產品資料管理PDM的專案管理解決方案

摘　要：在科研專案的管理過程中，產品資料管理（ PDM）是保證專案產品狀態受控的重要手段。隨著專案管理思想在科研專案中的推廣，專案管理工具在管理過程中的應用程度越來越高，對工具與實際管理流程的匹配性需求也越來越強。文章在分析現有管理流程的基礎上，探討了基於PDM系統的一種科研專案管理方法，以科研專案管理的工作分解為核心，以PDM系統為基礎，構建了科研專案管理的資訊化管理平臺，可有效提高科研專案管理的能力和效率。

 

專案管理手段在科研專案中的運用能夠使與科研專案相關的各類關係得到有效協調，從而使人力資源、物力資源等得到充分有效的利用，現已在科研事業單位當中廣泛應用。

     在以科研產品為研究目標的專案中，通常圍繞產品設計開發、試製生產和試驗驗證等內容開展工作，因此，產品資料管理（ Product   Data   Management ， ）將貫穿專案的全生命週期。針對科研專案管理以產品技術狀態管理為重點的特點，結合產品資料管理平臺資訊化執行的優勢，完善基於產品資料管理系統的專案管理方法，將專案管理的思想利用一系列資訊化管理工具進行實現，可解決目前專案管理理念、工具與實際科研工作結合度不高，運用範圍及程度有限，各管理要素間的協調性不強的問題，實現提升專案管理效率和管理效果的目的。

1 科研專案管理的改進需求
1.1科研專案管理的現狀
     專案管理在科研事業單位中是經歷了多個發展歷程，從 20 世紀 80 年代的 “頂層設計”到改革開放以後的“學科佈局”，再到現如今在人、財、物各方面的統一調配的專案層次佈局。從宏觀意義層面分析，科研事業單位應用專案管理的目的就是使與科研專案相關的各類關係得到有效協調，進一步使人、財、物等各項資源實現最最佳化應用，從而讓專案管理的作用及效果充分有效地展現出來。

     目前，科研事業單位的專案管理仍處於探索嘗試階段，即在原有的組織機構框架下，調整職能部門的職能，以強矩陣或弱矩陣的管理模式進行專案管理的嘗試，如成立專案管理部門進行資源統籌等。在專案管理的工具運用方面，往往受到傳統研製經驗的制約，習慣性地沿用原有管理方法，未能適應專案研製工作資訊化程度大幅提高後帶來的專案管理資訊倍增，專案管理資料需集中處理並高頻次變更的特點。因此，需要進一步提高科研專案管理的資訊化程度，打通訊息化管理渠道，健全資訊化管理工具，體現專案管理的真正優勢。

1.2科研專案管理的改進方向
     運用專案管理的工具可以規範專案的管控流程，提高專案執行效率，避免專案非預期的結果，這一點已被各科研事業單位所認可。在實際的專案管理過程當中，應根據專案管理的需求，加強專案管理工具的運用程度，結合科研專案實施過程中資訊化程度高的特點，形成執行平穩、資訊互動快捷的平臺，實現專案管理的思想和工具在管理過程中的有效應用，因此，在現有的基礎上主要需進行以下幾個方面的改進：

     （ 1 ）針對科研專案執行資訊化程度高的特點，以專案工作分解為結合點，系統性地開展專案管理工作。
     （ 2 ）運用資訊化手段將常規專案管理離散的管理工具進行歸一處理，形成專案管理平臺。

  （ 3 ）補充科研專案管理的特色內容，如保密、安全等領域的管理，完善科研專案管理體系。

2產品資料管理的主要功能
     產品資料管理是用來管理所有與產品相關資訊（包括零件資訊、構型、文件、 CAD 設計檔案、結構、許可權資訊等 ) 和所有與產品相關過程 ( 包括過程定義和管理 ) 的技術。用於產品資料管理的軟體系統稱為產品資料管理系統，即 PDM 系統。目前，科研事業單位採用 PDM 系統主要可以完成以下幾個方面的工作：

    （ 1 ）建立有效的系統線上監管模式，實現所有科研產品的全過程監控，為企業高層管理者提供決策依據。
    

 （ 2 ）建立網路資訊化產品狀態管理流程，解決過去有紙化辦公設計帶來的產品圖 紙、檔案和實物不符問題，實現產品設計流程的標準化、通用化和序列化管理。

    （ 3 ）實現 UG 、 mentor 工具與 PDM （ Teamcenter ）的整合，建立產品結構和電路的協同設計體系，提高產品設計的一致性，縮短產品研發週期。
    

 （ 4 ）透過建立企業級共享的零元件及電子元器件庫，以及企業內部統一的器材選用流程，有效解決產品研發過程中存在的設計週期長、返廠次數多、研發成本高的問題。
    （5 ）建立產品研發過程中統一的資訊中樞及管理中樞，整合企業各部門產生的各種知識資訊資源，實現全企業的共享和使用。

     尤為重要的是， PDM 系統具備二次開發功能，可以根據使用者的需求進行適應性改進，以擴充套件系統的管理功能。因此，以成熟的 PDM 系統為基礎，開發相應的管理工具，將產品設計和管理結合為一體，可以快速實現改進科研專案管理方法的目的。

3   基於 PDM的專案管理流程設計
3.1   流程的切入點
    專案管理是貫穿專案生命週期的管理過程，專案的生命週期也因不同的行業領域而有所不同，以產品研發為目標的科研專案管理，主要包括概念論證、研製規劃、實施驗證和收尾 4 個階段。

    概念論證階段主要是對產品研製的可行性、經濟性以及社會經濟效益進行論證，因此本階段不適於納入 PDM 流程。在概念論證階段的相關論證資料及分析結論，可以文件、資料等形式錄入 PDM 系統備查。從方案論證階段開始，相應的技術指標體系逐步構成，組織結構逐步健全，且在此階段開始需要對產品資料進行管理。因此，基於 PDM 的專案管理流程可以方案論證階段為切入點。

3.2專案管理流程構架
     以產品為管理目標的專案可以從兩個維度來進行描述：
     （ 1 ）從專案管理角度，專案必須以產品研製進度、產品研製質量和產品生產成本來進行控制，因此在設計管理流程時，需從如何提高管理效率、如何控制產品質量和如何降低成本的角度進行考慮。

     （ 2 ）從產品研製角度，專案的生命週期內應包括：設計、製造、試驗驗證、批次生產以及維修保障等內容。因此，在設計管理流程時需從打通產品實現過程的各個環節的角度進行考慮。其中，批次生產及維修保障工作屬於產品生產階段的工作，涉及產品的生產保障資料管理及後續產品的論證資料收集等工作，可以作為單獨的管理模組進行管理，在本流程中未納入生產和維修保障等環節。

     因此，基於 PDM 的專案管理流程主要關注產品的設計和實現過程，並建立產品的技術狀態管理、可生產性管理以及試驗驗證管理等工具模組，將專案管理方法透過各種工具設定落實到專案管理流程中。以此為主線的專案管理流程架構如圖 1 所示。

 

圖 1　基於PDM的專案管理流程

 

3.3管理模組的主要功能
在此管理流程中，可實現專案管理工作中以下功能的管理：
     （ 1 ）範圍管理：在確定專案的工作目標後，專案管理工作的首要任務是明確工作的範圍，即對工作進行分解，形成本專案的工作分解結構（ WBS ），這也是本管理流程實現的核心工作。該模組基於 PDM 的任務管理模組進行開發，形成工作分解資訊錄入系統，明確分解體系和層級，以及對各工作包的描述需求，為後續管理工作提供資料基礎要素，如圖 2 、圖 3 所示。

 

圖 2　某專案工作分解示意

 

工作分解是專案執行的基礎，該模組對專案管理的所需資訊進行採集，在後續模組中使用，避免了傳統科研專案管理過程中工作分解和實際工作脫節的問題。

     （ 2）計劃管理：在定義WBS工作包時，需按照經驗資料或工作要求， 明確每項工作的工作量和工作週期， 在設定每項工作的任務週期後， 按照WBS的上下級承接關係及各任務間的協調關係， 可以在PDM系統的任務管理系統中形成該專案的工作計劃， 如圖4所示。

圖 4　某型產品的工作計劃示意


     基於 WBS 形成的專案計劃可以真實地反應專案的工作週期需求，透過 PDM 系統對工作包任務進行自動考核，如設計報告歸檔後可在系統中進行標識、產品完成生產的隨行檔案標識等，實現對專案進展的監控。與傳統的計劃管理方法相比，更便於進行計劃的變更和監控，對計劃調整的針對性更強。

     （ 3 ）技術狀態管理：在產品壽命週期過程裡，確保產品的功能特性、物理特性與產品需求、設計生產狀況保持一致的管理活動統稱為技術狀態管理。其主要職能包括技術狀態標識、技術狀態控制、技術狀態紀實、技術狀態稽核。可見技術狀態管理是以科研產品為研究目標的專案的核心工作之一。

     如前文所述，在進行專案 WBS 分解時，可在工作包內容描述時定義相關工作包的技術狀態屬性，進而明確每個技術狀態項所需管理的檔案清單，透過 PDM 系統可提取形成該專案的技術狀態專案和技術狀態檔案明細。

     透過 PDM 系統對各工作包所隸屬的圖 紙、技術檔案進行辨識和管理，可對屬於技術狀態檔案的圖 紙和技術檔案進行標識並進行更改情況跟蹤。目前，主要可以開發使用的技術狀態管理工具包括：技術狀態更改建議流程管理、技術狀態更改單 管理、技術狀態通知單 管理、技術協調單 管理和評審報告管理。

 

透過上述的表單 管理工具可滿足對專案技術狀態的標識、控制和紀實的相關工作需求，其管理體系及技術狀態管理工具如圖 5 、圖 6 所示。同時，可以透過 PDM 系統對技術狀態專案的所有變更過程進行追蹤，形成技術狀態變更明細，可以為技術狀態稽核提供資料支撐，滿足產品功能技術狀態稽核和物理技術狀態稽核的需求。

 

圖 5　技術狀態管理體系

 

 

圖 6　某型產品技術狀態管理工具示意

 

以 PDM 系統為基礎建立技術狀態管理的資訊化體系，操作模式和資料儲存形式實現了數字化、資訊化，使技術狀態管理的體系更全面，管理更便利，追溯性更強。在技術狀態變更被認可後，可以透過系統直接傳遞到生產、檢驗等環節，使管理及時落實到位。

     （ 4 ）成本管理：成本管理主要圍繞專案目標成本制定和價格成本控制進行。在專案開展初期進行產品工作分解時，可以依據類似產品的研製經驗，給出一個初步的目標成本。在專案執行期間，則可以對目標成本進行修訂。透過 PDM 系統的實時統計功能，可以形成各個層級的產品成本資訊，動態監控專案任意節點的成本資訊，及時對不合理的內容進行控制，如圖 7 所示。

 

圖 7　某型產品成本管理工具示意

 

與傳統的專案管理方法相比，可以實現專案成本資料的顯性化管理，更便於專案管理過程中發現管理關鍵因素。避免了成本與設計脫節，使設計、採購、生產、試驗等環節的經費使用情況更為明晰。

    （ 5 ）生產及採購管理：在 PDM 系統中對產品的構成資料可以進行詳細的描述，如產品的圖 紙和技術檔案、產品生產所需的物料清單（ BOM ），也可包括各級產品的三維模型和相應的裝配關係等，如圖 8 所示。而在生產和採購管理環節，可以透過實現三維樣機與產品 BOM 雙向同步，達到型號設計、工藝、生產、物資業務以樣機為單一資料來源的目的，具備實時給出物資採購需求，及時滿足產品生產準備的能力，提高生產效率。

 

圖 8　PDM系統中MBD三維模型

 

傳統的專案管理過程中對採購和生產的管理手段較少，對物資採購和生產轉化過程的指導性不強。以 PDM 系統為基礎的管理模式，使物資採購、工藝制定和產品生產成為了一個整體，各類資訊直接傳遞，工作之間的融合程度高，可以有效提高設計到生產的轉化效率。

 

（ 6 ）質量管理：質量管理的任務是保證產品質量符合研製要求和合同要求。具體的實施過程是在進行 WBS 制定時，明確質量工作的範圍，與研製計劃一併制定質量管理計劃；重點關注新技術、新材料、新工藝是否完成論證、試驗和鑑定工作，履行審批手續；技術狀態管理是否到位；可靠性、維修性、保障性、測試性和安全性以及計算機軟體、元器件、原材料等是否納入專題管理等。這些工作均可依託於 PDM 系統開發出相應的管理模組，從產品 WBS 中提取相關資訊實施對應的監控和管理工作。

     此外，風險管理、安全管理以及保密管理等工作，可以依據專案的實際需要，從 PDM 系統中提取管理資料，透過 PDM 管理平臺進行專案執行過程的監控，使專案管理體系更為完善。

4   特點及使用情況
     基於 PDM 的專案管理方法以 WBS 為核心，結合科研專案聚焦技術狀態管理的特點，以 PDM 系統為基礎構建專案管理的資訊化平臺。透過該平臺可以對專案進展進行資訊化、顯性化管理，及時發現專案執行中的問題並加以處理，使產品設計和生產資料管理有機結合，打通產品設計至生產的管理路徑，提高專案管理的效率。同時，可解決傳統專案管理中重進度管理，輕質量管理；產品成本和可生產性矛盾突出；管理領域缺失，專案管理組織鬆散等問題，尤其適合以科研產品為研究目標的專案使用。

     在某型號的專案管理過程中，使用該方法進行了專案管理的初步嘗試。透過在 PDM 系統中構建工作分解結構系統，並以此為基礎建立相應的專案管理體系，按照科研專案管理的要求開展了 14 個專案管理領域的工作，系統執行穩定、有效，取得的成效主要有以下方面：

     （ 1 ）實現了專案的平臺化管理，形成了緊密合作的專案管理團隊，完善了專案管理職能，在常規管理業務的基礎上，構建了風險管理、安全管理和保密管理工具，有效化解了專案的技術和管理風險，在專案執行過程中未出現安全事故和失洩密事件，保障了專案的平穩執行。
     （ 2 ）縮短產品設計週期。用一年時間完成了以前近三年的研製工作，提高管理和設計效率達 60% 以上。
     （ 3 ）加快了生產轉化進度。並行開展設計開發、工藝生成和物資採購等工作，較以往的轉化流程，提高管理效率達 40% 。
     （ 4 ）透過資訊化手段管理，實現了專案的無紙化管理和產品資料受控管理，加快了專案管理資訊的流轉效率，保證產品資料的有效性，初步統計提高型號管理效率 20% 以上。

5   結論
     基於 PDM 的專案管理方法透過對 PDM 系統的適應性開發，實現了在統一的平臺內對專案管理的主要管理要素進行管理，完善了科研專案管理的全要素程度和資訊化程度，可以提高科研專案的管理效率。該方法目前已在多個科研專案中進行應用，取得了顯著的效果。需要指出的是，該方法還存在一定的侷限性，需要透過在不同型別科研專案的試用執行中對管理模組進行最佳化，進一步提高該方法的適用性。本文章來自清軟英泰御雲軟體，更多詳細資訊請點選： www. pdm.so ，或在百度搜尋清軟英泰。