PDM项目组织建模与管理

【导读】
项目组织是保证项目正常实施的组织保证体系,项目管理要在有限的时间、空间和预算范围内将大量物资、设备和人力组织在一起,按计划实施项目目标,必须建立合理的项目组织。P
3.1引言
  项目组织是保证项目正常实施的组织保证体系,项目管理要在有限的时间、空间和预算范围内将大量物资、设备和人力组织在一起,按计划实施项目目标,必须建立合理的项目组织。PDM是企业进行并行协同产品开发的平台,PDM系统项目管理功能为项目组织的管理和运作提供了有力的信息技术支持。各国的研究和实践表明,要实施并行工程,不仅要应用先进的信息和自动化技术,而且要考虑组织机构改革和人的因素等一系列的管理问题,尤其是要解决并行工程的组织模式问题。
 
  本章将首先分析并行产品设计特征与产品开发项目的组织需求,然后利用IDEF 1X数据及语义关系模型化技术,建立了支持协同产品开发的PDM项目组织模型,最后讨论了PDM项目组织的管理问题。




 
3.2基于PDM的并行产品开发项目的组织需求
3.2.1并行产品开发的组织需求

  并行工程强调及早考虑下游活动对产品设计的影响,强调各个活动并行交叉进行,强调面向过程和以产品为中心,强调系统集成与整体优化。这些都离不开高效的组织形式和快捷的信息沟通和交流。
 
  一直以来,各种组织管理方法是以分级管理方式组织起来,这是一种典型的顺序管理方法,这种组织模式使得生产效率低,通信阻碍增加,各部分的信息共享成为瓶颈,致使开发周期延长,产品质量下降。采用跨部门多学科的集成产品开发团队(IPT:integrated product team)是并行工程的重要方法。团队包括了来自市场、设计、工艺、生产技术准备、制造、采购、销售、维修、服务等各个部门的人员,有时还包括用户、供应商或协作厂的代表。
 
  总之,只要是与产品整个生命周期有关的,而且对该产品的本次设计有影响的人员都要参加,并任命团队的领导,负责整个产品的开发工作。采用这种团队工作方式能直接面向目标,便于控制和激励,大大提高产品生命周期各个阶段人员之间的相互信息交流和合作,在产品设计时及早考虑产品的可制造性、可装配性、可检验性等。
 
3.2.2传统的项目组织模式
  由于产品越来越复杂,单个设计人员甚至一组设计人员已不再能有效地设计产品。同时,随着市场竞争的日益激烈,要求产品开发周期不断缩短,这就要求采用项目组的方式来实现产品的设计乃至整个项目组的管理。传统的项目组组织管理模型包括以下几种:

  1.按课题组划分的模式:这种模式是把人员按课题分成小组,小组成员自始至终完成所分配课题的各种任务,要负责完成产品的定义、设计、实现甚至包括维护在内的全过程。

  2.职能组模式:参加工作的人员按任务的工作阶段划分为若干专业小组。要开发的产品在每个专业小组完成阶段加工后沿流水线向下传递。从本质上讲,这是一种线型机构。图3.1是一个制造业企业典型的职能式组织结构图。
 
图3.1职能式组织结构
 
  3.矩阵模式:矩阵型机构实际上是把上述两种模式结合起来,一方面按工作性质,成立一些职能组(如设计、工艺与制造等);另一方面,每个项目又有它自己的经理人员负责管理。这种模型中任何一个人员都受到双重领导(一是专门组的部门经理,另一个是所参加项目的经理)。如图3.2所示给出了这种模式。项目1的经理向大项目经理报告,而大项目经理同时管理着其他多个项目。项目1中有2人来自设计部门,有1人来自工艺部门,可能还有其他的人。这些人来自他们各自所属的部门,根据项目的需要,全职或兼职地为项目工作。项目经理决定什么时候做什么,而职能部门经理决定哪些人员派往项目,要用到哪些技术。
 
图3.2矩阵式组织结构
 
  传统的组织结构多采用职能组模式和矩阵模式。职能组模式的缺点是人员只按功能划分,项目缺乏专人负责,不利于任务的完成。矩阵模式一方面按工作性质划分,另一方面又按项目划分,形成矩阵结构。在这种管理方式下,人员被划分到多个职能组内,构成矩阵结构的上下级关系,由分配到各个职能组内的一至数人来完成某个项目,构成阵列型机构的横向关系。
 
  这种模式存在的问题是项目负责人必须依赖来自不同职能组的小组成员,而他们无权管理这些人员,小组成员是由本部门进行鉴定和管理,发给酬金,并考虑给予晋升。这种职能设计将各个专业分隔开来。这样的管理方式不仅增加了产品的开发和研制周期,也不能及时反馈用户意见,缺乏各方面的协同工作。为此人们采用集成产品开发团队的方式进行改进。
 
3.2.3基于PDM的并行产品开发项目的组织需求
  PDM能够为项目组成员提供一个计算机支持的协同工作环境,PDM项目管理功能为项目组织的管理和运作提供了有力的信息技术支持。PDM系统提供人员的角色、权限和站点等基本信息,区分加入项目团队的有关人员的身份,例如项目委托人、项目负责人、任务负责人和任务参与者等,并明确每项任务的设计、审核、报告人员,其中项目委托人是项目的立项人员,确定项目所有达到的效果、目的、期限,并对项目的最终完成情况进行考评。
 
  项目负责人全权负责项目的具体实施过程,包括资源的调配、人员的安排、子任务的控制,并向项目委托人汇报。任务负责人主管项目的子任务,进一步对子任务工作细化并控制各种资源的再分配和任务进度,工作完成后向上级主管汇报。任务参与者主要协助任务负责人完成工作。
 
  如图3.3所示是基于PDM的企业并行产品开发环境。根据并行产品设计的基本特征,传统的分级管理组织机构很难适应并行产品开发的要求。
 
图3.3基于PDM的并行产品开发框架
 
  在产品开发项目中,项目人员组成集成产品开发团队,并给予一定的权限。根据产品开发的不同阶段,组织不同领域的专家组成功能各异的多功能小组。PDM项目组织采用集成产品开发团队的组织形式有如下几个优点:

  (1)IPT成员来自各功能部门,他们代表产品全生命周期的各个环节,在开发过程中做出决策,集体对所开发的产品负全部责任。

  (2)与过去的工作方式相比。最大的区别在于IPT成员从IPT负责人那里获得日常工作指令,并且鼓励跨学科的信息共享和及时交流,取消常用的步进式审签制度。

  (3)设立IPT的好处还可以使得在产品开发的早期,通过跨部门的信息交换减少发生错误或缺陷的数量。

  (4)团队的成员技能互补,致力于共同的绩效目标,并且共同承担责任。它能够大大提高产品生命周期各阶段人员之间的相互信息交流,促进他们的协同工作。




 
3.3PDM项目组织信息模型
  PDM是支持并行产品开发的使能技术,管理所有与产品相关的数据和过程信息,使所有参与创建、交流、维护设计意图的人,在整个产品开发项目中共享和传递与产品相关的所有异构数据。信息模型是为了采集数据库设计所需的共享信息的基本模型,这里采用IDEF 1X数据及语义关系模型化技术建立PDM系统项目组织的信息模型,该模型从信息关系的角度对PDM项目组织中各实体的数据结构特征及其之间的联系进行细致地描述,该模型还可以实现PDM项目的组织状态跟踪和人员的绩效评价,从而能够进行组织资源的调度。
 
3.3.1项目组织实体定义
  PDM项目组织模型中项目和人员是两个基本实体。一个项目通常被分解为多个容易完成的任务,因此任务是项目实体的一个子实体;人员由PDM用户、机构和角色三个实体抽象出来共同组成,当一个机构被选入任务团队时,该机构中所有的用户都是任务团队成员,当某个角色被选入任务团队时,该角色中的所有用户都是任务团队的成员;在产品开发过程中,参与项目的人员组成集成产品开发团队,即任务团队,任务团队是人员实体的子实体,所有子任务的团队成员便组成了项目组,项目组设置项目负责人;在任务团队中由于分工不同,任务团队实体应该进行分类,具体可以分为任务负责人和普通成员两个实体。
 
  团队与一般群体的根本区别在于团队的总体绩效水平远大于个体成员绩效的总和。它具有明确的工作目标,团队成员相互配合,共担责任,技能相互补充,它通过团队成员的共同努力能够产生积极的协同作用,使团队的绩效水平远大于个体成员绩效的总和。
 
  团队的组成和管理都是围绕着提高团队续效水平来进行的。绩效是任务的子实体,提供了团队成员的动态能力信息,为组织资源的调度提供依据。从以上分析我们可以知道,在PDM项目组织的IDEF 1X模型中存在九个实体,实体编号和实体名称如下表所示。其中,用户、机构、角色和项目是独立实体,其它为从属实体。
 
 
3.3.2实体联系描述
  在PDM项目组织的IDEF 1X模型中,主要存在两种实体联系类型,一种是标定型联系,即子实体的每个实例都是由与它想联系的父实体的某个实例确定;另一种分类联系,即某些实体可能是另一些实体的分类中的子类实体。显然,项目和任务实体之间、人员和任务团队之间、任务和绩效之间是标定型联系,而任务团队和任务负责人以及普通成员之间是分类联系,且属于完全分类联系。
 
3.3.3定义实体属性
  定义实体属性要满足以下几个规则:

  (1)不重复;
  (2)非空;
  (3)完全函数依赖,即一个实体实例的非键属性值必须由全部的键值来确定;
  (4)非传递依赖规则,即一个实体实例的非键属性不能由它所拥有或继承的另一些非键属性来确定。

  根据这四个规则以及每个实体在PDM项目管理组织模型中的含义,我们首先可以确定项目实体的属性,项目实体具有项目编号、项目名称、计划结束和开始时间、实际结束和开始时间等属性,项目编号是主关键字。用户、机构和角色实体由PDM系统的用户管理模块进行管理,在PDM项目管理模块中,我们只是调用了该模块的功能。由前面关于实体之间联系的分析,我们可以得到其余六个实体的属性。
 
3.3.4PI)M项目组织模型
  一般来说,要完成整个项目的协同,必须满足以下要求:
  (1)项目成员必须按照要完成的任务、个人工作的饱和度及其资源情况形成一种动态结构;
  (2)每个项目成员都可以同时与多个项目相关,并在不同的项目组内担任不同的角色;
  (3)对每一个项目都可以细分为多个子任务,分别建立相应的任务团队,各个团队间并行工作,由任务负责人进行调度:
  (4)团队任务由上级负责人分派,执行则由该团队负责人监督,同时在关键时间点向上级负责人进行汇报;
  (5)团队成员之间的协同由团队负责人管理。
 
  如图3.4所示,采用IDEF 1X建模分析方法,建立了基于PDM的项目组织管理模型。在实际的并行产品设计中,人员必然会处于多任务状态,甚至是多项目的多任务状态。任务的“当量负荷”和“权重指标”两个属性描述了人员的状态信息。
 
  绩效作为任务的子实体为组织资源的调度提供动态能力信息,其中“质量指标”属性反映人员提交任务的约束满足度(时间约束、成本约束等相关约束),“协同指标”属性反映任务执行过程中和相关人员的协调性,“创新指标”属性反映提交任务的创新程度,“领域知识指标”属性反映人员在执行任务过程中体现的相关领域知识和利用工具的熟练程度。“。利用任务状态信息和绩效动态能力信息以及人员库可以实现项目组织资源优化和快速调度。
 
图3.4PDM项目组织模型



 
3.4PDM项目组织的管理
  前文建立了PDM项目的信息模型,即已经确定了项目的组织形式,要使一个项目获得成功,接下来还必须对项目组织进行有效的管理。项目组织的管理主要包括项目组的组建和项目协同环境的建设两个方面。
 
3.4.1项目组的组建
  在组建一个项目组时应遵循以下几条原则:
  (1)目标原则:项目组织必须反映产品开发的目标和计划。
  (2)责任原则:项目组织中每个成员都已明确的职责,并对其任务负责。
  (3)协作原则:企业的产品开发项目是以分工协作为特征的,搞好项目中的协作关系是项目管理的重要内容和高效率的必要条件。
 
  在企业的产品开发项目组中,除了项目经理和一定数量的工程技术人员之外,还需要下列一些关键人员:
  (1)项目工程师:项目工程师主管产品的设计开发,负责产品的功能分析、规格说明、图纸、费用估算及技术文档等等。
  (2)制造工程师:制造工程师的任务是为项目工程师的设计成果组织有效的生产过程,包括设计和安装相应的生产设备、安排生产进度以及其他的生产活动等。
  (3)项目管理员:项目管理员负责记录项目的日常收支情况,包括成本变化、人员费用及设备状况等。项目管理员还要定期地做一些报表,并与项目经理(项目负责人)保持密切的联系。
 
3.4.2项目协同环境的建设
  一个项目组织能否高效地工作,其协同环境是一个至关重要的因素。PDM项目管理的协同工作方式是:由项目任务结构和任务团队成员结构组成的二维矩阵决定任务工作权限,以任务负责人为核心的项目管理通过计划和工作流程控制项目进度。每建立一个项目则生成一个协同工作空间,协同工作空间由任务定义、任务计划和任务对象组成。
 
  如图3.5所示是PDM项目协同模型。从图中可以看出,任务团队成员建立和维护一个公共的协同工作空间,每个成员在自己的计算机上输入信息、设计方案,并将这些信息及相应的操作反映到公共环境上,为其他成员所见。任务负责人对任务成员的工作进行协调,并且将结果反馈给任务成员,任务成员根据反馈信息对自己的设计工作进行调整,然后再次将工作提交到协同工作空间,直至任务负责人认为该任务的执行已经达到满意的结果,才可以提交任务。




 
3.5本章小结
  本章分析了并行产品开发项目的组织需求,对PDM项目组织模式——集成产品开发团队进行了讨论,采用IDEF 1X建模分析方法,建立了基于PDM的项目组织管理模型。

  • 2019-05-06 10:12
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