起着一定的作用， 具有理论意义和实用价值。 另外，由于制造业企业的特殊性和产品开发、项目管理的一般性之间存在着一定 的矛盾，而且不同的制造型企业采用的产品开发项目管理模式也不尽相同，作者在完成 针对广东科龙公司开发的k e l o n p r o j e c t 项目管理系统之后，深入研究了产品开发项目管 理的理论基础及其在使用过程中的共性，针对k e l o n p r o e c t 的一些不足，后续开发了相 对更实用化和一般化的产品开发项目管理系统。 本文围绕产品开发项目管理这一主题，系统地介绍了产品开发项目管理组织模型、 过程模型、信息模型、安全模型的建立，以及根据这些模型实现的基于网络与数据库的 系统，这对于后续的产品开发项目管理的研究有着积极的意义。 1 5 本文的组织结构 第一章绪论，介绍了项目与项目管理概念、项目管理系统的研究现状以及发展趋 势，并概述了产品开发项目管理系统建模。 第二章详细介绍了产品开发项目管理系统的组织模型。首先通过三种常用的项目 组织结构引入了矩阵模型，并分析了该组织模型的优缺点。最后对该模型的系统实现 技术进行了介绍。 第三章详细介绍了产品开发项目管理系统的过程模型技术。包括多层过程结构， 计划层，甘特图，网络图，计划评审工作流技术，以及其中的关键技术。 第四章详细介绍了产品开发项目管理系统的信息模型技术，分析了信息在产品开 发过程中的流动和共享问题。 第五章介绍了产品开发项目管理系统的安全管理模型。 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，并展望了下一步的研究方向。 华中科技大学硕士学位论文 2 项目组织模型及其实现技术 21 引言 项目的组织形式是项目管理中一个极其重要的组成部分。项目组织的成功与否， 直接影响到项目能否顺利、按时、圆满的完成。根据美国项目管理协会( p m i ) 对1 5 8 3 个 失败的项目的分析结果，其中有2 3 的原因来自于项目组织的问题u “。 通常说的项目组织，是指为了完成某个特定的项目任务而由不同部门、不同专业 的人员所组成的一个特别工作组织。它不受既存的职能组织构造的束缚，但也不能代替 各种职能组织的职能活动【1 1 。为了结合制造型企业的产品开发项目的总体情况，即企业 级的产品开发项目组织，论文将项目的组织模型进行了扩展了，将其分为两个互相独立 而又互相影响的部分。第一部分是对多个项目本身的组织，即企业如何同时组织进行多 个项目，项目之间存在什么样的关系，采用什么样的组织形式管理这些项目才最合理。 这一部分将在2 2 节详细讨论；第二部分就是通常意义上的项目组织，即职能型企业如 何建立一个项目型组织，以及怎样将这样的一个项目型组织与上面所说的项目本身的组 织结合起来，使产品开发项目即在企业内部顺利、无阻碍的运行，又不影响企业的日常 生产和工作。这一部分将在2 3 节详细讨论。在2 4 节给出了系统实现所采用一些关键 技术，并在最后一节对本章进行了总结。 2 2 分层项目组织 在绪论中已经提到，制造型企业的产品开发项目有其自身的特点，包括【2 ”】： 相关性：即项目的发起与实施同企业的发展息息相关。另外，如果企业内部同 时存在几个项目的话，这些项目之间也必然要发生相互关联关系。 冲突性：项目如果要如期完成，必须要有足够的人力和物力支持；而个企业 的资源是有限的，所以项目之间存在资源竞争冲突。 高风险性：般来说，产品开发项目失败率比较高，具有较高的风险性。 不确定性：产品开发项目实施过程中可能会遇到未知情况或难以克服的困难， 同时还有面对不确定的市场和政策变化，所以产品开发项目比起常规项目具有 较大的不确定型。 在这种情况下，如何组织项目来应对这些特点就成为了企业必须面对的问题。其 中的一些问题由于是产品开发项目本身的特定，在很大程度上是无法避免的，比如产品 华中科技大学硕士学位论文 开发项目的不确定性。但还有些问题是可以通过组织项目来解决和弱化。比如说：同 时进行多个产品开发项目，来抵御产品开发项目高风险性带来的低效率，而与此同时， 使用企业组织与项目组织的结合来解决多个项目之间的冲突性问题，等等。 在实际的企业行为中，常见的对多个项目的组织就是采用树形结构，分层管理。 这种组织结构在绪论中已经提到。由于是针对项目的组织，所以这里把图1 4 改变一下， 将多个项目的树形组织结构只扩展到项目层，可以得到下图： 图2 1 分层的项目的组织模型 这种树形的项目组织形式的优点是显而易见的。首先，它使用层次结构组织项目， 这为项目的组织与企业职能机构的组织的结合提供了基础。在比较传统的制造型企业 中，职能型组织是最常见的，即使在现代企业中强调扁平结构和职能型组织形式，也没 有完全抛弃原有的组织形式，而是往往采用了复合式组织( 将在2 3 节讨论) 。其次，分 层的组织形式提供了多级控制与分散管理，不同级别提供了不同的控制点，从而细化了 整个企业的开发计划，保证了整个开发计划的顺利执行。最后，在项目层，即项目执行 的这一层次，虽然存在多个项目，但由于职能部门与项目组织的结合，往往同一个职能 部门或同个人员在多个项目中扮演角色，使得多个项目互不干扰地并行执行。 从这个企业级项目组织模型可以看到，首先是由最上层领导层下达本年度的新产 品开发计划，一般来说，这个计划是由企业高层或战略发展部门得出的结论。年度计划 中明确根据产品销路划分为内销计划、出口计划和定牌计划。再向下细分，对于每一种 计划，比如图2 1 中的出口计划来说，它又分为第一期、第二期。这个划分有两个 好处，_ 是对于批型号类似的新产品开发，将其作为一期可以更好的管理：二是如果 在出口计划( 内销计划、定牌计划) 和具体项目之间增加了一个控制点，有利于多个项目 的管理。 华中科技大学硕士学位论文 2 3 项目组织与金鼗缀织的结含 2 3 1 通用组织形式 对于通常的项髓来说，出于髫标、资源与环境的差异，不霹能为赝蠢的缝织找瞧 一个理想的组织模型。而事实上，项目组织甚至不可能存在一个共同的理想结构l j “。组 织在战略规模、技术、环境、行业类型、发展阶段等各方面各不相同，这就需要不同的 瑗鏊缓织。嚣选择一个适合零企韭特点豹璜嚣组织结椽对产品开发顼强成效至关重要。 弓 用文献 1 5 】中广为接受的研究成果，区分擞五穆不同的组织结构：职能型、职2 矩阵 型、平衡矩阵型、项目矩阵型和项目型。 运用职能挺组织( f u n c t i o n a lo r g a n i z a t i o n ) 结构，将淡化项目概念，而突出部门职能 作蔫。运爨这种职煞罄维绠结棱豹企、监蘩本主生产、销售标准产燕，瑟很少涉足延 率产 品。在这秘组织结构中，器个图队成员蠢羞棚同的职能，或肖着棚同的技能。每个职能 团队，或者叫职能部门，为支持公闭的业务目标执行自己的任务。从这里可以看到，职 能型组织结构并不适合予产品开发的项弱管理。 围2 2 职能型缀织模型 项目烈组织r o j c o t o r g a n i z a t i o n ) 结构是专门为特定项目服务的。在这种组织中，一 照形成项酹，首先娶招聘员工，每个项两团队专门从事一个颈目。项舀完成后，团队成 爨妊粱骞会逶的技能，会渡分醒到舅一个顼嚣孛。专职瓣王囊瓣经瑷对矮叠函酞考完全豹 项目行政繁理权力。但是，不网项睡团队的成员之间很少有机会交流知识或技术。这葶申 过于强调横向项目的组织结构在国外的新型企业中比较流行，但是与尉内的企业，尤其 是翻造型企业的生产实簖不符，这种组织结构并不适含制遗啦企韭进行产品开发的项 骚。 1 4 华中科技大学磺士学位论文 瀚2 3 项爵型组织模垄 丽其余三种刚是这两种组织的折衷，通称为矩阵组织( m a t r i xo r g a n i z a t i o n ) ，只不过 更偏蘸予菜一个方面而已那( 也有将矩阵组织分为两种的，分别是重型项目组织 h e a v y w e i g h tp r o j e c to r g a n i z a t i o n 和轻型项目组织l i g h t w e i g h tp r o j e c to r g a n i z a t i o n 。参见参 考文献 1 6 】) 。矩阵组织既肖项目型组织注重项目和客户的特点，也保熟了职缝型缀织络 构的职能特点，其中每个项耳和职熊部门各司其职，共鄹戈公翅年鞋每个项羁熬成功贡献 力嶷。下豳殿示了一釉矩阵缎织模型一轻型璎是组织。 圈2 4 轻型璎晷维织模型 霹以照下匿来表汞这聂释组织的关系： 图2 5 五种项目组织 在这五种项目缎织结构中，不能简单地说哪一种更好或者说哪种不好，丽是应 该根据实施项目的具体环境、目的等来综合权衡，从丽选择合适的项旦组织。几秘组织 华中科技大学硕士学位论文 的特点和优、缺点如表2 1 所示。 表2 1 组织结构优缺点比较 职能型矩阵型项目型 1 在同一个组织里把1 最大限度地利用公1 对特殊情况可以反 具有相同职业特点 司资源，职能专业知应迅速 的专业人员组织在 识可供所有的项目2 可以在项目团队内 一起，减少了重复工 使用分配和优化资源 作2 可以得到职能经理 优2 成员之间有一个在的更多支持，可广泛 点 他们具体职业知识 征求意见，解决问题 和技能上交流进步3 信息流动良好，水平 的工作环境 ( 项目知识) 横跨各职 3 沟通线短，对于部门能部门，垂直( 技术信 内部的问题反映迅息1 贯穿整个组织 速 1 组织里的每个职能 1 双重责任和权力、权1 成本效率低 部门只关心自己的力平横和不良沟通2 项目间缺乏有效的 业绩，使整个组织具 系统会带来混乱信息交流 有一个狭隘性2 当很多项目同时执 2 等级结构多，解决问行时，分享稀缺资源 题及制定决策进展可能会带来部门间 缓慢 的问题 3 项目范围从一个部 门移到另一个部门， 不容易进行整体综 合管理 2 3 2 项目组织与企业组织的结合 在绪论和2 2 节中已经提到，产品开发项目作为项目的一种具体形式，有其自身的 特点。在项目组织中表现出来的就是：产品开发项目的组织不能脱离企业的组织形式而 1 6 华中科技大学硕士学位论文 独立存在。在割造型企业中，金、韭本身麴缝织形式般楚职链亿组织，企、监中存在备静 各撵的部门细职2 枫构。嚣在这葶枣企业中开鼹产燕开发顼尽，则w 以选撵职缝织结搀， 来发挥企业自身的特点。 职能矩阵型组织结构( 也就是轻型项目组织结构) 是一秽矩阵组织结李蠡，它是在职能 型组织结构中引入了项目概念，但是又偏重于职能结构，即相对微弱的项目鞋系和相对 强大的职能联系。它的优势在于可以充分利用企业原部门在技术设备和人员上的优势， 由项目经理对项目进度进行控制，但是项目中具体的开发过程却交给职能部门完成。项 目的成员也是在不同的职能部门工作的人员担任。 这种结构就非常适合产品开发项目。在图2 4 中，可以看到，横向的项目实际上横 跨了多个职能部门，其中每个职能部门只完成自己的本职工作，而这部分工作也往往是 该职能部门所擅长的。而项两的开发控制是由项目经理来完成的，他不满于任何职熊部 门，却每多个职能部门打交道。职能部门可黻忽视硕目豹存在，因为它只负责整个项嗣 翡一小部分工作。各项罄经理按照顼舀管理的