1.引言
对于制造企业而言,自从20世纪60年代开始使用CAD、CAM、CAE等技术以来,虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟,但各自动化单元自成体系,彼此之间缺少有效的信息沟通与协调,造成所谓的“信息孤岛”问题。在这种情况下,许多企业已经意识到:实现信息的有序管理将成为它们在未来的竞争中保持领先地位的关键因素。
产品数据管理(Product Data Management,PDM)正是在这一背景下产生的一项新的管理思想和技术。PDM以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM明确定位为面向制造企业,以产品为管理的核心,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。作为20世纪末出现的技术,PDM继承并发展了CIM等技术的核心思想,在系统工程思想的指导下,用整体优化的观念对产品设计数据和设计过程进行描述,规范产品生命周期管理,保持产品数据的一致性和可跟踪性。
2.PDM概念及功用
产品数据管理(Product Data Management)有效地将产品数据从概念设计、阶段设计、详细设计、计算分析、工艺流程设计、加工制造、销售维护、贮存保管至产品整个生命周期内及其各阶段的相关数据按照一定的数学模式加以定义、组织和管理,使产品数据在整个生命周期内保持一致、最新、共享及安全。它将很好地面向企业的生产组织,使企业提高其产品质量、缩短研制周期、降低生产成本、提高工作效率,加快产品投放市场速度,从而提高产品的竞争能力。
PDM技术在全球的应用领域十分广泛,包括机械、电子、汽车、航空、航天以及非制造业等。目前,汽车工业已经在全球范围内开始实施PDM技术(如福特、通用等),航空/航天工业用PDM技术对企业进行重组(如波音、麦道等),非制造业(如交通、商业、电子出版等)应用PDM技术的增长速度也十分迅速。PDM系统在文档管理、变更控制、配置管理与信息跟踪等方面也得到广泛的应用,并把它作为支持企业重组(如技术重组、产品重组、信息重组等)、并行工程、虚拟制造等的使能技术。随着网络技术、数据库技术和O—O技术的发展,PDM技术得到了广泛的应用。PDM技术通过减少用户的信息查询时间、设计变更的通告时间以及设计人员之间方便的协作环境,可使新产品开发周期缩短30%以上。
3. PDM初步实施中的人员组织
3.1 概述
在讨论PDM中的人员组织研究之前,我们首先回顾一下新产品开发过程中的组织模式经历的变革。传统的产品开发是按照部门划分的,如市场部、制造部、工程部、售前售后服务部等;第二阶段是按照专业部门划分的,这也是目前我国大部分企业和研究单位所采用的模式,即设计开发部门制(DBT),如机械DBT,电子DBT、控制DBT、动力DBT等;第三阶段是按照产品结构划分的集成产品开发团队(IPT),即我们在实施PDM过程中采用的人员组织模式,如国外的先进企业,波音公司就按照波音飞机的结构划分了如下的产品开发团队:机翼IPT、发动机IPT、机身IPT等。
随着PDM的实施,产品开发工作已成为面向网络上的协同设计方式,而传统的人员组织模式已无法完全适应这种电子化和数字化的产品开发工作。
PDM中的人员组织模式与传统产品开发过程中的人员管理相比,主要有以下几点不同:
1) 从工作环境来讲,PDM中的用户在计算机网络环境下进行工作的,它不同于传统的单点图板式设计,而且由于广域网的应用,使异地协作设计更加有效;
2) 从使用的设计工具来讲,PDM中的用户采用“电子设计工具”,如CAD、CAPP、MPS等各种设计软件,设计结果也从传统的“图纸”转为“数字化”;
3) 从工作方式来讲,PDM中的用户采用以团队为核心的并行设计工作方式,不同于传统的串行设计工作方式。设计背景的变化,使得对产品开发活动的组织和管理方式也发生了很大的变化,这些变化表现在:
a) 传统的产品开发活动的规划通常是由一些管理人员根据用户需求、相似历史记录以及自己的经验,采用项目计划的方式。管理人员在将用户的需求转为技术参数时,缺乏科学的分析手段,作计划时也缺少一种支持工具,这样就使管理人员不能够全面的考虑企业资源(设备,人员、技术水平等)。
b) 由于PDM中的用户工作是面向网络的,任务的下达是电子方式的(如工作任务图标方式),传统的“纸”上任务书分配与管理方式已经不能适应新的要求。
c) 传统的产品开发过程中结构设计与工艺等设计都是以串行方式进行的,而PDM为了提高设计质量,缩短开发周期,将结构设计与工艺等方面的制造技术设计作为同一设计过程中不同的环节,并提供如CAx及DFx等设计辅助工具,采用有并行环节的工作流程。
通过分析、调研并根据企业实际,本单位选中UGS公司的iMAN软件作为实施PDM的商用框架软件。在初步实施过程中,根据iMAN系统中用户的分类要求和某一新产品开发需要,成组IPT。所有用户均使用独立的用户名和口令才能够登录到系统中。
PDM通过三个层次来管理用户,即系统级、用户组级和用户级。
系统管理员和用户组级管理员构成整个iMAN的用户资源管理。其中系统级管理员负责整个系统生成与维护、系统内的所有用户管理、访问控制权限的设置、用户信息更改、用户添加删除等;用户组级管理员对本组内的用户进行管理和负责,用户权限设置等;用户是具有各自登录名的iMAN的使用者,具有对系统内的数据不同的访问控制权限。
3.2 IPT构成
PDM初步实施中的重要部分是:组建产品开发团队。团队是90 年代企业组织机构的核心,利用集体的智慧,协同工作可以比其它任何方式更有效。复杂典型产品的开发团队由团队发起人、团队领导、团队促进者、团队记录员、一般团队成员等组成。团队成员来自不同的工作环境,有不同的经历和工作经验,有着不同的工作方式。
IPT的组建可以通过以下三个步骤完成:
⑴ IPT的组织结构定义:首先要有IPT的负责人,在更高一级的行政关系上组成支持IPT工作的指导委员会。IPT负责人根据事先构造的改进产品开发流程定义的开发计划、分解任务、定义任务承担角色、定义实现任务的必备资源。
⑵ IPT工作计划和任务分配:IPT负责人将这些计划提交指导委员会与功能部门协商确定IPT成员、签订任务书。IPT成员必须具备功能部门授予的权利,代表功能部门作出决策,他们将按照所定义的计划执行具有资源约束的任务。
⑶ IPT的管理和运行模式:IPT不再实现递阶结构的审签制度,而是从上下游之间的需求出发实行IPT集体负责的决策模式。设计结果可以通过质量功能部署(QFD)的质量控制因素、相关过程的IPT成员及IPT组长共同认可。
根据实际产品开发,我们在PDM实施过程中根据某一具体典型的在研产品建立了如下的IPT组织模式,IPT的成员来自与新型号产品开发相关的各个部门。如下图所示:
团队按照以下方式开展工作:
●团队成员来自涉及型号产品开发过程的主要部门,并被授权;
●团队成员对产品负责,相互依赖;
●团队成员在协同环境中工作,在产品开发的早期阶段充分考虑影响产品的所有因素;
●采用并行设计的技术和方法,实施信息预发布、设计评审及反馈,
●采用并行的产品开发模式,按iMAN制定的工作流程开发产品;
●定期组织团队会议,进行信息交流、讨论,进行团队决策,确保团队向其目标前进;
●采用产品数字定义(CAD)、CAPP、CAFD、MRP等设计工具和团队工具(OFFICE、PROJECT等);
● 团队成员有阐述个人见解的平等权利,以积极的态度解决团队冲突,避免独裁;
●支持其它团队工作
3.3 团队管理
产品设计越来越复杂性,决定了单一设计人员甚至是一组设计人员已不再能够有效地设计产品,必须采用一种新型机构来完成各个设计分项目。在这种管理模式下,人员被划分到多个IPT组内,构成新型机构的上下级关系。由分配到各个功能组内的一至多人来完成某个具体的设计任务,这样就构成了机构的横向联系。此IPT把各个专业工程师分开,把设计人员同生产人员、管理人员统一起来。IPT把开发产品的各个技术方面统统管理起来并将其集成,比现有的人员组织形式的小组成员有更多的责、权、利,项目领导人掌握更多的权限,小组成员向项目负责人汇报,项目负责人向更上一级的管理人员汇报。这种管理方式把原先的职能部门的责任统一到自己的责任下。具有责任明确、分工细致,易于调动小组成员的主观能动性、创造力和责任心。
PDM中的IPT有自己的管理方法:
●确定小组组织方案及责、权、利;
●拟定清晰简明的小组合同书,说明小组要解决的问题及活动范围,包括进度、费用等;
●确定小组最终期望达到的目标或阶段目标(标明达到目标的特点和时间);
●确定小组要达到目的所需完成的任务;
●确定小组的战略,包括方针、程序、步骤、计划、预算以及其它有利于小组运行的资源分配方法;
●保持小组与上级管理领导的密切联系,及时同上级领导协商出现的问题;
●保持与其它小组的联系,保障小组之间的信息顺畅流通。
不同专业的设计人员被成组到IPT中,极大的发挥交叉学科的的创造力,IPT构成PDM的人员组织模式,IPT是实施PDM的的人员组织基础,也是基本提高设计水平、减少冗余人员、提高工作效率的保障。
4. 建议
实施PDM需要对具体产品进行大量的调查,总结产品的重要设计参数,归纳新产品的重要设计参数,确定参与产品设计的主要人员。
因此,在初步实施PDM的过程中,建议按照下列方式组织PDM中的人员
●以某一典型产品为目标来确定IPT的成员;
● IPT成员要能够把握产品开发过程中的各个重要设计参数;
● IPT成员要包括所有与新产品开发相关的主要人员;
●对IPT成员要进行必要培训,使他们熟悉PDM的概念、使用等;
● IPT成员要按照PDM要求的方式进行协同工作,规范化设计流程;
●IPT的各个级别的管理人员,即系统管理人员和工作组级管理人员,要正确设置各个IPT用户的访问控制权限,以保证不同用户具有对PDM中数据的不同操作权限。


