基于PDM的流程管理实施技术研究

1 前言

随着现代科技的进步，制造业向着集成化的方向发展。通常，集成大致分成三个层次：信息集成、过程集成和企业集成。目前，信息集成的技术已经发展到一个比较完善的程度，企业实施CIMS的重点逐渐转移到过程集成，而实现企业过程集成的核心就在于实现流程管理。

PDM(产品数据管理)是近年来发展起来的一种新技术。它是一门用于管理所有与产品相关的信息(包括零件、文档、CAD文件等)和所有与产品相关的过程(包括过程的定义和管理)的技术。其主要功能为三大模块数据仓库与文档管理、产品结构与配置管理、流程管理。Metaphase是一种应用比较广泛的PDM软件，在流程管理方面具有比较强大的功能。本文通过总结某制造企业应用Metaphase的经验，提出一种应用PDM软件对企业实现过程集成的新思路。

2 实现流程管理的基本条件

对于一个具有流程管理功能的PDM软件，它必须具备流程的定义、任务的接收和执行、流程的监控和故障的处理等基本功能。在这几个方面，Metaphase都提供了比较强大和完善的功能。

流程定义功能 对于任何一个对象，其生命周期都可以分解成一个个子过程。Metaphase提供了条件过程、任务分配过程、消息通知过程审批过程等子过程的定义方法。定义子过程的同时需要指定相应的任务操作和任务的执行者。通过子过程的组合还可以定义一些复杂的过程，如并行过程和分解过程。最后使用生命周期定义器，图示化定义整个生命周期的内容。生命周期也就是要提交对象进入的流程。

任务的接收和执行 把对象提交到定义好的生命周期中系统将自动按照生命周期的内容对此对象进行流程控制。根据流程的内容，每一子过程的任务执行人将自动地接收到任务，并根据该任务的类型，执行相应的操作。

流程的监控和故障的处理 在Metaphase中，可以通过图示流程的方式查看当前对象所在的生命周期的情况，并且可以对运行中不正确的流程实行强行的中止和退出。这种故障处理的操作只能由管理员来究成。

有了以上三个条件，可以说软件已经具备了实现流程管理的基础，能够完成流程管理的基本功能。

3 建立三层流程管理模型

1) 流程管理功能的局限性

作为PDM 软件，虽然Metaphase已经提供了足够的基本功能，但是对于企业的应用而言，软件本身还是有一定的局限性。其主要表现在以下两个方面：

首先，作为流程管理的对象，一般是一个或者一组对象。但不论哪种情况，都是相对固定的对象，共同经历整个流程。而实际企业生产运营过程中，其对象是不断变化的，即针对一个产品，不可能在一开始就考虑到产品开发过程中所有的对象，包括图纸、文档、产品结构等。但是变动的对象对于流程管理，却是不易实现的。即使软件开发了这样的功能，允许在一个产品的开发过程中不断有新的对象与产品建立联系，并提交到流程中，在实际操作时也很容易造成混乱，同时，也增加了流程管理者操作的难度。

其次，实际使用经验说明，流程不宜定义得过长。企业的情况是千变万化的，在操作中很可能出现某种特殊的情况，需要对流程进行终止，然后又从某个地方开始。如果流程定义的步骤过长，只会增加操作的复杂性，延误操作时间。

2) 开发项目管理的功能

不同的PDM软件有各自的优点，也有各自的不足。Metaphase以在项目管理方面的功能差一些但是由于它本身定义了许多类和方法，所以很容易在原有的基础上开发出一些简单的项目管理功能。根据不同的需要，开发量也许不一样，但至少应该具有以下基本功能：

任务定义功能 定义任务名称、任务的内容、任务的执行人、任务的起止日期等基本信息。

任务分解功能 把一个项目作为一个大任务，进行层层分解，直到最终任务的执行落实到个人。被分解的任务称作父任务，分解后的任务称作子任务。从上到下，展开形成一棵任务树。

3) 三层流程管理模型

具有了流程管理的基本条件，再根据需要开发出项目管理的功能，就可以按照产品流程、任务流程和文档图纸流程的三层流程管理模型创建流程，对企业实行流程管理。三层流程管理模型如图1所示。

图1 三层流程管理模型

上层：产品流程 一般指产品的开发流程，根据需要可以包含更多的内容。这一流程所起的作用是从总体上把握产品开发的进展．所以其内容不用太细，只要包括产品开发中的几个大阶段就可以了。例如：投标、初步设计、详细设计等。一般企业的产品开发流程都是相对固定的，有一定的企业标准即使不止一种．通常也不会很多。这些固定下来的流程可以事先建好，使用时由用户根据产品的性质提交到相应流程中就可以了。

底层：文档和图纸流程 包括创建、审批、归档等子过程。其主要用途是对产品生命周期中所产生的形形色色的各种文档和图纸进行全方位的管理。在企业中，文档和图纸的流程也是比较规范的。而且它们的流程通常也不会很长。按照企业标准定义几种文档和图纸的流程，使用时提交相应的文档或图纸，就可以实现对文档和图纸的流程管理。

中间层：任务流程 虽然有了产品流程和文档图纸流程，但是它们之间还需要建立必要的联系，否则管理者无法掌握产品开发的某个阶段是否结束，也无法知道在这个阶段所产生的各种图纸或者文档是否完备。通常，管理者必须益复多次对照查找企业标准任务的流程就起到这样一个承上启下的作用。对于产品的某一阶段，通常有几种任务需要完成。同样一种任务所对应的有可能是几张图纸或几份文档。把任务提交到任务流程中，通过观察任务的进度．可以了解产品这一阶段的完成情况。另一方面，任务与文档、图纸紧密联系，所以文档、图纸的完成情况最终也就反映到任务上。任务流程和产品流程、文档图纸流程有所不同。任务流程根据产品的性质有可能会有很大变化。所以任务流程必须由任务分派者亲自建立．这就给使用者提出更高的要求。好在任务流程一般都不复杂，简单点也就是一个任务分派的过程。如果每一阶段任务的内容比较固定，那么任务流程也可以事先建好。

产品流程是对整个产品生命周期的总体把握和控制。任务流程是对产品某一阶段过程的细化。文档和图纸流程则归结到产品生命周期的最具体部分。由粗到细，由上到下，三种流程共同配合既保证流程的正确性和规范性又使流程具有一定的可更改性以适应不同的变化，从而实现企业的过程集成。

4 应用实例

下面以某制造企业PDM软件实施为例，说明用三层流程管理模型实现流程管理的方案。

由于该企业的PDM软件选用的是Metaphase，所以根据企业的情况开发了项目管理的功能。对于任务，实行三级划分，项目任务、阶段任务和子任务。项目任务是针对一个产品而言的，阶段任务相当于产品在某一阶段的工作内容，子任务则具体到某个人或小组在该阶段的工作任务。项目任务和阶段任务都是由系统根据产品开发类型自动创建，子任务则由子任务所在产品阶段的负责人进行创建、提交。

具备了项目管理的功能，再加上Metaphase本身提供的流程管理的功能，就可以实现对企业产品的流程管理。具体步骤如下：

第一步，创建产品流程，并提交产品进入产品流程。产品流程如图2所示。

图2 产品的流程

第二步，创建子任务流程，提交子任务。以详细设计阶段为例，包括床身设计、主轴箱设计等工作内容为每一项工作内容创建一项子任务，在子任务内容中注明需要完成的文档和图纸，然后提交子任务。床身设计子任务流程如图3。

图3 床身没计流程

第三步，创建文档或图纸，提交文档或图纸进人相应流程。图纸流程如图4。

图4 图纸的流程

运行规则：当一个子任务所对应的所有文档或图纸完成后，该子任务结束。当一个产品阶段所包含的所有子任务结束．则产品的该阶段结束。

5 结语

本文通过急结某企业实施PDM的经验，提出种在企业中实现过程集成的新方法。这一方法并不局限于MetaPhase 这一种PDM软件或者该类制造企业它对于应用其他软件实现企业的过程集成也有一定的参考价值。