PDM工作流管理技術(shù)

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0 引言

PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代初期，從最開(kāi)始的工程圖檔管理逐漸擴(kuò)展，迅速成為一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和所有與產(chǎn)品有關(guān)的過(guò)程的技術(shù)。PDM有十分廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，包括機(jī)械、電子、汽車、航空航天以及非制造業(yè)(如交通、商業(yè)、電子出版)等。實(shí)施PDM既是企業(yè)目前信息管理的需要，更是企業(yè)贏得未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略需要。

1 PDM 簡(jiǎn)介

PDM是用來(lái)管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息和產(chǎn)品相關(guān)過(guò)程的技術(shù)。與產(chǎn)品相關(guān)的所有信息包括：零部件信息、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)配置、文件、CAD文檔、掃描圖像、審批信息等；與產(chǎn)品相關(guān)的所有過(guò)程(生命周期、工作流程、審批／發(fā)放、工程更改等)的定義與監(jiān)控。目前，全球范圍內(nèi)商品化的PDM軟件產(chǎn)品已經(jīng)有很多種，所有這些PDM產(chǎn)品雖然大多都會(huì)有一些差異，但一般都具有以下幾個(gè)主要功能：1)電子資料庫(kù)和文檔管理；2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理；3)工作流(生命周期)或過(guò)程管理；4)項(xiàng)目管理與電子協(xié)作功能；5)組織與資源管理；6)集成開(kāi)發(fā)接口；7)資料電子保險(xiǎn)箱功能。PDM系統(tǒng)明確定位為面向制造企業(yè)，以產(chǎn)品為管理核心，以數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源為管理信息三大要素，其進(jìn)行信息管理的兩條主線是靜態(tài)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程，所有的信息組織和資源管理都是圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)而展開(kāi)的。

2 工作流技術(shù)

工作流的概念最早起源于生產(chǎn)組織和辦公自動(dòng)化。1993年，國(guó)際工作流管理聯(lián)盟(Workflow ManagementCoalition，WfMC)對(duì)工作流管理系統(tǒng)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、體系結(jié)構(gòu)、參考模型及應(yīng)用編程接口等方面制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)。

工作流管理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程管理自動(dòng)化的一項(xiàng)重要技術(shù)。工作流技術(shù)作為計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作(Computer Support Collaboration work，cscw)研究的一個(gè)重要方向，主要目標(biāo)是通過(guò)調(diào)用相關(guān)信息資源與人力資源來(lái)協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，使之按照—定順序依次進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化。在這個(gè)過(guò)程中，各種文本、信息和任務(wù)都根據(jù)設(shè)定的規(guī)則，從—個(gè)人／地方傳送到另—個(gè)人／地方。WfMC提出的工作流管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，這個(gè)體系結(jié)構(gòu)給出了抽象的工作流管理系統(tǒng)的功能組成和接口，可為實(shí)現(xiàn)工作流產(chǎn)品之間的互操作提供公共基礎(chǔ)。

圖1 WfMC工作流管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

3 PDM中工作流管理的主要功能

工作流管理是PDM的主要功能之一，工作流管理模塊是用來(lái)定義和控制數(shù)據(jù)操作的基本流程，運(yùn)行和維護(hù)已建立的工作流程，控制其工作狀態(tài)并對(duì)其工作歷史過(guò)程進(jìn)行記載，使得產(chǎn)品數(shù)據(jù)與其相關(guān)的過(guò)程有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。主要管理當(dāng)用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作時(shí)。管理人與人之間或活動(dòng)之間的數(shù)據(jù)流向，以及在一個(gè)項(xiàng)目的生命周期內(nèi)跟蹤所有事務(wù)和數(shù)據(jù)的流動(dòng)。工作流管理按照管理的范圍和功能進(jìn)行劃分，一般可分為3種：任務(wù)管理、工作流程與工作歷史管理。

任務(wù)管理：主要是管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員在何時(shí)對(duì)哪些數(shù)據(jù)對(duì)象做了哪些設(shè)計(jì)或更改，對(duì)其他數(shù)據(jù)產(chǎn)生了哪些影響等，應(yīng)該通知哪些相關(guān)人員等。由于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)往往是由一個(gè)設(shè)計(jì)組或更多的單位協(xié)同共同完成的，每個(gè)人都交互地進(jìn)行著自己的任務(wù)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)也需要不斷更改，每次更改可能都會(huì)影響到其他人。任務(wù)管理的主要功能就是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)組或者各單位協(xié)調(diào)統(tǒng)一的進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)計(jì)有所變化時(shí)，就必須以一定的方式(比如電子郵件)及時(shí)通知相關(guān)人員。

工作歷史管理：相當(dāng)于日志的功能，對(duì)任務(wù)管理和工作流管理中的所有動(dòng)作和事件給予記錄，提供追溯的功能。在產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中。往往設(shè)定一些階段性的節(jié)點(diǎn)，并歸檔該階段的所有相關(guān)數(shù)據(jù)，以便檢查各項(xiàng)變更的記錄，了解狀態(tài)演變的前因后果。同樣，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)可以吸收其中的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)，并估算新方案的進(jìn)度日程和資源分配。工作流管理：工作流管理的功能包括定義并建立工作流程、運(yùn)行并控制工作流程、查看流程中文檔的狀態(tài)等。例如在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，文檔的審批、發(fā)放或更改，以及零部件的設(shè)計(jì)、分析和制造，都是面向工作群體的，同時(shí)依照一定的工作流程。定義并建立工作流程包括定義產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程、定義數(shù)據(jù)的審批流程、指派流程的用戶。運(yùn)行工作流程并控制工作流程即當(dāng)工作流程指定好以后，將每個(gè)參與人員的任務(wù)放到個(gè)人的工作任務(wù)表中，每個(gè)參與人員從計(jì)算機(jī)中可以看到自己的任務(wù)，在流程的指導(dǎo)下進(jìn)行工作。查看流程中的文檔狀態(tài)是指在工作流運(yùn)行的過(guò)程中，主管人員根據(jù)流程制定的各任務(wù)期限，檢查各參與人員的進(jìn)展情況，并及時(shí)通知下道工序人員以保證工作的順利進(jìn)行。文檔的狀態(tài)分為：設(shè)計(jì)、送審、修改、入庫(kù)、發(fā)行和凍結(jié)幾個(gè)狀態(tài)，任何有權(quán)限的用戶都可以查詢流程中文檔的狀態(tài)。

4 工作流管理對(duì)其他模塊的支持

工作流程是創(chuàng)建或使用數(shù)據(jù)的活動(dòng)，它對(duì)工程部門沒(méi)有限制。工作流程和數(shù)據(jù)之間有著緊密的聯(lián)系，工作流程的每一步驟中都會(huì)使用到數(shù)據(jù)。工作流管理是PDM系統(tǒng)的核心功能之一，PDM的工作流程管理并不是簡(jiǎn)單的控制工作流程，一方面提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的審批和審核流程；另一方面為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的變更和技術(shù)狀態(tài)管理提供手段。工作流程是PDM的一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，用來(lái)定義和控制數(shù)據(jù)操作的基本過(guò)程，主要管理當(dāng)一個(gè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)或工程進(jìn)行操作時(shí)會(huì)發(fā)生的情況，不同用戶之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)以及在一個(gè)項(xiàng)目的生命周期內(nèi)跟蹤所有事務(wù)和數(shù)據(jù)的活動(dòng)，為PDM系統(tǒng)提供生成、監(jiān)督、管理和控制企業(yè)的業(yè)務(wù)流程的能力。

4.1 審批流程管理

在企業(yè)中，每天都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，其中有很多信息是需要經(jīng)過(guò)審批才能發(fā)送給T作人員作為指導(dǎo)使用或者存檔的。審批業(yè)務(wù)流程一般包括以下步驟：當(dāng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息的制定者設(shè)計(jì)好產(chǎn)品信息后，需要把這些信息提交到相關(guān)的審批人員審核和批準(zhǔn)。審核人員對(duì)設(shè)計(jì)資料中存在的問(wèn)題提出意見(jiàn)，并反饋給設(shè)計(jì)者。設(shè)計(jì)人員根據(jù)審核人員給出的意見(jiàn)對(duì)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行修改，并再次提交給審核人員審核和批準(zhǔn)。如此直到數(shù)據(jù)信息修改完善，被所有審核人員批準(zhǔn)后，發(fā)送給有關(guān)人員使用或存檔。

傳統(tǒng)的文檔審批流程是通過(guò)手工方式進(jìn)行的，這樣的審批過(guò)程效率低，特別是當(dāng)需要多個(gè)人員會(huì)簽時(shí)，數(shù)據(jù)文件要在每個(gè)人員手中串行傳閱。當(dāng)某審核人員收到要審批的數(shù)據(jù)文件后，由于各種原因不能及時(shí)完成審批工作，那么其他人也無(wú)法繼續(xù)審批，使整個(gè)審批過(guò)程被延誤。

通過(guò)PDM系統(tǒng)企業(yè)可以預(yù)先指定審批流程，定義工作流程階段的數(shù)量和名稱，依照企業(yè)的工作習(xí)慣確定各個(gè)工作階段的先后次序及對(duì)應(yīng)的審批人員／角色和時(shí)間期限等，還需要規(guī)定每一級(jí)審批通過(guò)的規(guī)則。設(shè)計(jì)人員在工作區(qū)完成文檔設(shè)計(jì)后便可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的文檔審批流程。PDM系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入預(yù)先指定的審批流程，然后通過(guò)電子郵件或其他方式通知有關(guān)人員審批，并把這些文件資料發(fā)送給相關(guān)審批人員。相應(yīng)的審批人員收到請(qǐng)求審批的信息后，完成自己的審批或校對(duì)工作。當(dāng)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)需要多個(gè)審批者的時(shí)候，流程可以將送審資料同時(shí)復(fù)制發(fā)送到每個(gè)審批者的工作文件夾，使多個(gè)審批者可以同時(shí)并行地工作，同時(shí)對(duì)此送審資料進(jìn)行審批，以提高審批的工作效率。

在PDM系統(tǒng)中采用電子簽名，具有權(quán)限的審批人員才可以打開(kāi)審批任務(wù)界面后，依據(jù)審批界面上的按鈕選擇同意或不同意來(lái)進(jìn)行表決，同時(shí)填寫相應(yīng)的審批意見(jiàn)。電子簽名并不是模仿簽字，而是系統(tǒng)通過(guò)權(quán)限控制，使無(wú)權(quán)用戶無(wú)法進(jìn)入到真正的審批者的審批界面，也就無(wú)法進(jìn)行審批操作，系統(tǒng)根據(jù)審批者的權(quán)限就可以唯一地確定審批意見(jiàn)來(lái)自于哪個(gè)審批者，從而起到了簽名的作用。所有的審批簽字和審批意見(jiàn)都是產(chǎn)品文檔的一部分，采用電子記錄的方式永久保存。審批完成后，此審批文檔自動(dòng)放入電子資料庫(kù)，工作版本就變?yōu)榘l(fā)放版本，加以保護(hù)，防止被未授權(quán)的其他人員訪問(wèn)，對(duì)于授權(quán)人也只能查閱而無(wú)法修改。

4.2 工程變更管理

工作流變更是企業(yè)中經(jīng)常遇到的情況，例如已經(jīng)發(fā)布的圖紙?jiān)谑褂眠^(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，已經(jīng)成型的產(chǎn)品構(gòu)型發(fā)生了更改，這時(shí)就需要對(duì)原有的圖紙文檔進(jìn)行更改，對(duì)這種更改的管理就是更改流程管理。當(dāng)需要對(duì)工作流進(jìn)行變更是，要求更改人員提出更改請(qǐng)求，同時(shí)要說(shuō)明更改原因，指明更改內(nèi)容，并將更改請(qǐng)求提交有關(guān)人員審批，只有通過(guò)審批簽發(fā)的更改請(qǐng)求才能賦予實(shí)施。

在一個(gè)企業(yè)中，工程變更往往有規(guī)范的過(guò)程約束與流程控制，所以它與工作流管理總是密不可分的。工程變更管理是一個(gè)特定的工作流，它有申請(qǐng)、評(píng)審、批準(zhǔn)、實(shí)施、通知更改等幾個(gè)基本環(huán)節(jié)，而這幾個(gè)基本環(huán)節(jié)在具體的執(zhí)行時(shí)又有更詳細(xì)的步驟。如對(duì)更改設(shè)計(jì)方案的會(huì)簽必須確定會(huì)簽的人員，通過(guò)對(duì)更改方案的審批，然后進(jìn)行簽發(fā)。同時(shí)，被更改的設(shè)計(jì)文檔必須與設(shè)計(jì)更改方案建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，在設(shè)計(jì)更改方案會(huì)簽完成的同時(shí)獲得設(shè)計(jì)文檔版本升級(jí)的權(quán)限，并自動(dòng)將升級(jí)后的文檔提交相應(yīng)的流程。如果更改過(guò)程產(chǎn)生了新的設(shè)計(jì)文檔，也需與更改方案建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，在建議書(shū)的審批完成后驅(qū)動(dòng)新文檔的審批流程，相應(yīng)的更改通知單由PDM系統(tǒng)自動(dòng)生成。圖2所示的業(yè)務(wù)更改流程是一個(gè)簡(jiǎn)單的方案更改流程。

圖2 業(yè)務(wù)更改流程

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在PDM中隨處可見(jiàn)工作流管理的蹤跡，工作流程管理是PDM系統(tǒng)的重要功能，貫穿了企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的全過(guò)程，有效地協(xié)調(diào)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程和企業(yè)各部門之間的合作，使得PDM系統(tǒng)具有足夠的靈活性，在很大程度上可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和競(jìng)爭(zhēng)力。