1 前言
船舶設計是在分布式的網絡環境中，由船廠、船東、船舶設備供應商等多方參與，船、機、電等多專業、多層次、多階段并行進行的極其復雜的活動，而且每個活動間還存在交叉進行的工作，持續的時間也較長。基于以上船舶設計的特點，制定良好的計劃管理手段和控制機制是實現船舶設計按時、按質交付的重要保證。傳統的手工制定計劃的方式已經無法滿足協同設計的要求。一個直觀的、基于網絡的實時動態計劃管理系統能夠保證設計任務及時有效地完成。
Windchill軟件為船舶并行協同設計提供了設計實時協作和管理的環境。它通過為基于Web的虛擬空間提供所有必需的工具，使得遍布于異地的設計團隊成員能夠通力合作，從而有利于實現協同設計，但是在計劃制定這方面，欠缺了在前期制定計劃的優化功能，而Microsoft Project是一款專業成熟計劃制定軟件，可以有效現計劃的優化。所以本文將Microsoft Project嵌入到協同設計軟件Windchill中。將兩者進行集成可以更加有效地實現船舶并行協同設計過程。
2 MS-Project與PDM系統集成
Windchill ProjectLink與Microsoft Project是雙向集成，在Windchill管理的項目協作任務的基礎上，能讓用戶加載Microsoft Project的項目計劃，并自動根據項目目前的進展情況重新生成Microsoft Project計劃。
Windchill ProjectLink能把項目計劃轉換成動態的工作安排，隨著項目的執行不斷變化，項目計劃可以在任何時候輸出到Microsoft Project中用于報告編輯或輸出。另外，Windchill ProjectLink還能把項目計劃與一些跟蹤交付成果、執行標準過程以及通過互聯網協作的文檔和CAD數據管理、工作流和通訊工具聯系到一起。
在Microsoft Project中創建初始計劃，將該計劃導入Windchill ProjectLink，在Windchill ProjectLink中管理該計劃的運作。計劃一經導入并在Windchill ProjectLink中運作后，活動和交付項所有者即可更新所負責的項目，團隊的其他成員可立即對其進行查看。圖1所示為集成系統的計劃管理流程。
圖1 集成系統的計劃管理流程
3 制定船舶設計計劃
3.1 MS-Project中創建計劃
Microsoft Project中項目計劃的制定主要有三個步驟，定義項目的常規工作時間、創建人員工時列表、創建設計活動列表。
(1)定義船舶設計的常規工作時間，即建立項目的工作日歷。
(2)創建人員工時列表。確定相應圖紙等文件的設計人員以及所需的工時，如確定型線圖的設計者、校對者、審核者及審定者以及各階段所需要的時間。
(3)創建任務列表。包括船舶設計任務的分解、任務與任務之間的鏈接以及任務的工期。在制定計劃的過程中，首先要明確任務的時序邏輯關系。比如，在船舶設計當中，船體的基本結構圖，是以總布置圖為依據的，在計劃制定時，不能顛倒二者的關系。這種情況在同一科室內，對于有經驗的設計師來說，是很少出現的，但是在涉及到跨部門時，這種時序上的邏輯，就應當注意協商。
不同設計階段的具體設計工作開始前，根據設計進度的要求，各專業科科長負責協調，明確設計、審核、審定等人員以及時間要求等信息（即定義需要完成哪些圖紙的交付，即出圖計劃），編制本專業的“設計項目安排表”。專業設計師將按照“設計項目安排表”的安排開展設計工作。在設計過程中，因實際工作變化可能需要對“設計項目安排表”的內容進行調整或重新編制。在設計流程中，將重點描述出圖計劃的編制、更改以及出圖計劃執行情況統計等業務活動。
計劃在執行過程中，許多任務是可以并行執行的，但是在有限的資源下，當關鍵任務（標志為紅色）與非關鍵任務（標志為藍色）可以并行執行時，要優先將資源分給關鍵任務，因為此時應遵守的原則是，向關鍵路徑要時間，向非關鍵路徑要資源。比如在計劃中，我們看到總布置圖——校對與型線圖——標檢都是需要資源總體組員B來完成，我們通過甘特圖可以看到，總布置圖——校對是位于關鍵路徑上的任務，因此總體組員B應該優先完成總布置圖——校對這項任務，因為只有縮短了位于關鍵路徑上的任務時間，才能有效地縮短項目的工期，達成按時完成計劃的目的。圖2為計劃圖示例。
圖2 計劃圖示例
3.2 導入計劃至PDM系統中
將Microsoft Project中制定的計劃導入至PDM系統中之前，需要對Windchill進行相關的系統配置，在Windchill系統中安裝mspplugin.exe插件。安裝成功之后，將在Microsoft Project中制定的計劃另存為*.xml格式的文件。就可以方便快鍵的導入Windchill ProjectLink中實現共享。由于此集成框架結構是基于B/S結構，其他組員可直接查看計劃列表。計劃列表中的操作菜單顯示執行該計劃的相關人員信息。狀態表示計劃的進展情況，①如果當前時間還遠沒有到規定的計劃完成時間，則計劃在該階段進展情況良好（綠燈）；②如果當前時間已經非常接近規定的計劃完成時間，則計劃對在該階段進展情況進行報警（黃燈）。③如果當前時間已經超過當前階段規定的計劃完成時間，則計劃對在該階段進展情況給出更為嚴重的警告（紅燈）。圖3所示為PDM系統中計劃執行效果。
圖3 PDM系統中計劃執行效果
4 計劃的執行
項目計劃的執行是通過工作流來實現的。在Windchill PDM的Workflow管理中包括工作流過程的定義和工作流模板的設計兩個主要內容。首先進行工作流定義，建立工作流模板，然后基于這個模板實例化一個工作流過程。工作流過程一旦創建就不能改動其結構，只能對其各個活動的狀態進行控制，或者對整個工作流過程的狀態進行控制。
4.1 工作渡過程定義
船舶設計建造過程中的文檔需要經歷設計、校對、審核、標檢、審定五個階段才能歸檔，根據模型需求建立工作流如下，工作流的名稱為，船舶文檔審簽流程，見圖4所示。
圖4 船舶文檔審簽工作流過程
4.2 工作流模板定義
設計階段，獨立于Windchill之外進行的，并通過創建文檔頁面提交至Windchill數據庫中，因此我們在設計階段采用自動提交；設計關口中，采用自動升級。在校對、審核、標檢、審定的階段進程，工作流需要一個提交活動即可，如圖5所示。
圖5 階段進程工作流模板
其中人員的分配與確定，是在計劃制定時已確定好的，根據計劃，來分配相關的執行人員，這樣才能保證計劃的嚴肅性和任務的統一性。在計劃制定好后，我們可以通過計劃列表，查看到在整個項目中分配給自己具體任務的匯總，在個人的工作列表中，可以查看到當前急需完成的工作任務。如在船舶貨船形變模擬裝置中的“總布置圖”這個任務，設計者——總體組員A、校對者——總體組員B、審核者——總體組員C、標檢者——總體組員D、審定者——總體組員E，遵循計劃表唯一性的原則，建立總布置圖的審簽小組。
5 監控計劃
在船舶項目的執行過程中，為了保證項目能夠按照船東的設計要求如期完工，需要對項目的執行情況做出實時的動態了解。有時，在項目的執行過程中，某一任務環節由于某種特殊的原因，使該設計活動沒有按期完工，可能導致整個工期的延誤，此時就需要對該任務或者是其后續的任務作出相應的調整，如將后期任務重新分配給工作能力較強的設計人員，以縮短工期等；有時，也可能出現任務人員臨時出差，無法完成已指定任務時，可以將出差人員的任務指派給其他人來執行。
在項目的實施過程中，可以通過Windchill ProjectLink中的時間軸實時的監測項目的完成進度，見圖6，根據進度的完成情況作出相應的調整。
或者通過將Windchill ProjectLink中的計劃導出至Microsoft Project中，利用甘特圖查看任務的進度，見圖7。
圖6 在Windchill ProjectLink查看進度
圖7 在MS-Project中查看進度
6 總結
利用MS-Projectlink實現計劃的制定工作，同時實現了在PDM系統中Microsoft Projec與Windchill ProjectLink的集成，為PDM系統功能的改進和完善提供了一種新的途徑，使船舶設計項目在PDM系統中能夠按照計劃進行實時動態的管理，從而提高設計效率縮短設計周期。
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