石油济柴基于PDM和CAPP的项目管理系统

济南柴油机股份有限公司的产品创新和研发部门——内燃机研究所每年要完成几十个大型项目。由于客户需求的不断提高、新技术等因素导致了产品开发项目数量大增，为了提高业务赢利能力，在这种多项目并发、高技术、快速变化、资源有限的环境下，需要考虑实施有效的管理方法，对新产品研发实施项目管理无疑是最好的选择。

1、CAPP和PDM环境下制造业研发项目管理的新要求及工作流程

研究所的产品研发项目是指从用户提出柴油机需求开始到产品最终交付的完整过程，是面向用户的、面向流程的、跨部门的综合性制造业创新活动。而PDM和CAPP在济柴的成功实施为研发人员的工作开创了一个崭新的工作平台，使得PDM和CAPP环境下的PM呈现出一些新的特点，这些特点表现在:

首先，研究所研发人员的具体设计工作都要在PDM系统、CAPP系统内完成，和项目管理对应的人力资源分配、进度监控、审核报批等能够得到有力的底层数据支持，这就为PM的实施打下了基础;其次，项目管理要实现和PDM,CAPP系统的紧密集成，避免信息孤岛的出现，为设计人员和项目管理人员提供统一高效的工作环境，实现信息的有效集成和统一利用;再次，如果将企业信息化软件分为微观、中观和宏观三个层次,CAFP和PDM处在微观层次，项目管理处在中观层次，OA, CRM和ERP等处在宏观层次，这就要求项日管理系统必须考虑和OA,ERP等系统的连接问题，为人员和机构的绩效考核、产品的定价依据提供支持。再次，因为PDM.CAPP和项目管理用户多、流程复杂，要求PM系统必须支持系统工作，同时要做好信息的安全和保密。

2、PM系统的设计和实现

济柴PM系统遵循了管理分层的设计理念。将项目管理分为三个层次.第一层是决策层，主要任务是确定项目结构和方向;第二层是管理层，主要任务是负责项目运行期间的任务分解、项目监控、人员管理等各项活动;第三层是作业层，具体负责项目的实施和解决各种技术问题。其中第一层和第二层的工作主要在PM系统内完成，作业层的工作主要在PDM和CAPP中进行，PM系统从中采集流程和进度信息。

2.1 PM系统的设计目标

按照上述分层原则，我们确立了济柴PM系统的主要设计目标:

方便建立项目团队，实现人力资源分配和调度;
灵活设置项目模版，快速进行项目任务的分解;
能够进行项目的监督和控制;
可视化的用户界面;
实现和PDM }GAPP系统的紧密集成;
实现和OA系统的集成，为将来的ERP实施预留接口;

2. 2 PM系统的系统架构及其主要功能

图1 PM系统架构

2. 2.1组建项目团队

在PDM系统中建立项目团队，指定项目组中的人员角色及其权限。设置项目文档存储的物理位置(文档柜)，建立项目文件夹，把项目文件夹授权给同组的用户可写可读的权限，这样项目组根据设计任务书的要求，分别在项目文件夹下加人自己的设计成果，整个项目组可以实时共享设计信息。

项目组团队可以在PDM平台上发布到项目管理系统中。

2. 2. 2定义流程模板

系统中可对比较通用的项目任务另存为模板，并且项目分解的时候，可通过添加模板，实现项目的快速分解。并且对底层比较通用的模板，系统中可定义角色、权限，规范过程管理。根据制造业的特点，济柴PM系统中设计的项目模板主要有:新产品开发流程模版、变型产品设计流程模版、客户化定制流程模版等。

2. 2. 3分解任务

项目建立后，可以通过手工和模板方式进行自上而下的分解，并且可通过设置前序任务定义任务间的约束关系。

流程管理部分包括项目任务流程(WBS),基本任务的审签流程两部分。项目管理任务流程( WBS)在项目管理平台上进行分解。具体的设计任务在PDM系统中进行，并在PDM系统通过调用PM系统的审签流程完成设计任务的审核。

济柴PM系统支持树型的工作分解结构WBS,对WBS图上的每个节点，可以通过添加任务、修改任务、删除任务、导人模板等方式对该节点进行进一步的分解，直至生成完整的WBS图。

对于WBS的编码.是一项十分重要的基础性工作。整个项目的代码即项目根节点的代码在项目立项时自动生成，项目WBS其它节点的编码随着WBS的逐层分解由系统自动按节点所属层次和同层序号自动生成。同时，每项子任务的工作量在整个项目中工作量中的占比在进行WBS分解时也被指定和保存。

2012一G12V190ZL型柴油机的WBS如图2所示:

图2 PM系统中的WBS实例

WBS建立完成后，通过任务发布把项目管理中分解的任务以文件夹的方式在PDM中建立相应的结构。

2. 2. 4项目监控

为了保证项目管理系统中能够合理的分解项目各阶段的所占百分比，对于项目阶段的比例进行了枯算，估算比例如图2所示。为了客观反映项日进度，当一项设计任务在PDM系统完成设计后，需要进行设汁审签，只有设计审签完成后，工作任务才标记为完成，设计任务对应的工作量比例自动更新到项目进度中，即PM系统自动更新详细设计阶段任务完成百分比，并对整个项目的进度进行多纬度的可视化展示。图3是一个设计任务的审签流程。

PM系统可通过图形化方式对多个项目进行监控。采用甘特图直观地显示项目的任务划分和进度安排。为了对比项目的计划和实际情况，系统对甘特图进行了扩展，用蓝色横线表示计划进度，用红色细线表示实施进度，对二者进行叠加，每项任务当前的实际进度和计划进度的关系就非常直观了，这样，方便了项目经理管理项目进度。

图3 一个设计任务审签流程

2.3 PM系统中的访问控制

在PM系统中，通过人员组织管理来实现对产品数据操作权限的设置与规定，保证企业对产品数据管理的安全性和保密性的要求。本系统人员组织管理涉及组织、角色、用户、权限、电子仓库五方面内容。

所谓组织，即PM系统对企业员工的一种组织模式。可以是一个项目组，或企业中的一个部门。如车船发动机部、陆机发动机部、气体发动机部、技术标准部等。

角色是面向功能的用户群—它们模拟技能和(或)职责。一般可在许多组中找到相同的角色。因此，角色对于将权限授予所有具有相同技能和(或)职责的用户而不考虑项目时是非常有用的。角色对应企业中的岗位。如设计员、校对员、审核员等。

用户即PM系统的使用者，用户可以属于多个组，在一个组中也可以担任不同的角色。

权限，控制实际的组织、角色和用户对具体数据的访问控制。如读、写、复制等。

电子仓库，即数据的实际存储位置，相当于Windows系统中的文件夹，但其拥有权限控制，保证了数据的安全性，方便了对不同组织、角色或用户的数据管理。

为按照项目团队而组建的组织建立相应的项目卷。例如，针对陆用发动机部设计的2012型柴油机，建立卷2012volume(路径为…Ildvolume 12012volume)，存放与2012柴油机相关的技术文档、图纸等数据，方便信息的存储、管理和恢复。

电子仓库，即PM中的卷(Volume)，它是数据存储的载体，相当于Window。中的文件夹，但其具有相应的访问权限控制。

PM系统中可根据组织结构或项目情况设定不同的电子仓库卷(Volume).将不同的数据分类进行管理，按文档柜的方式存储。

设计人员的个人知识与经验将被有组织地保存于系统之中，统一存储在文档服务器上。Volume授权给组而不授权给用户。

2.4实例一PM系统的新产品设计流程

新产品设计指具有新功能或应用新原理、新技术的新产品的首次设计，在PM系统中，新产品设计流程可分为几个阶段:

a、项目负责人在PDM系统建立项目团队和项目文档柜，分配项目组的角色和权限，建立项目共享文件夹，设置文件夹的权限。

b、项目负责人发布项目团队到项目管理PM系统上，在PM系统选择新产品开发流程模板快速建立项目，并进行任务的分解、时间安排、资源分配。定义好项目的各个阶段如图2所示。

c、每个项目阶段的基本任务，由任务负责人在PDM平台上完成。根据设计任务书上任务的安排进行设计。

d、审签。完成后的设计文档或者设计图纸，关联系统定义好的相应设计审签流程模板，进行设计审签，流程走完后，自动通知项目负责人。项目负责人收到基本任务完成信息，系统根据定义的各阶段任务百分比，自动更新项目管理平台上的任务完成状态、完成百分比。审批如未通过，设计人员按照审签意见修改设计数据后重新发起审批流程。

e、每个分部件的设计完成后，由产品总图设计人员完成总装图设计、总装明细表的建立。最后走完产品总装的设计审签流程，所有设计任务都完成。由专人把设计结构明细发布到CAPP系统。

f、工艺主管在CAPP系统中，分配工艺任务，工艺设计人员在以即系统中编制工艺卡片，统计汇总。工艺设计人员完成工艺设计任务，通知项目负责人任务完成信息，项目负责人收到完成信息，修改项目管理平台上的任务完成状态、完成百分比。

g、项目各阶段完成，项目总结。

3、CAPP,PDM和PM的集成

在一个完整的产品设计平台上，PDM系统和CAPP系统是基础的设计平台，PDM实现的主要内容是产品图档管理、产品结构管理、产品配置管理、BOM表管理等，而CAPP实现的主要内容是工艺卡片的编制、工艺路线的制定、工艺资源库管理、工装管理、典型工艺管理等。

通过项目管理系统实现对PDM和CAPP的整合，要解决三个问题，一是统一的编码机制，二是数据共享，三是功能集成。为此，我们开发了专门的编码管理系统，实现了编码定义、编码库管理、编码、解码、编码申请、编码回收等内容，为数据和功能的集成打下了基础。

在PM系统中集成PDM和CAPP的模式有很多种，我们采用的集成方式是PM ,CAPP与PDM在应用程序级相互独立，通过动态连接库实现集成。集成图如图4:

图4 PM系统与PDM、CAPP的集成

在PDM系统中强调平台的概念，信息在PDM系统中尽可能全面体现，工艺的属性信息在CAPP系统中填写，在PDM系统中能够实时查看到这个零组件的工艺属性信息、设计的属性信息。工艺人员可以随时查看到设计图以及工艺信息(工艺属性信息、工艺卡片)。

数据从PDM系统中主动发布设计的属性信息、设计的结构明细(SOM)到CAPP系统，使设计的信息共享给工艺，达到数据的共享统一。零组件的属性信息在CAPP系统中再进行工艺属性的填写，在CAPP系统中进行工艺路线的设汁、工艺卡片的设计、工艺文件的汇总统计等。

工作流程和模板的控制在PM系统中实现。

在具体编码实现上，采用JAVA语言，利用JDBC技术实现对数据库的操作，通过PM系统主动发布的方式向PDM和CAPP系统写人数据。

4、结语

按照项目管理的最新理论和实践，济南柴油机股份有限公司开发了自己的项目管理系统，济柴PM系统的突出特点是与PDM和CAPP系统实现了紧密集成，为设计人员和项目管理人员提供了一个统一、高效的协同工作环境。在实际工作中得到了成功的运用，取得了十分理想的效果。