产品开发项目管理关键技术的研究

产品开发项目管理关键技术的研究项目管理是以项目为对象的一种科学的管理方式。它以系统论的思想为指导，以现代先进的管理理论和方法为基础，综合应用各种知识、技能、手段，通过项目管理特色的组织形式，实现项目全过程的综合动态管理，以有效地完成项目目标。在企业的新产品开发这一多部门分工协作、工作周期相对较长、协同管理相对困难的领域中，项目管理有着广泛的应用。一般来说，新产品的开发要经过市场分析、产品设计、样机试制、小批试制、产品鉴定等环节，由市场部、开发部、生产部等多个部门共同协作完成，从开始市场分析到最后的批量生产的时间也较长。这样就迫切需要项目管理系统来组织生成，协调工作。同时，在开发过程中，用到了多种相对独立的工作系统，例如产品数据管理系统(PDM)、生成管理系统(MRP/ERP)、工程设计系统(CAx)，而这些系统之间缺少联系，成为一个个信息孤岛。如何使各个独立系统协调工作以及构建一个贯穿于整个新产品开发过程中的集成框架，并利用这个集成框架来完成产品开发的任务分配、成本估算等工作也是新产品开发项目管理的主要研究内容。本文对新产品开发项目管理进行了研究，讨论了其中的若干关键技术，最后给出了应用这些技术完成的项目管理系统实例。1产品开发中的项目模型技术根据对新产品开发项目的统计，同一企业的某一类新产品的开发具有大量的共同特征。如果根据这些共同特性建立这类产品开发的项目模型对象，在进行具体产品开发时设计开发人员选择对应的项目模型建立项目，那么就可以为开发人员省去繁琐的项目分解、定义工作，这样所有的新产品开发都采用经过优化的项目模型，大大提高了项目管理的效率与效果。项目建模是经过统计分析后提取某类产品开发的共同特征属性，根据这些属性建立一个抽象的项目。这一过程包括开发过程流转状态与环节定义、项目与计划编制、任务定义与建模、角色定义、人员权限定义等。项目模型建模完成后将项目模型封装成对象。在具体实施某个新产品开发项目时就可以创建由项目模型封装成的对象的实例。实例继承了对象的全部特征，项目、子项目、计划、任务的负责人可以对相应元素的属性进行修改。项目模型实例化的过程要求开发人员对项目进行详细的描述，完成项目、计划的编制与任务的定义。通过项目的建模与实例化(两者实际上互为逆过程)，新产品开发的项目管理工作就从繁琐而重复的项目定义、人员角色定义、流程定义等工作中摆脱出来，只需要进行少量的修改工作就可以完成整个项目管理的定义过程。图1是项目建模与实例化过程的示意图。2基于BOM的项目管理技术2.1基于BOM进行任务分配BOM(产品物料清单)在基于PDM框架的集成制造系统中不仅起着联系工程设计分系统的作用,而且起着连接工艺设计分系统和经营管理分系统的作用，是大部分企业组织生产的主线。通过分析、研究并充分利用BOM在企业生产过程中的流转与形式转化将有助于更好的进行新产品开发过程中的任务分配和管理。由于BOM的不断完善并在不同部门之间流转是新产品开发的关键，合理的根据BOM完成项目的任务分配是新产品开发项目管理不可缺少的部分。在产品开发的最初阶段由设计人员生成一个具有初步轮廓的设计BOM(EBOM)。随着产品开发的深入，产品的设计BOM也不断的完善、细化，直至新产品的设计BOM全部形成，这也标志着新产品设计工作的初步完成，然后传递给工艺设计部门进行工艺设计。接下来，工艺人员根据EBOM生成工艺BOM(PBOM)，并继续传递给制造部门。最后，制造部门根据上述部门传递过来的EBOM和PBOM来完成制造BOM(MBOM)，作为进行生成的指导。如图2所示。新产品开发过程大体上可以分为以下几个阶段：产品设计阶段、样机试制技术准备、样机试制、小批试制技术准备、小批试制。在产品设计阶段设计人员生成EBOM；在样机试制技术准备阶段工艺设计人员通过工艺设计生成PBOM、EBOM作为进行样机试制的依据；样机试制鉴定之后，根据样机试制中遇到各种问题工艺人员有可能会修改MBOM，如果遇到设计上的问题甚至可能由设计人员修改EBOM。这样，根据项目的分层组织结构，BOM的不同阶段(EBOM、PBOM、MBOM)就可以根据项目的复杂程度视为下一级子项目或计划。然后再依据具体完成的BOM设计，确定不同的任务。2.2基于BOM进行成本监控经费预算与成本控制是项目管理的主要内容之一。大多数制造型企业的产品成本，材料成本占了绝大部分比例。因此，有必要根据产品BOM对产品的成本进行估算和监控。成本估算分为3个阶段，分别是成本事前控制阶段，成本事中控制阶段和成本事后控制阶段。其中，在形成EBOM之前的成本估算是事前控制阶段。该阶段的成本估算只是根据以往类似产品开发中积累的经验做一个基本的估计。接下来，系统将读取产品的设计BOM(EBOM)作为进行新产品成本估算的原始依据，而且由于在企业的新产品的实际开发过程中，常常会使用到借用件，这时就要从其他产品的制造BOM(MBOM)中获取相关借用件的成本信息，来进行成本事中估算；最后，获取产品本身的MBOM形成新产品最终的成本估算信息。如图3所示。在成本估算的每一个阶段，不是简单的根据局部信息来完成估算，而是综合上一阶段传过来的成本信息，结合本阶段BOM的变化情况，来完成估算。成本估算也不是单方向的，如果在某一阶段估算的成本超出预算，可以回溯到以往的阶段，进行成本调整，如果无法将成本控制在预算范围内，该产品的生成项目将被取消。2.3基于BOM的项目文档组织与管理在新产品开发的项目管理中，将会产生各种各样为数众多的文档，如何有效的管理这些文档也是一个重要的问题。前面我们已经论述了BOM在一个新产品开发项目管理中的重要性和它在整个项目管理过程中的指导作用，由此我们可以想到，可以按照BOM进行项目文档的管理。在生成新的文档的时候，根据该文档的用途和产生时间，可以将该文档与新产品的不同阶段(即BOM的不同阶段)联系起来。这样，从BOM的角度考虑，每一个BOM设计阶段都有相应文档可供参考。同时，又由于项目管理的分层组织结构，不同的层次又有不同的文档。由于在新产品的开发过程是分阶段的，每个阶段的人员往往并不关心下一阶段的文档，他们只用查看自己的阶段的文档，这样，根据BOM的文档管理就一目了然。当然，如果需要查看某一阶段的文档，仍然可以根据项目的分层组织模式以及所处的BOM阶段，方便而又快速的找到对应的文档。3产品开发项目管理中的集成技术产品开发项目管理系统的信息集成关键是将企业工程设计系统（PDM/CAD/CAPP）和生产管理系统(MIS/MRPII/ERP)集成，使之成为项目管理系统中的一个有机组成部分。集成框架是以网络和数据库为支撑技术形成的，包括数据库层、网络层、外部应用层、专用接口层、项目管理应用系统层。产品开发项目管理系统集成框架体系图4所示。其中，集成系统的最下面为数据库层。由于工程设计系统和生成管理系统使用不同的数据库，这些数据库往往是异构的。我们通过ODBC(OpenDatabaseConnectirity)方式访问数据库。ODBC是数据库服务器的一个标准协议，它向访问网络数据库的Window应用程序提供了一种通用的语言。可以对多种数据库安装ODBC驱动程序，用来连接数据库并访问它们的数据，并使用结构化查询语言(SQL)作为访问数据的标准。网络层包括各种网络协议以及企业现有的网络设备，网络层可以支持异构的计算机硬件环境和操作系统。对于一般的企业级网络和数据库应用，均采用两级C/S结构，将数据库安装在Server端，各个Client端通过网络对Server端进行存取访问。在上面是应用系统层，该层分布有互相独立的应用系统，如图中所示的工程设计系统和生成管理系统。当然还可以包含其它应用系统。从图中可以看到，这两个系统分别有自己的数据库，它们各使用自己的方式通过网络访问数据库。专用接口层是整个集成框架的核心部分。通过专用接口层将下面的复杂结构屏蔽，使专用接口层以上的部分不用考虑下面的系统结构。其中，专业接口层下面的层提供给它的有两种数据，一种是结构化数据，主要是指存储在数据库中，可以通过SQL语言查询的数据；另一种是文件系统，比如CAD系统产生的文件数据。针对这种情况，本文也提出了两种不同的接口方式。第一种是功能接口方式，它针对关系型数据库，使用ODBC接口，提取集成所需要的共享信息、过滤无用或冗余信息并重新组织最终提交给上一层。对于第2种情况，主要采取的是使用中性文件的方式，使专用接口层和下面的系统层都只与中性文件进行数据交换，这样就保证了数据的统一性，实现了这两层的数据共享。4应用实例作者在广东某冰箱有限公司的新产品开发项目管理系统的设计与开发中，采用了本文阐述的各种关键技术，利用项目的分层组织模式和项目模型技术，实现了基于BOM的项目管理系统，并完成产品开发项目管理系统与企业原有的PDM系统IMAN、CAPP系统iCAPP、MRPII系统MANMAN等的集成。