基于PDM的项目管理集成技术其研究.pdf

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淘豆网网友1006108867近日为您收集整理了关于基于PDM的项目管理集成技术其研究的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：南京航空航天大学硕士学位论文基于PDM的项目管理集成技术的研究姓名:王玉茂申请学位级别:硕士专业:机械电子工程指导教师:陈蔚芳20040301南京航空航天大学硕士论文摘要随着项目管理技术在制造企业中应用的不断深入,在产品数据管理系统中扩展项目管理功能已经成为制造企业产品开发过程管理和企业信息化的重要组成部分。本文着重研究了基于PDM的项目管理系统集成技术,用来扩展PDM中项目管理的功能,为制造企业基于PDM的项目管理提出了新的思路。主要的研究成果有以下几点:(1)分析了PDM系统和项目管理系统的结构和功能模型,提出了基于PDM的项目管理系统集成框架。f2)深入研究了基于PDM的项目管理系统的文档集成接口模型、资源集成接口模型和过程集成接121模型,并提出了基于组件技术的集成方案。f31探讨了Smarteam和MsProject9000的二次开发过程,详细给出了基于Smarteam的项目管理集成系统的实现过程。对上面提出的方案进行了验证。通过实际产品开发项目数据的验证,本文的研究成果是有效的。关键词:产品数据管理,项目管理,文档集成,资源集成,过程集成,组件技术基于PDM的项目管理集成技术的研究AbstractWith the flirt.her research and application of Project Management(PM)technology,extending function of PM in Product Data Management System has e animportantpart of enterprise information in manufacturing industry during the process of productdevelopment.111e technology of integration in PM/PDM is studied with emphasis toextend the function of PM,which will give a new idea of PM in Manufacture.Severalaspects are studied in the paper.First,structures and functions of PM/PDM are analyzed to build a framework ofintegration system. .Then three interfaces of PDM/PM are lucubrated which are interface ofproject-document integration.project—resource integration and process integration.Thescheme based on ponent Object Model is put forward.Finally,The integration of MsProject2000 based on Smarteam is practiced to verifythree aspects upward at the end ofthe paper.It proved to be feasible and valid,Key words:PDM,PM,document integration,resource integration,process 南京航空航天大学硕士论文1.1项目管理1.1.1项目管理简介第一章绪论项目管理(Project Management,PM)就是为了满足甚至超越项目涉及人员对项目的需求和期望而将理论知识、技能、工具和技巧应用到项目的活动中去‘”。是在一定的约束条件下,为了有效的完成项目目标而进行的一系列活动,它以项目的内部逻辑进行任务计划,跟踪,控制核算和资源调配,从而达到高效的利用资源,提高工作效率和降低项目风险的目的。项目管理作为现代管理科学的一个重要分支,最早出现在20世纪30年代的美国,是伴随规划和管理大型项目的需要而产生的,到了20世纪50年代,在西方工业发达国家,项目管理已经成为一个重要的管理手段,广泛应用于航空航天,其他国防项目,建筑工程和科学研究中。最早的项目管理软件以关键路径法CRM和计划评审技术PERT为核心,但是随着计算机技术、价值工程和行为科学等理论在项目管理中的应用,极大地丰富了项目管理的内涵,促进了项目管理的发展。先后出现了各种各样的项目管理软件,如Primavera公司的P3和suretrak、symantec公司的time line、Goms技术公司的Artemis、Microsoft公司的Project 2000等。在项目结构的定义,计划优化技术,进度和投资的跟踪控制等方面有了更为成熟的项目管理技术[21,主要有:工作分解结构WBS(WorkBreakdown Structure),责任矩阵(Responsibility matrixes),甘特图(Gantt Charts),work),投资计划(Cost Schedules),项目控制技术(Proiect Contr01)等等。1.1.2项目管理在制造企业中的研究状况产品是联系企业与市场的纽带,是企业的生命线,产品是否先进实用,关系到企业的经济效益,也关系到国民经济是否健康发展,市场经济的发展,已经使我国由过去的卖方市场转为买方市场,而且,随着我国加入WTO,企业面对的竞争是全球化的激烈竞争,不断开发新产品才是企业在未来竞争中立于不败之地的唯一法宝。因此企业中的项目管理的应用多是集中在产品开发过程中。产品开发过程实施项目管理,可以在充分论证的基础上,确定产品开发是研制一种新的产品还是改善现有产品功能,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基于PDM的项目管理集成技术的研究发展外向型经济的需要。同时可以对新产品开发过程中需要的技术、资金、人员等资源管理实施有效的管理,对开发过程中不可避免的困难提供解决途径和方法:确保企业在一定的开支预算条件下、一定的开发周期内完成新产品的研制任务,提高企业市场竞争力。目前国内外对于企业中项目管理的研究工作,主要体现在以下几个方面:1.先进制造理念下项目管理的研究:自从哈林顿在20世纪70年代提出CIMS概念以来,围绕这一概念发展了丰富的先进制造模式的理念,其中较为有影响的有精益生产(Lean Production),敏捷制造(AgileManufacturing),动态联盟(Virtual Enterprise 0riented Integrated Product Development).并行工程∞ortcurrent Engineering)。(1)面向流程企业的项目管理:精益生产的基本思想是剔除企业中生产过程中一切多余的环节,以追求高的生产率,好的质量以及最大的生产柔性【3】;敏捷制造核心思想是利用先进的计算机技术对企业中的资源一人、资金和设备集中管理实现它们的优化利用13J。流程企业是连续型和半连续型的生产过程的企业,在这样的企业中,先进生产模式的优点尤其显著。在流程企业中,项目管理是一个集成系统,在项目管理中不仅要考虑设备维修,还要考虑库存和备品和采购信息等等。目前,流程企业主要研究方向是企业的生产过程的建模和优化【4J,以实现技术及企业生产管理全方位集成。(2)支持并行规划和设计的项目管理:并行工程作为一种产品开发哲理,其核心是产品的并行开发,强调在产品的概念设计阶段就综合考虑产品全生命周期中后续阶段各环节的影响【5j。它涉及到多形式、多领域、多学科知识的集成,并行工程中的产品开发过程不再是设计领域内一个孤立的技术问题,而是综合了产品各相关领域、相关过程、相关技术及相关组织形式的系统化组织管理问题。目前企业中对并行环境下的产品开发提出了一些模型,如基于Petri网的项目管理模型——利用Petri网描述并发事件的能力,分解项目管理模型以解决项目管理系统的并行规划和设计。(3)虚拟企业下的项目管理:动态联盟的基本目的是企业间为了共同的利益暂时结成同盟,以充分发挥各企业间的技术优势,提高行业竞争优势,随着共同利益的消失,该联盟也随之解散。虚拟企业(VE)是敏捷制造模式的核心内容,它在动态联盟的基础上,采用灵活、多交的动态组织机构,以最快的速度集成企业内部优势和外部公司的优势,组建动态联盟去响应市场机遇16】。在vE环境下,项目管理过程要支配多个分布企业组织、协调复杂的工作流和合理配置资源。目前对虚拟企业环境下的项目管理的研究主要集中在VE的模型设计和过程集成对其优化以求达到项目任务调度和执行策略的合理性。2.项目计划模型优化及其工作流规划技术的研究:随着企业集成化管理概念的逐步深入和制造企业先进制造模式的发展,企业产品开发模式的转变。使得项目管理的任务计划模型和过程流优化技术在不断发展,主要集中在以下几点:(1】企业组织从传统的模式转变为先进制造环境下的模式,可能面临那些问题,2南京航空航天大学硕士论文应该采取的措施和方法。(2)任务集成算法方面:通过求解某一任务节点的最早完成时间和最晚完成时间,求得项目的关键路径,如微软的项目管理工具就能根据用户定义的网络图自动生成关键路径等路线。(3)项目计划模型及工作流模型优化:主要集中在对研究企业产品开发过程模型的研究,以便于更深入的了解影响企业新产品开发过程的有利和不利因素。其中有部门模型,活动阶段模型,决策模型影响等著名的研究模型等f¨】。国外的DICE计划PPO模型(Product,anization)试图通过引入标准(PDES/STEP)为产品、过程、操作建一个集成模型,然后以关系矩阵的方式组织和管理全过程。(4)冲突和仲裁技术方面[20l:利用通信和多媒体技术,进行管理约束和过程跟踪。3.产品开发项目评价模型的研究;产品项目开发可行性的诸多因素中,就具体的项目而言,有的因素是有利于项目开发的,而有的因素是不利与项目开发的,人们无法根据这些因素的具体情况完整地、科学地评价开发项目地可行性,而只能是根据具体情况给出~个大致的印象,这种方法科学性不强,比较片面,常带有很大地偶然性。项目评价模型的研究主要是根据模糊数学的理论,提出一种开发项目的模糊综合评价方法,通过对影响开发项目的诸多因素的优劣程度的量化,从而得出评价指数来更准确的衡量项目的可行性。目前企业中项目管理的应用,虽然取得了不少的成果,但是仍然存在一些尚未涉及的研究领域和存在研究深度不够的问题,总结如下:(1)企业项目管理体系理论研究。提供一套系统化的方法论并行工程环境下的产品开发项目管理是一个复杂的系统工程,需要有一个清晰的、通用的过程管理参考体系结构来指导不同应用领域的项目管理研究和实现,目前虽然有一些文献对此有所论述,但是并未有深入的研究。(2)过程管理支持功能。目前对过程管理的研究与开发大多集中于过程建模工具,缺乏对过程管理工具研究的投入。而且目前一般项目管理软件缺乏过程管理的功能。目前的项目管理不支持象并行工程环境下产品开发这一类具有复杂任务关系的项目,也不能为任务的启动与结束设置逻辑条件,而这恰恰是工作流管理的长处。尤其是工作流管理联盟提出的工作流管理系统的参考模型、接口定义及分布式体系结构等可以为项目管理软件所借鉴。(3)缺乏项目文档的有效管理【”。技术性文档存储在PDM系统中,但是与项目管理相关的文档只能以其他的方式存在。查询、统计等管理,安全性管理方面还需要傲大量的工作。1.2产品数据管理产品数据管理(Product Data Mangement,PDM)是以产品为中心,通过计算机3基于PDM的项目管理集成技术的研究网络和数据库技术,把企业生产过程中所有与产品相关的信息和过程集成起来,统一管理,使产品数据在其生命周期内保持一致、最新和安全,为工程技术人员提供一个协同工作的环境,从而缩短产品研发周期、降低成本、提高质量,为企业赢得竞争优势。1.2.1产品数据管理的定义PDM目前还没有统一的定义。按照专业从事PDM和CIM相关技术咨询业务的国际公司—CIMData公司总裁EdMiller在“PDMtoday”一文中给出的PDM的定义是:PDM是管理所有与产品相关的信息和过程的技术【8J。与产品相关的所有信息,即描述产品的各种信息,包括零件信息、结构配置j文件、CAD文档、审批信息等;与产品相关的所有过程,即对这些过程的定义和管理,包括信息的审批和发放。这一定义意味着PDM在工业上的应用范围非常广阔。1995年9月Gartner Group公司的D.Burdiek在所作的“CIM策略分析报告”一文中定义为:“PDM是企业设计和生产构筑一个并行产品设计环境(由供应、工程设计、制造、采购、销售与市场、客户构成)的关键使能技术19]。一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、‘交流’、维护设计意图的人在整个信息生命周期中自由共享和传递与产品相关的所有异构数据”。1.2.2产品数据管理的研究进展20世纪的60、70年代后,随着CAD、CAM)、CAPP在企业产品设计和生产过程中的应用,企业出现了大量需要共享信息的异构数据,虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟,但各自动化单元自成体系,彼此之间缺少有效的信息沟通与协调,这就是所谓的“信息孤岛”问题。在这种情况下,许多企业已经意识到:实现信息的有序管理将成为它们在未来的竞争中保持领先地位的关键因素。PDM正是在这一背景下产生的一项新的管理思想和技术。它是以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM面向制造企业,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。它进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程,所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的。PDM用整体优化的观念对产品设计数据和设计过程进行描述,规范产品生命周期管理,保持产品数据的一致性和可跟踪性。PDM的核心思想是设计数据的有序、设计过程的优化和资源的共享。经过几年的发展,PDM技术已经取得了长足的进步,在机械、电子、航空/航天等领域获得了较普遍的应用。PDM技术正逐渐成为支持企业过程重组(BusinessProcess anize,BPR)、实施并行工程(Concurrent Enginerring,CE)、CIMS工程4南京航空航天大学硕士论文等系统工程的使能技术【l。】。PDM技术的发展可以归纳为以下三个阶段:(1)配合CAD工具的PDM系统80年代初,第一代PDM产品问世,其目标主要是解决大量电子数据的存储和管理问题,提供了维护“电子绘图仓库”的功能。第一代PDM产品仅在一定程度上缓解了“信息孤岛”问题,仍然普遍存在系统功能较弱、集成能力和开放程度较低等问题。(2)专业PDM产品第二代PDM产品是通过对早期PDM产品功能进行扩展而出现的专业化的PDM产品,如SDRC公司的Metaphase。在第二代PDM产品中出现了许多新功能,如对产品生命周期内各种形式的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、对电子数据的发布和更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等,同时软件的集成能力和开放程度也有较大的提高,少数优秀的PDM产品可以真正实现企业级的信息集成和过程集成。(3)PDM的标准化阶段 1997年2月,OMG组织公布了其PDM Enabler标准草案,由许多PDM领域的主导厂商(如IBM、SDRC、PTC等)参与制订的PDM领域的第一个国际标准。PDM Enabler的公布标志着PDM技术在标准化方面迈出了崭新的一步。PDM Enabler基于CORBA技术,就PDM的系统功能、PDM的逻辑模型和多个PDM系统间的互操作提出了一个标准。这一标准的制订为新一代标准化PDM产品的发展奠定了基础。目前,PDM是相当热门且快速成长的技术,得到美、欧、日等工业发达国家企业界的高度重视。国际上的一些知名的软件公司纷纷推出PDM软件产品,除了SDRC公司的Metaphase以外,还有UGS的IMAN、PTC公司的Windchill、IBM公司的PM和SmarTeam Solution公司的SmarTeam等专业化PDM软件。这些专业化软件,不仅在欧美等工业发达国家的企业中得到了很好的推广应用,在我国的一些大中型企业中也有不少应用。近年来,PDM在我国也得到了飞速发展。在国家“863”计划的指导下,许多企业纷纷开始实施PDM,从而大大加速了我国企业信息化的进程。同时,我国也大力开发自主版权的PDM软件。清华大学艾克斯特公司的e.PDM、华工科技开目公司的开目PDM、上海交通大学思普公司的SIPM/PDM、南京新模式软件公司的CPDM等都是我国自主版权的产品数据管理软件。国内开发的PDM产品具有了PDM基本功能,相对国外的PDM产品价格低廉,其管理模式更加符合国内企业的实际情况,并且能结合企业实际提供深入、全面的技术支持和服务。因此,在国内PDM市场上占有了一定的市场份额,特别是我国中小企业的最佳选择。1.3基于PDM的项目管理集成技术研究的意义目前PDM软件已经初具规模,其主要功能集中在对产品开发过程中产品的结构5基于PDM的项目管理集成技术的研究信息,产品相关文档的管理和共享,对实现与某一产品形成相关的过程的协同工作的也提供支持。但是随着个性化和品种多样化产品的需求的增多,对缩短产品开发生命周期的要求的增高,面向项目的PDM势必对产品开发过程中的资源优化和过程优化提出越来越高的要求。同时,由于敏捷制造和虚拟制造思想的提出,面向企业级的PDM也将成为一种趋势,为了提高产品适应市场的需求,企业的经营过程变化和过程重组,都要求需要一种强有力的项目管理技术和管理建模工具作为支持。因此扩展PDM中项目管理的功能势在必然。当前项目管理技术日新月异,以先进项目管理技术为核心的项目管理软件也品种繁多,在对产品开发过程中的资源优化,开发项目的进度控制及成本管理等方面都提供了足够的支持。但是在产品信息共享和过程集成方面没有太多的优势,因为这本身就是PDM的管理范围,通用的项目管理软件不可能考虑到面向制造企业的管理要求。PDM技术是制造企业信息化的基础和平台,面对制造业中项目管理的需求,一种做法就是在PDM中开发项目管理功能,目前在国内的PDM产品中,南京东大软件工程有限公司自主开发的东大PDM2000软件就是这样的~个例子,此系统的核心是项目管理,它提供了对项目进行立项,任务分配,人员组织,进度调度等功能,能够对企业产品活动中所需要的有效资源进行合理的调度,同时也能够对多个的并行项目进行统筹规划,统一调度。但是对PDM功能要求的增加必然引起PDM系统庞大和系统实施的不灵活。目前国内外许多公司都在研究企业中的项目管理问题。文献【11】给出了PDM中项目管理和工作流管理的一般原理和方法。文献[12】针对由于项目管理软件本身功能的通用性而不能满足企业特有的需求的情况,讨论了如何在现有的信息化基础上,整合项目管理软件与企业内部信息系统。文献【13】研究了在CIMS环境中,新产品开发阶段项目管理功能的开发和与CIMs中其他功能单元的信息共享和关键技术。文献【14】研究了过程模型与成熟的项目管理过程之间的相互映射关系,从项目管理角度分析了企业的经营过程,介绍了过程管理与项目管理的集成方法。文献[151研究了企业中资源设备重构的项目管理,并基于统计分析学和人工神经网络技术给出了企业中关于资源设备重构的项目管理的模型。上述文献大都是根据企业的实际情况讨论研究项目管理原型系统的框架,或是在原有的系统基础上开发项目管理的功能。本文提出基于PDM的项目管理集成技术,旨在从集成的角度架构一个基于产品数据管理平台与项目管理系统集成的通用框架,以此充分调用两大系统的功能,集成它们的优势,使项目管理支持并行工程的过程管理、提供项目文档管理功能;使PDM支持产品开发过程或企业级项目管理的计划和成本控制以及资源优化等等功能。从而为制造企业中基于PDM的项目管理提供一条新的思路。南京航空航天大学硕士论文1.4本文研究的主要内容本文分以下几个章节展开对基于PDM的项目管理集成技术的研究。第一章综述了项目管理和产品数据管理的研究发展情况,分析了企业产品开发中实施项目管理的理念和趋势,并介绍了国内外的研究现状;阐述了基于PDM的项目管理集成技术研究的意义,并对论文的内容进行了安排。第二章研究产品数据管理和项目管理系统的体系结构和功能模块,重点探讨两大系统集成的切入点和集成模式。第三章针对项目管理在PDM功能模块中的位置和作用,研究了基于PDM的项目管理系统集成的总体框架,提出三大集成接口:文件集成接口,资源集成接口和过程集成接口。并深入研究了集成接口的内容和方法。第四章研究了采用基于组件技术的集成方案,技术内涵,的集成接口DLL的创建和在VB中的调用。的集成方案,给出具体集成的步骤,并针对Smarteam和MsProject2000给出了实施实例,以验证方案的可行性。第六章总结与展望。

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