并行產(chǎn)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(jié)合起來，采用集成化和并行化的思想設計產(chǎn)品及其相關過程，在產(chǎn)品開發(fā)的早期充分考慮產(chǎn)品生命周期中所有環(huán)節(jié)的相互影響，達到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。顯然，并行設計和傳統(tǒng)的設計環(huán)境相比，無論在人員的組織、設計支持環(huán)境、設計工具、設計過程規(guī)劃和控制及設計目標等方面有著顯著的區(qū)別。同時，傳統(tǒng)的PDM系統(tǒng)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(shù)據(jù)模型化技術，建立了基于PDM的組織管理模型。
1 并行產(chǎn)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(chǎn)品開發(fā)環(huán)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(xiàn)象；功能集成實現(xiàn)了各應用工具間的協(xié)調(diào)與支持，使整個設計過程達到了和諧的統(tǒng)一；過程集成實現(xiàn)對開發(fā)過程的協(xié)調(diào)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(fā)正確的事件。根據(jù)并行產(chǎn)品設計的基本特征，顯然傳統(tǒng)的分級管理組織機構(gòu)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(chǎn)品設計框架
- 需要以一種或者一個系列產(chǎn)品開發(fā)的共同任務組織團隊。
- 并行工程的實現(xiàn)途徑是在CAX 和DFx 等工具群支持下進行高度并行的開發(fā)工作。因此，團隊必須由多學科的專業(yè)人員組成。
- 產(chǎn)品開發(fā)團隊成員的選擇范圍應從集中、單一的企業(yè)內(nèi)部成員擴大為包括用戶和供應商等。
2 并行產(chǎn)品設計的企業(yè)層和項目層組織模型
并行產(chǎn)品設計的組織框架如圖2 所示。企業(yè)層組織由產(chǎn)品技術經(jīng)濟委員會和若干評審員組成。也稱為宏觀組織模型。產(chǎn)品技術經(jīng)濟委員會(Product Technique & Economic Committee)負責制定產(chǎn)品開發(fā)的中長期規(guī)劃和近期計劃；制定產(chǎn)品開發(fā)的規(guī)范和標準；根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)計劃，建立相應的項目組框架，包括項目開發(fā)目標、項目負責人、項目組成員的知識結(jié)構(gòu)、工具和資源配置等；評估開發(fā)進程；協(xié)調(diào)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(chǎn)品技術經(jīng)濟委員會。
圖2 并行產(chǎn)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(chǎn)品技術經(jīng)濟委員會下達的開發(fā)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(xié)調(diào)過程沖突等工作。單元評審員(Unit Reviewer)負責審核單元子系統(tǒng)成員提交的任務，決定預發(fā)布設計單元信息或向其它子系統(tǒng)發(fā)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(fā)任務，并根據(jù)需要提出請求協(xié)調(diào)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(chǎn)品相關的信息和過程信息，使所有參與創(chuàng)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(chǎn)品相關的所有異構(gòu)數(shù)據(jù)。本文依托PDM 系統(tǒng)開發(fā)完成組織管理子系統(tǒng)，提供有效的并行產(chǎn)品設計組織建模工具，實現(xiàn)設計過程的組織狀態(tài)跟蹤和人員的績效評價以及實現(xiàn)組織資源的優(yōu)化調(diào)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(chǎn)品設計中，人員必然會處于多任務狀態(tài)、甚至是多項目的多任務狀態(tài)。因此，人員的狀態(tài)信息和動態(tài)能力信急對于組織資源的高效調(diào)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(tài)信息。績效作為任務的子實體模型為組織資源調(diào)度提供動態(tài)能力信息，其中“質(zhì)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(xié)同指標”屬性反映任務執(zhí)行過程中和相關人員的協(xié)調(diào)性，“創(chuàng)新指標”屬性反映提交任務的創(chuàng)新程度，“領域知識指標”屬性反映人員在執(zhí)行任務過程中體現(xiàn)的相關領域知識和利用工具的熟練程度。利用任務狀態(tài)信息和績效動態(tài)能力信息以及人員庫可以實現(xiàn)企業(yè)層和項目層組織資源優(yōu)化和快速調(diào)度。
組織資源調(diào)度在并行產(chǎn)品設計過程中隨時都可能會發(fā)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(diào)度機制，其基本步驟如下：
- 根據(jù)任務要求從績效表中產(chǎn)生候選人員集合，即Uperson={Person1，Person2，…… ，Personn}。
- 產(chǎn)生動態(tài)評價規(guī)則集：RuleSet={任務貼近評價規(guī)則，任務負荷評價規(guī)則，任務完成質(zhì)量評價規(guī)則，協(xié)同評價規(guī)則，創(chuàng)新評價規(guī)則，領域知識評價規(guī)則……}。根據(jù)采集的績效信息和當前任務狀態(tài)信息，通過規(guī)則隸屬度函數(shù)產(chǎn)生規(guī)則的前提、結(jié)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(guī)則模糊矩陣R={Rij}nm。A’和R采用Sup-T3合成算子產(chǎn)生結(jié)論子集B’。
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(1)
- 由評價規(guī)則權重子集{Pi}m和各評價規(guī)則結(jié)論子集產(chǎn)生綜合評價模糊子集B’Person。算法為式(2 ) ，其中i=1, 2，…，m為規(guī)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(guī)則得出的結(jié)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。