并行產品設計的組織模型與管理
時間:2011-06-19 13:54:54 來源:未知
并行工程作為一種設計哲理把先進的管理思想和先進的技術結合起來，采用集成化和并行化的思想設計產品及其相關過程，在產品開發的早期充分考慮產品生命周期中所有環節的相互影響，達到縮短產品開發周期、降低產品成本、提高產品質量的目的。顯然，并行設計和傳統的設計環境相比，無論在人員的組織、設計支持環境、設計工具、設計過程規劃和控制及設計目標等方面有著顯著的區別。同時，傳統的PDM系統中未能提供強有力的組織建模和組織管理工具。本文著重探討了并行設計的組織需求和組織模型，并利用IDEFIX語義數據模型化技術，建立了基于PDM的組織管理模型。
1 并行產品設計的特征與組織需求
并行工程要求建立一個集成的產品開發環境，如圖1。信息集成、功能集成、過程集成是其三大特征。信息集成消除了“工程自動化孤島”現象；功能集成實現了各應用工具間的協調與支持，使整個設計過程達到了和諧的統一；過程集成實現對開發過程的協調與控制，做到在正確的時間把正確的信息以正確的方式傳給正確的人，并觸發正確的事件。根據并行產品設計的基本特征，顯然傳統的分級管理組織機構很難適應并行工程的要求。并行工程對組織模型提出了以下基本需求：
圖1 并行產品設計框架
- 需要以一種或者一個系列產品開發的共同任務組織團隊。
- 并行工程的實現途徑是在CAX 和DFx 等工具群支持下進行高度并行的開發工作。因此，團隊必須由多學科的專業人員組成。
- 產品開發團隊成員的選擇范圍應從集中、單一的企業內部成員擴大為包括用戶和供應商等。
2 并行產品設計的企業層和項目層組織模型
并行產品設計的組織框架如圖2 所示。企業層組織由產品技術經濟委員會和若干評審員組成。也稱為宏觀組織模型。產品技術經濟委員會(Product Technique & Economic Committee)負責制定產品開發的中長期規劃和近期計劃；制定產品開發的規范和標準；根據產品開發計劃，建立相應的項目組框架，包括項目開發目標、項目負責人、項目組成員的知識結構、工具和資源配置等；評估開發進程；協調項目之間的沖突等工作。評審員(Reviewer)負責評審項目實施方案及項目負責人提交的分階段報告，并決定是否提交產品技術經濟委員會。
圖2 并行產品設計的組織框架
項目層組織由項目負責人、單元評審員及項目成員組成。也稱為微觀組織模型。項目負責人(Project Manager)負責接受產品技術經濟委員會下達的開發任務；組建項目組；提出項目實施方案和工具、資源使用計劃；分解任務下達給項目組成員；協調過程沖突等工作。單元評審員(Unit Reviewer)負責審核單元子系統成員提交的任務，決定預發布設計單元信息或向其它子系統發送反饋信息。項目成員(Member of Project)按權限使用資源和工具，按時提交開發任務，并根據需要提出請求協調沖突。
3 基于PDM 的組織管理
PDM是支持并行工程的使能技術，管理所有與產品相關的信息和過程信息，使所有參與創建、交流、維護設計意圖的人，在整個信息生命周期中共享和傳遞與產品相關的所有異構數據。本文依托PDM 系統開發完成組織管理子系統，提供有效的并行產品設計組織建模工具，實現設計過程的組織狀態跟蹤和人員的績效評價以及實現組織資源的優化調度。#p#分頁標題#e#
圖3 基于PDM的組織管理信息模型
如圖3，采用IDEFIX 建模分析方法，建立了基于PDM 的組織管理信息模型。在實際的并行產品設計中，人員必然會處于多任務狀態、甚至是多項目的多任務狀態。因此，人員的狀態信息和動態能力信急對于組織資源的高效調度至關重要。任務的“當量負荷”和“權重指標”兩個屬性描述了人員的狀態信息。績效作為任務的子實體模型為組織資源調度提供動態能力信息，其中“質量指標”屬性反映人員提交任務的約束滿足度(時間約束、成本約束等相關約束), “協同指標”屬性反映任務執行過程中和相關人員的協調性，“創新指標”屬性反映提交任務的創新程度，“領域知識指標”屬性反映人員在執行任務過程中體現的相關領域知識和利用工具的熟練程度。利用任務狀態信息和績效動態能力信息以及人員庫可以實現企業層和項目層組織資源優化和快速調度。
組織資源調度在并行產品設計過程中隨時都可能會發生，如需分配新任務、組建項目組等。本文建立了組織資源的模糊調度機制，其基本步驟如下：
- 根據任務要求從績效表中產生候選人員集合，即Uperson={Person1，Person2，…… ，Personn}。
- 產生動態評價規則集：RuleSet={任務貼近評價規則，任務負荷評價規則，任務完成質量評價規則，協同評價規則，創新評價規則，領域知識評價規則……}。根據采集的績效信息和當前任務狀態信息，通過規則隸屬度函數產生規則的前提、結論和事實模糊子集A、B和A’，選用Lukasizewicemohu模糊蘊含算子(式(1))生成規則模糊矩陣R={Rij}nm。A’和R采用Sup-T3合成算子產生結論子集B’。
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(1)
- 由評價規則權重子集{Pi}m和各評價規則結論子集產生綜合評價模糊子集B’Person。算法為式(2 ) ，其中i=1, 2，…，m為規則序號，j=1，2，…，k為模糊集B’Person中的元素下標；Bi為啟動第i條規則得出的結論模糊集。
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(2)
- 綜合評價方案。通過歐氏距離算法計算B’Person和參照模糊子集B’reference的貼近度，得出候選人員綜合排序方案。