1 前言

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，制造業(yè)向著集成化的方向發(fā)展。通常，集成大致分成三個層次：信息集成、過程集成和企業(yè)集成。目前，信息集成的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個比較完善的程度，企業(yè)實(shí)施CIMS的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到過程集成，而實(shí)現(xiàn)企業(yè)過程集成的核心就在于實(shí)現(xiàn)流程管理。

PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)是近年來發(fā)展起來的一種新技術(shù)。它是一門用于管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息(包括零件、文檔、CAD文件等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程(包括過程的定義和管理)的技術(shù)。其主要功能為三大模塊數(shù)據(jù)倉庫與文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理、流程管理。Metaphase是一種應(yīng)用比較廣泛的PDM軟件，在流程管理方面具有比較強(qiáng)大的功能。本文通過總結(jié)某制造企業(yè)應(yīng)用Metaphase的經(jīng)驗(yàn)，提出一種應(yīng)用PDM軟件對企業(yè)實(shí)現(xiàn)過程集成的新思路。

2 實(shí)現(xiàn)流程管理的基本條件

對于一個具有流程管理功能的PDM軟件，它必須具備流程的定義、任務(wù)的接收和執(zhí)行、流程的監(jiān)控和故障的處理等基本功能。在這幾個方面，Metaphase都提供了比較強(qiáng)大和完善的功能。

流程定義功能 對于任何一個對象，其生命周期都可以分解成一個個子過程。Metaphase提供了條件過程、任務(wù)分配過程、消息通知過程審批過程等子過程的定義方法。定義子過程的同時需要指定相應(yīng)的任務(wù)操作和任務(wù)的執(zhí)行者。通過子過程的組合還可以定義一些復(fù)雜的過程，如并行過程和分解過程。最后使用生命周期定義器，圖示化定義整個生命周期的內(nèi)容。生命周期也就是要提交對象進(jìn)入的流程。

任務(wù)的接收和執(zhí)行 把對象提交到定義好的生命周期中系統(tǒng)將自動按照生命周期的內(nèi)容對此對象進(jìn)行流程控制。根據(jù)流程的內(nèi)容，每一子過程的任務(wù)執(zhí)行人將自動地接收到任務(wù)，并根據(jù)該任務(wù)的類型，執(zhí)行相應(yīng)的操作。

流程的監(jiān)控和故障的處理 在Metaphase中，可以通過圖示流程的方式查看當(dāng)前對象所在的生命周期的情況，并且可以對運(yùn)行中不正確的流程實(shí)行強(qiáng)行的中止和退出。這種故障處理的操作只能由管理員來究成。

有了以上三個條件，可以說軟件已經(jīng)具備了實(shí)現(xiàn)流程管理的基礎(chǔ)，能夠完成流程管理的基本功能。

3 建立三層流程管理模型

1) 流程管理功能的局限性

作為PDM 軟件，雖然Metaphase已經(jīng)提供了足夠的基本功能，但是對于企業(yè)的應(yīng)用而言，軟件本身還是有一定的局限性。其主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

首先，作為流程管理的對象，一般是一個或者一組對象。但不論哪種情況，都是相對固定的對象，共同經(jīng)歷整個流程。而實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營過程中，其對象是不斷變化的，即針對一個產(chǎn)品，不可能在一開始就考慮到產(chǎn)品開發(fā)過程中所有的對象，包括圖紙、文檔、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等。但是變動的對象對于流程管理，卻是不易實(shí)現(xiàn)的。即使軟件開發(fā)了這樣的功能，允許在一個產(chǎn)品的開發(fā)過程中不斷有新的對象與產(chǎn)品建立聯(lián)系，并提交到流程中，在實(shí)際操作時也很容易造成混亂，同時，也增加了流程管理者操作的難度。

其次，實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)說明，流程不宜定義得過長。企業(yè)的情況是千變?nèi)f化的，在操作中很可能出現(xiàn)某種特殊的情況，需要對流程進(jìn)行終止，然后又從某個地方開始。如果流程定義的步驟過長，只會增加操作的復(fù)雜性，延誤操作時間。

2) 開發(fā)項(xiàng)目管理的功能

不同的PDM軟件有各自的優(yōu)點(diǎn)，也有各自的不足。Metaphase以在項(xiàng)目管理方面的功能差一些但是由于它本身定義了許多類和方法，所以很容易在原有的基礎(chǔ)上開發(fā)出一些簡單的項(xiàng)目管理功能。根據(jù)不同的需要，開發(fā)量也許不一樣，但至少應(yīng)該具有以下基本功能：

任務(wù)定義功能 定義任務(wù)名稱、任務(wù)的內(nèi)容、任務(wù)的執(zhí)行人、任務(wù)的起止日期等基本信息。

任務(wù)分解功能 把一個項(xiàng)目作為一個大任務(wù)，進(jìn)行層層分解，直到最終任務(wù)的執(zhí)行落實(shí)到個人。被分解的任務(wù)稱作父任務(wù)，分解后的任務(wù)稱作子任務(wù)。從上到下，展開形成一棵任務(wù)樹。

3) 三層流程管理模型

具有了流程管理的基本條件，再根據(jù)需要開發(fā)出項(xiàng)目管理的功能，就可以按照產(chǎn)品流程、任務(wù)流程和文檔圖紙流程的三層流程管理模型創(chuàng)建流程，對企業(yè)實(shí)行流程管理。三層流程管理模型如圖1所示。

圖1 三層流程管理模型

上層：產(chǎn)品流程 一般指產(chǎn)品的開發(fā)流程，根據(jù)需要可以包含更多的內(nèi)容。這一流程所起的作用是從總體上把握產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)展．所以其內(nèi)容不用太細(xì)，只要包括產(chǎn)品開發(fā)中的幾個大階段就可以了。例如：投標(biāo)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等。一般企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)流程都是相對固定的，有一定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)即使不止一種．通常也不會很多。這些固定下來的流程可以事先建好，使用時由用戶根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)提交到相應(yīng)流程中就可以了。

底層：文檔和圖紙流程 包括創(chuàng)建、審批、歸檔等子過程。其主要用途是對產(chǎn)品生命周期中所產(chǎn)生的形形色色的各種文檔和圖紙進(jìn)行全方位的管理。在企業(yè)中，文檔和圖紙的流程也是比較規(guī)范的。而且它們的流程通常也不會很長。按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義幾種文檔和圖紙的流程，使用時提交相應(yīng)的文檔或圖紙，就可以實(shí)現(xiàn)對文檔和圖紙的流程管理。

中間層：任務(wù)流程 雖然有了產(chǎn)品流程和文檔圖紙流程，但是它們之間還需要建立必要的聯(lián)系，否則管理者無法掌握產(chǎn)品開發(fā)的某個階段是否結(jié)束，也無法知道在這個階段所產(chǎn)生的各種圖紙或者文檔是否完備。通常，管理者必須益復(fù)多次對照查找企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)的流程就起到這樣一個承上啟下的作用。對于產(chǎn)品的某一階段，通常有幾種任務(wù)需要完成。同樣一種任務(wù)所對應(yīng)的有可能是幾張圖紙或幾份文檔。把任務(wù)提交到任務(wù)流程中，通過觀察任務(wù)的進(jìn)度．可以了解產(chǎn)品這一階段的完成情況。另一方面，任務(wù)與文檔、圖紙緊密聯(lián)系，所以文檔、圖紙的完成情況最終也就反映到任務(wù)上。任務(wù)流程和產(chǎn)品流程、文檔圖紙流程有所不同。任務(wù)流程根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)有可能會有很大變化。所以任務(wù)流程必須由任務(wù)分派者親自建立．這就給使用者提出更高的要求。好在任務(wù)流程一般都不復(fù)雜，簡單點(diǎn)也就是一個任務(wù)分派的過程。如果每一階段任務(wù)的內(nèi)容比較固定，那么任務(wù)流程也可以事先建好。

產(chǎn)品流程是對整個產(chǎn)品生命周期的總體把握和控制。任務(wù)流程是對產(chǎn)品某一階段過程的細(xì)化。文檔和圖紙流程則歸結(jié)到產(chǎn)品生命周期的最具體部分。由粗到細(xì)，由上到下，三種流程共同配合既保證流程的正確性和規(guī)范性又使流程具有一定的可更改性以適應(yīng)不同的變化，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的過程集成。

4 應(yīng)用實(shí)例

下面以某制造企業(yè)PDM軟件實(shí)施為例，說明用三層流程管理模型實(shí)現(xiàn)流程管理的方案。

由于該企業(yè)的PDM軟件選用的是Metaphase，所以根據(jù)企業(yè)的情況開發(fā)了項(xiàng)目管理的功能。對于任務(wù)，實(shí)行三級劃分，項(xiàng)目任務(wù)、階段任務(wù)和子任務(wù)。項(xiàng)目任務(wù)是針對一個產(chǎn)品而言的，階段任務(wù)相當(dāng)于產(chǎn)品在某一階段的工作內(nèi)容，子任務(wù)則具體到某個人或小組在該階段的工作任務(wù)。項(xiàng)目任務(wù)和階段任務(wù)都是由系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)類型自動創(chuàng)建，子任務(wù)則由子任務(wù)所在產(chǎn)品階段的負(fù)責(zé)人進(jìn)行創(chuàng)建、提交。

具備了項(xiàng)目管理的功能，再加上Metaphase本身提供的流程管理的功能，就可以實(shí)現(xiàn)對企業(yè)產(chǎn)品的流程管理。具體步驟如下：

第一步，創(chuàng)建產(chǎn)品流程，并提交產(chǎn)品進(jìn)入產(chǎn)品流程。產(chǎn)品流程如圖2所示。

圖2 產(chǎn)品的流程

第二步，創(chuàng)建子任務(wù)流程，提交子任務(wù)。以詳細(xì)設(shè)計(jì)階段為例，包括床身設(shè)計(jì)、主軸箱設(shè)計(jì)等工作內(nèi)容為每一項(xiàng)工作內(nèi)容創(chuàng)建一項(xiàng)子任務(wù)，在子任務(wù)內(nèi)容中注明需要完成的文檔和圖紙，然后提交子任務(wù)。床身設(shè)計(jì)子任務(wù)流程如圖3。

圖3 床身沒計(jì)流程

第三步，創(chuàng)建文檔或圖紙，提交文檔或圖紙進(jìn)人相應(yīng)流程。圖紙流程如圖4。

圖4 圖紙的流程

運(yùn)行規(guī)則：當(dāng)一個子任務(wù)所對應(yīng)的所有文檔或圖紙完成后，該子任務(wù)結(jié)束。當(dāng)一個產(chǎn)品階段所包含的所有子任務(wù)結(jié)束．則產(chǎn)品的該階段結(jié)束。

5 結(jié)語

本文通過急結(jié)某企業(yè)實(shí)施PDM的經(jīng)驗(yàn)，提出種在企業(yè)中實(shí)現(xiàn)過程集成的新方法。這一方法并不局限于MetaPhase 這一種PDM軟件或者該類制造企業(yè)它對于應(yīng)用其他軟件實(shí)現(xiàn)企業(yè)的過程集成也有一定的參考價(jià)值。