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基于Windchill船舶并行协同设计计划管理 |
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作者：苏绍娟 刘寅东 宋庆闯 |
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摘要：随着计算机技术、网络化技术的发展，传统的手工制定计划的方式逐步被实时动态的基于网络的计划方式所代替。本文分析了协同设计软件Windchill和专用计划软件Microsoft Project特点，将二者进行集成，在Microsoft Project中制定船舶设计计划，将其导出到Windchill系统中在网络环境下进行计划的执行和监督控制，从而满足具有分布式、并行协同设计特点的计划管理系统。
1 前言
船舶设计是在分布式的网络环境中，由船厂、船东、船舶设备供应商等多方参与，船、机、电等多专业、多层次、多阶段并行进行的极其复杂的活动，而且每个活动间还存在交叉进行的工作，持续的时间也较长。基于以上船舶设计的特点，制定良好的计划管理手段和控制机制是实现船舶设计按时、按质交付的重要保证。传统的手工制定计划的方式已经无法满足协同设计的要求。一个直观的、基于网络的实时动态计划管理系统能够保证设计任务及时有效地完成。
Windchill软件为船舶并行协同设计提供了设计实时协作和管理的环境。它通过为基于Web的虚拟空间提供所有必需的工具，使得遍布于异地的设计团队成员能够通力合作，从而有利于实现协同设计，但是在计划制定这方面，欠缺了在前期制定计划的优化功能，而Microsoft Project是一款专业成熟计划制定软件，可以有效现计划的优化。所以本文将Microsoft Project嵌入到协同设计软件Windchill中。将两者进行集成可以更加有效地实现船舶并行协同设计过程。
2 MS-Project与PDM系统集成
Windchill ProjectLink与Microsoft Project是双向集成，在Windchill管理的项目协作任务的基础上，能让用户加载Microsoft Project的项目计划，并自动根据项目目前的进展情况重新生成Microsoft Project计划。
Windchill ProjectLink能把项目计划转换成动态的工作安排，随着项目的执行不断变化，项目计划可以在任何时候输出到Microsoft Project中用于报告编辑或输出。另外，Windchill ProjectLink还能把项目计划与一些跟踪交付成果、执行标准过程以及通过互联网协作的文档和CAD数据管理、工作流和通讯工具联系到一起。
在Microsoft Project中创建初始计划，将该计划导入Windchill ProjectLink，在Windchill ProjectLink中管理该计划的运作。计划一经导入并在Windchill ProjectLink中运作后，活动和交付项所有者即可更新所负责的项目，团队的其他成员可立即对其进行查看。图1所示为集成系统的计划管理流程。
图1 集成系统的计划管理流程
3 制定船舶设计计划
3.1 MS-Project中创建计划
Microsoft Project中项目计划的制定主要有三个步骤，定义项目的常规工作时间、创建人员工时列表、创建设计活动列表。
(1)定义船舶设计的常规工作时间，即建立项目的工作日历。
(2)创建人员工时列表。确定相应图纸等文件的设计人员以及所需的工时，如确定型线图的设计者、校对者、审核者及审定者以及各阶段所需要的时间。
(3)创建任务列表。包括船舶设计任务的分解、任务与任务之间的链接以及任务的工期。在制定计划的过程中，首先要明确任务的时序逻辑关系。比如，在船舶设计当中，船体的基本结构图，是以总布置图为依据的，在计划制定时，不能颠倒二者的关系。这种情况在同一科室内，对于有经验的设计师来说，是很少出现的，但是在涉及到跨部门时，这种时序上的逻辑，就应当注意协商。
不同设计阶段的具体设计工作开始前，根据设计进度的要求，各专业科科长负责协调，明确设计、审核、审定等人员以及时间要求等信息（即定义需要完成哪些图纸的交付，即出图计划），编制本专业的“设计项目安排表”。专业设计师将按照“设计项目安排表”的安排开展设计工作。在设计过程中，因实际工作变化可能需要对“设计项目安排表”的内容进行调整或重新编制。在设计流程中，将重点描述出图计划的编制、更改以及出图计划执行情况统计等业务活动。
计划在执行过程中，许多任务是可以并行执行的，但是在有限的资源下，当关键任务（标志为红色）与非关键任务（标志为蓝色）可以并行执行时，要优先将资源分给关键任务，因为此时应遵守的原则是，向关键路径要时间，向非关键路径要资源。比如在计划中，我们看到总布置图——校对与型线图——标检都是需要资源总体组员B来完成，我们通过甘特图可以看到，总布置图——校对是位于关键路径上的任务，因此总体组员B应该优先完成总布置图——校对这项任务，因为只有缩短了位于关键路径上的任务时间，才能有效地缩短项目的工期，达成按时完成计划的目的。
3.2 导入计划至PDM系统中
将Microsoft Project中制定的计划导入至PDM系统中之前，需要对Windchill进行相关的系统配置，在Windchill系统中安装mspplugin.exe插件。安装成功之后，将在Microsoft Project中制定的计划另存为*.xml格式的文件。就可以方便快键的导入Windchill ProjectLink中实现共享。由于此集成框架结构是基于B/S结构，其他组员可直接查看计划列表。计划列表中的操作菜单显示执行该计划的相关人员信息。状态表示计划的进展情况，①如果当前时间还远没有到规定的计划完成时间，则计划在该阶段进展情况良好（绿灯）；②如果当前时间已经非常接近规定的计划完成时间，则计划对在该阶段进展情况进行报警（黄灯）。③如果当前时间已经超过当前阶段规定的计划完成时间，则计划对在该阶段进展情况给出更为严重的警告（红灯）。
4 计划的执行
项目计划的执行是通过工作流来实现的。在Windchill PDM的Workflow管理中包括工作流过程的定义和工作流模板的设计两个主要内容。首先进行工作流定义，建立工作流模板，然后基于这个模板实例化一个工作流过程。工作流过程一旦创建就不能改动其结构，只能对其各个活动的状态进行控制，或者对整个工作流过程的状态进行控制。
4.1 工作渡过程定义
船舶设计建造过程中的文档需要经历设计、校对、审核、标检、审定五个阶段才能归档，根据模型需求建立工作流如下，工作流的名称为，船舶文档审签流程，见图所示。
图2 船舶文档审签工作流过程
4.2 工作流模板定义
设计阶段，独立于Windchill之外进行的，并通过创建文档页面提交至Windchill数据库中，因此我们在设计阶段采用自动提交；设计关口中，采用自动升级。在校对、审核、标检、审定的阶段进程，工作流需要一个提交活动即可。
其中人员的分配与确定，是在计划制定时已确定好的，根据计划，来分配相关的执行人员，这样才能保证计划的严肃性和任务的统一性。在计划制定好后，我们可以通过计划列表，查看到在整个项目中分配给自己具体任务的汇总，在个人的工作列表中，可以查看到当前急需完成的工作任务。如在船舶货船形变模拟装置中的“总布置图”这个任务，设计者——总体组员A、校对者——总体组员B、审核者——总体组员C、标检者——总体组员D、审定者——总体组员E，遵循计划表唯一性的原则，建立总布置图的审签小组。
5 监控计划
在船舶项目的执行过程中，为了保证项目能够按照船东的设计要求如期完工，需要对项目的执行情况做出实时的动态了解。有时，在项目的执行过程中，某一任务环节由于某种特殊的原因，使该设计活动没有按期完工，可能导致整个工期的延误，此时就需要对该任务或者是其后续的任务作出相应的调整，如将后期任务重新分配给工作能力较强的设计人员，以缩短工期等；有时，也可能出现任务人员临时出差，无法完成已指定任务时，可以将出差人员的任务指派给其他人来执行。
在项目的实施过程中，可以通过Windchill ProjectLink中的时间轴实时的监测项目的完成进度，根据进度的完成情况作出相应的调整。
或者通过将Windchill ProjectLink中的计划导出至Microsoft Project中，利用甘特图查看任务的进度，见图：
在MS-Project中查看进度
6 总结
利用MS-Projectlink实现计划的制定工作，同时实现了在PDM系统中Microsoft Projec与Windchill ProjectLink的集成，为PDM系统功能的改进和完善提供了一种新的途径，使船舶设计项目在PDM系统中能够按照计划进行实时动态的管理，从而提高设计效率缩短设计周期。(end)
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(5/25/2012) |
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