1 引言
PDM系統作為支撐企業協同產品開發的集成框架，必須能夠為生產企業提供強大的產品研發的項目管理功能。然而，PDM系統作為大型CAD軟件設計企業的附屬產品，涉及的項目管理大都只是項目文檔的管理，缺乏研發項目的全程管理功能，不能有效地對產品開發項目的各個階段進行管理和控制，不能有效地管理每個階段的進度、資源配置等工作。
在實際操作中，前期開發工作的大部分成果的是產品研發相關的數據，研發數據組織結構復雜數據量龐大，給項目管理的階段評審工作帶來的諸多的不便。關鍵節點一般由多個子節點組成，評審子流程關系較復雜，在沒有合適的管理平臺下操作，往往會造成數據失真，缺乏一些直觀的工具，判斷審核困難，增加了評審工作的風險，違背了該項目管理體系的風險規避的初衷。企業迫切需要針對PDM系統在研發項目管理中的不足，設計出能集成研發項目管理主要功能的PDM系統。僅對此現狀做了初步的探索。
2 研發項目的抽象模型
研發項目管理的關鍵點是各階段的控制和決策，做出合理決策的依據是該階段的各交付物的質量和及時性，在項目執行階段保證每一次決策的正確是研發的核心要求。根據研發項目的階段決策要求，可將項目拆分為幾個關鍵階段，階段與階段之間由決策門進行連接，每個決策門按照項目的類型設置各自的決策內容和開閘條件，（開閘條件會隨著項目執行不利的條件的增加例如時間的增加等因素而提高，一旦項目延期時間超過極限，項目將直接中斷并進入取消流程），決策部門對于進入決策門的事項進行評審，一旦門條件達到開閘要求，則允許項目進入下一個階段。主要的階段評審內容比較多并且非常復雜，這為評審工作帶來了一定難度，集中評審也不利于項目的實時控制，不利于問題的及時處理。基于此，將每個階段進行進一步的細分，形成多個次級流程，每個次級流程還可以細分為更多的子流程，子流程之間的也有子決策門連接，子決策門的評審內容一般比較專一，降低了評審難度，決策質量也得到了提高，這種通過子決策推動大決策的方法改善了項目的管控困難的問題。用于階段評審的交付物可以理解為在PDM系統中由特定的工作階段產生的數據，這些數據隨著特定的階段流程進行流轉，經過決策門后再傳輸到下一個階段中去。通過將各個階段的有序管理和控制，從而推動研發項目的進展，最終完成研發項目。
通過上述方法，可以將研發項目的抽象成由多個不同層次的階段組成，每個階段都可以根據負責程度，拆解成由具體的邏輯關系組成的子階段，子階段通過子決策門評審后匯聚回主階段。對研發項目的管理可以分解為對項目中每個階段的管理和階段間的管控，從而將負責的項目管理過程分解為簡單的子階段的管理，研發項目的主要的數據模型可概略為交付物數據模型和階段管理數據模型。
3 項目階段流程設計模型
項目階段任務規劃工作的目的是生成項目的任務流程圖，即確定各個任務間的邏輯順序。任務間聯系的基本形式、相互作用的方式可歸納為以下3種形式：
串行關系：兩個設計任務間只存在單向依賴關系的一種作用方式；其動態特征表現為A，B任務的串行。
并行關系：兩任務間無信息交互、完全獨立的作用方式：其動態特征表現為A，B可以同時進行。
交互關系：兩任務間存在信息交互，A、B的信息聯系是雙向的，即A任務需要B任務的信息，同時B任務也需要A任務的信息；其動態特征表現為經過A、B間信息的多次迭代和反復，才能完成任務。
以上3種任務作用方式存在于傳統的串行設計過程和目前并行設計過程的各個階段。其中串行設計方法適用于以第一種作用方式作為任務間聯系主要方式的設計過程，而并行設計過程則主要以第3種作用方式為主，反映了產品開發過程中各個環節間的耦合作用。交互耦合任務間頻繁的信息交互增加了設計過程的復雜性，使管理、規劃設計過程遇到了更大的困難。
任務時序管理中，首先需要計算出關鍵路徑。關鍵路徑指一個從項目入口到項目出口的任務節點和有向邊集合，該集合中所有任務節點的時間期限之和為最大。項目關鍵路徑上任務節點的完成情況對整個項目的生命周期起著至關重要的作用，這些任務節點也就是決定該項目能否如期完成的瓶頸。給定一個任務流程圖，找到其中的關鍵路徑的算法是圖論的一個重要工作。
最早完成時間：假設P是項目初始節點T0到任務節點Ti的任意一條路徑，tp(Ti)是從T0沿著路徑P到達經過的所有任務節點時間期限的總和，則稱tp(Ti)的最大值為任務節點Ti的最早完成時間，記為TE(Ti)，即TE(Ti)=max{tp(Ti)}。
假設Ti有j個前序任務節點，TE(Ti)可以遞歸地由下式得到：
TE(Ti) =maxl K J{TE(Tik)+Γ(Ti)+W(Ti))
上式中，Tik是Ti的第k個前序任務節點，Γ(Ti)是Ti的執行時間期限，W(Ti)是Ti的資源等待時間。
在明確了任務的最早完成時間概念后，很明顯地，項目關鍵路徑的長度就是項目結束任務節點的最早完成時間。
最晚完成時間：在項目結束任務結點的最早完成時間不增加的前提下，允許從入口點T0最晚到達任務節點Ti的時間，稱為Ti的最晚完成時間，記作TL(Ti)。
假設Ti有j個后序任務節點，TL(Ti)可以遞歸地由下式得到：
TL(Ti)=minl K J{TL(Tik)-Γ(Ti)-W(Ti)}
上式中，Tik是Ti的第k個后序任務結點，Γ(Ti)與W(Ti)的定義同上。
在上述定義的基礎上，可以得出如下的結論：如果任務節點Ti滿足條件TE(Ti)=TL(Ti)，那么Ti位于項目的一條關鍵路徑上。通過這個結論可以獲得項目關鍵路徑的算法，即首先必須求得每一任務節點的最早完成時間和最晚完成時間，找出那些最早完成時間和最晚完成時間相等的任務節點就可以構成項目關鍵路徑。
4 PDM系統項目工作流集成實現
階段任務是整車研發項目的基礎單元，任務包含了時間、資源、成本等各種信息。在PDM系統中，數據以各種樹狀視圖關聯管理，PDM數據包括各種產品數據、BOM數據以及各種文檔，這些產品數據是PDM系統的核心之一；而任務是項目管理的基礎單元。而項目數據是以項目管理的特點以甘特圖等方式進行連接管理的數據。從信息集成的角度來看，兩種類型的數據之間需要建立必要的鏈接，以保證這種數據庫的緊密連接，從而實現任務與產品數據的有效集成。
如圖1所示，是任務對象和PDM對象直接的連接，通過建立一個集成類，在該類中分別建立兩種數據的連接信息。在任務與產品數據（包括產品結構對象、文檔對象）之間建立關系鏈接，可以通過任務鏈接到包含的產品數據，查看其流程狀態和相關信息：反過來通過產品數據也可以鏈接到相關的任務，查看任務進度相關的信息。
圖1 任務對象和流程節點的映射
5 結語
研發項目是制造企業的主要項目流程，每一個核心項目的成敗直接影響到企業的生存和發展。為確保每個項目的萬無一失，需要系統而高效的工程方法及管理平臺來進行管理。集成了項目管理功能的PDM系統不但具備數據集成管理的優勢，還能高效地進行項目的管理和協調；PDM系統的數據管理功能主要負責項目實施主階段的各種交付物的制作和管理。PDM系統的項目管理模塊用于管理項目各階段資源、工作流、評審等項目管理工作。
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本文標題：PDM系統項目工作流實現淺析
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