PDM的工作流管理技术研究

作者：成都信息工程学院 黄州红

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... PDM(产品数据管理) 系统是对企业产品开发所需信息和过程进行全面管理的工具。它主要提供了电子仓库与文档管理、工作流管理、产品结构与配置管理、零件分类管理、工程变更管理、项目管理等功能。PDM 系统是一个信息集成的框架平台，通过它可以实现企业的CAX 软件的信息采集，保证产品设计信息的一致和连贯，而PDM 系统与企业的ERP、生产管理体系的集成，则能使企业的产品设计部门、生产管理部门、制造部门进行更好的统一与互动。根据PDM系统所集成的程度不同，PDM可以分为部门级、企业级和企业间几种。一般企业构建PDM 是从企业的设计部门开始的，也就是所说的部门级PDM 系统，然后逐步向整个企业和企业间合作扩展。一个好的PDM 系统必须足够灵活，能够提供建模工具，实现企业的特定产品流程并对企业产品开发过程重组提供支持。因此工作流管理是PDM 系统的核心功能。 1 工作流管理的基本功能 工作流管理模块定义并控制数据操作的基本流程，管理当用户对数据进行操作时人与人之间或活动之间的数据流向以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的流动。工作流管理按照管理的范围和功能进行划分，一般可分为3 种：任务管理、工作流程与工作历史管理。 (1) 任务管理：当设计人员在接受产品的零部件的设计过程中，往往需要对设计进行不断的更改。由于产品的设计不大可能由一个人完成，往往是一个设计组或者更多的单位协同设计的过程，因此在产品的开发过程中其他设计人员需要考虑他的设计思想。虽然每个人的任务不同，但是他们的工作都是交互进行的，一个人的设计改变了，其他人的设计也必须随之变化。当其中一个设计人员更改他的设计时，他必须通知每一个相关人员。或者工作小组的负责人在认为你的设计不合理的情况下，那么设计人员必须重新考虑。任务管理的功能就是让整个工作群体在不孤立的情况下协调统一地进行产品的设计，不然产品的设计必然是混乱和低效的。当设计有所变化是，就必须以一定的方式(比如电子邮件) 通知相关人员。 (2) 工作流程：对于产品的设计开发，往往是对其设立一个项目，在项目的下面又分解成几个任务，然后再进一步细化。在一个项目中，小到一张工程图纸的审批、发放或更改，大到零部件设计、分析、制造，都是面向群体工作的，同时依照一定的流程行事。例如，一张图纸需要根据设计意图由设计师生成实体模型并成图，然后交给同组工作人员进行审核，未发现问题，再交由项目负责人审批、签字，最后正式发布给其它部门(如生产、组装部门) ，并交由图档管理部门归档。在同一个企业中，类似这样有一定约束的工作流程数以百计，千变万化，即使是工程图纸的审批、发放，对于不同部门，不同性质的图纸，其流程也不一样，更何况PDM 系统的工作流管理要面向不同企业，所以工作流的定义和管理工具必须有很好的灵活性，以适应各企业自身的组织、经营、管理风格。 (3) 工作历史管理：设计人员不但需要关心产品数据的功能要求和产品数据的开发状态的项目信息，而且需要了解产品数据曾经进行过的处理及其处理结果。数据的版本管理是维护产品数据有效性和演变过程核查的必要手段，各项任务的完成情况及其过程也应该有完善的记录，便于将来查询。提供这一核查功能，也完全符合国际质量标准ISO9000 对前后过程一致性追踪的基本要求。此外，如果用户希望追溯项目开发过程中以前什么地方出现过问题。工作流管理对项目历史管理提供了重要的支持。 工作流程管理的系统功能包括：定义并建立工作流程、运行并控制工作流程、查看流程中文档的状态等。定义并建立工作流的方法有：定义产品的开发流程、定义数据的审批流程、指派流程的用户。工作流程的运控器可以将每个参与人员的任务放到个人的工作任务列表里，每个参与人员从计算机中可查看到自己工作任务列表中列出的工作任务，在流程的规定下并行的工作。系统应该具有电子邮件接口，还能在用户开机时同时提示目前已有工作任务的消息。在工作流运行的过程中，任何授权的用户都能看到流程执行的情况、流程中文档的确切位置、浏览过程的历史以及执行的结果注释。管理员可以根据过程的完成情况检查各个人员工作时间是否超期，以便作出相应决策。 2 工作流管理的数据模型 在PDM 系统中工作流管理主要是针对产品设计和工艺设计的管理。从大的方面来讲一个产品的开发项目就是一个流程。一个复杂的工作流程又可以包含几个小的工作流程。不同的流程对应产品开发的不同阶段。由于不同的企业有不同的企业管理规则，因此PDM 系统必须能够灵活地制定相应的流程管理模型。这样同一个PDM 系统才有可能在多个企业中进行推广，既减少了开发成本又减少了重复工作。即使是在一个单一的企业中运用PDM 系统，工作流管理也必须能够适应企业的改革或重组，否则PDM系统很难持续地为企业的生产管理提高效益。PDM 系统的工作流管理模型主要包含5 个方面：(1) 流程名称及适用范围；(2) 流程中工作阶段的数量，先后次序及返回逻辑；(3) 每个工作对应阶段的人员、角色、表决模式；(4) 在每个工作阶段开始或结束时需要完成的特殊任务；(5) 流程中每个工作阶段所对应的版本变化规则。 对于图1 中的零部件的设计流程，它的工作流管理模型如表1 。 3 工作流管理对其它模块的支持 创建了一个具体的工作流程之后，这个工作流程必须能应用于PDM 系统中实际的对象。比如说设计一个零部件，那么完成这个设计需要一个制图、校对、审批、签字、发布的流程。必须把这个零部件的设计文档同这样一个工作流程关联起来。在一个PDM 系统中，工作流管理模块必须与项目管理、更改流程管理、文档管理等模块很好的结合起来，对这些模块提供完整的支持。 3-1 对项目管理的支持 项目管理是一种为了在确定的时间范围内，完成一个既定的项目，通过一定的方式合理地组织有关人员，并有效地管理项目中的所有资源(人员、设备等) 与数据，控制项目进度的系统管理方法。为了实施一个项目，需要执行项目规划、制定进度计划、过程监视和分析等步骤。作为PDM 系统的项目管理模块，它主要是围绕企业产品的开发设计来组织项目的。一个项目往往需要分解成几个任务，而一个具体的任务又由它包含的若干个工作文档来确定。项目对象需要利用任务对象和工作文档对象来确定项目的结构。为了项目的顺利进行必须组织开发团队进行协同工作，因此一个项目还应该有项目组、项目负责人、项目成员等对象。项目、任务、工作文档对象可以与一个项目日历对象相关联，以便进行项目的实际进度和目标进度的比较。 其中工作流的作用是对整个产品的形成过程进行控制，实现参与项目人员的协同控制，提高效率。项目的实施包含一个完整的过程链，该过程链包含开发、试验、生产等各个阶段。工作流模块不但可以应用于整个产品的过程链，而且还可以与项目的每个任务进行关联。任务中的每一个工作文档执行完相应的流程后，任务才可以进行提交验收的工作。工作流程不但明确了一个工作文档的执行程序，还把流程中的每一工作环节的工作任务分配给特定的项目组或任务组的成员。项目管理模块为新产品的开发建立了一个完整的框架，工作流管理模块则是产品开发的引擎。当产品开发的一个步骤完成后，工作流管理模块将推动产品开发进入下一个环节。整个产品的开发就是沿着与项目相关的每一个工作流程进行的，当完成了所有任务相关的流程后，一个产品的开发项目也随之完成了。 可见项目的完成是通过运行流程实现的，还可以通过对流程进行监控实现项目实施过程的控管。在项目的实施过程中，利用流程的监控得到项目实施进度的反馈。在项目与流程进行关联的情况下，系统可以显示项目在流程中的具体环节。同时还可以按照项目、任务之间的树状关联进行进度的追溯。由于系统在定义流程与运行流程的时候已经规定了每个节点的任务、任务的执行者、任务的起始时间和完成与否的标志状态，因此可以很容易的通过流程监控实现对项目进度的监控。 3-2 对于工程变更管理的支持 工程变更是生产过程中经常出现的重要活动，在一个企业中，工程变更往往有规范的过程约束与流程控制，所以它与工作流管理总是密不可分。工程变更管理包括变更请求与工程变更指令两部分内容。对正式会签的设计文件的更改，必须先提出更改请求，并填写相应的工程更改单，提送有关人员会签，才能交由更改员更改设计文件。更改过程如图3 所示。 工程更改过程本身就是一个特定的工作流，它有申请、评审、实施、通知更改等几个基本环节，而这几个基本环节又包含了更详细的步骤。如对工程更改单的会审必须确定会审的人员，通过对更改单的审批，然后进行签发。同时被更改的设计文档还必须与一个相应的版本升级工作流相关联，如果更改过程产生了新的设计文档，那么还需要有一个生产发放工作流程。 4 结束语 综上所述工作流程管理是PDM 系统的基本功能，贯穿于PDM 系统的全过程。在产品开发过程中，工作流程管理和项目管理、工程更改管理是互相关联的。工作流程管理不仅为项目管理和工程更改管理的实施提供了引擎，而且也是一个PDM 系统具备足够灵活性的基础。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (4/3/2006)