产品数据成熟度多维度变更规划模型研究_0

产品数据成熟度多维度变更规划模型研究_0 产品数据成熟度多维度变更规划模型研究 0 引言 工程变更是军事电子装备研制过程中的重要活动，良好的工程变更管理是企业更快地改进产品、迅速响应用户需求、降低成本和提高产品质量的有效手段，也是保持企业产品数据的一致性、准确性和有效性，保证企业资源计划正常运行的前提。军事电子装备结构复杂，零部件种类和数量多，研制复杂，加上研制过程需求多变的特点，变更活动频发。由于工程变更执行过程往往涉及设计、工艺、制造、设备、采购、销售、售后服务等众多部门，牵一发而动全身，落后的变更管理将导致企业资源的极大浪费。面对众多的变更，决策层如何快速地做出决策，相关人员如何及时了解到变更需求、监督并实施变更等，是大多数军工企业在变更控制上面临的普遍问题。 目前，一些企业利用PDM系统，基于CMII模型实现了电子化的变更管理;一些企业依据装备的研制和生产状态，结合项目类型进行变更管理。上述方法的应用虽取得较好的效果，但也存在突出的问题。前者一般基于变更的影响程度分为复杂变更和简单变更两种，并通过不同的流程进行管控，由于与产品的研制阶段和数据状态关联不够，没能与变更发生的时间相结合，导致变更管理粗放，变更执行过程复杂;后者依据装备研制和装备生产对于变更进行划分，并采取不同的变更控制策略，虽然一定程度上与变更的时间相结合，但由于将项目管理与产品数据管理相混淆，随着产品数据的电子化和数据组织方式的变化(基于项目组织转变为基于产品组织)，大量数据的跨项目借用以及装备生产过程中的大量产品改进，导致变更管理困难。本文将变更管理与产品生命周期的阶段相结合，引入成熟度的概念，提出了一种基于产品数据成熟度的变更管理方法，建立了一种产品数据成熟度的管理体系和变更管理流程体系，在某企业的应用中取得很好的效果。 1 产品数据成熟度的概念 工程变更是指对产品及其组件的形态、装配、材料、尺寸和功能等所作的修改，它可以是简单的对文档的修正，也可以是复杂的对产品设计和制造全过程的重新设计。Maull和Watts的早期研究发现，工程变更对于企业科研生产的高效组织具有重大影响，并且开支巨大，每年企业在工程变更上的开支占到年收入的10%还多;变更活动消耗了30%-50%的工程资源，占用了20%-50%的生产设备。而且，工程变更遵循“十倍规则”，在产品研制周期中出现的越晚，代价越大。 产品成熟度作为对产品在研制过程中所达到的成熟程度的描述，随着产品信息的不断增加和完善而提高，贯穿于产品的全生命周期。产品数据成熟度作为产品成熟度的重要标志，从描述产品功能特性和物理特性的产品数据角度，基于产品数据的详细程度、完整程度和稳定程度来标识产品在不同研制阶段所达到的成熟度。变更执行的最终结果体现为产品数据的变更，基于产品数据成熟度的变更管理能够直观的标识变更在产品研制周期中的发生时间，明确变更的影响。因此，结合装备的研制流程，对产品数据成熟度进行研究和设置，确定产品数据成熟度的标识体系，制定相应的变更控制流程和管理体系，将对变更管理的提升具有重要支撑作用。 2 基于产品数据成熟度的变更管理策略 2.1 成熟度等级定义和标识 产品数据成熟度的等级定义和标识是本方法的基础，应结合军事装备研制过程和产品数据的管理特点，依据产品设计、工艺和过程控制等要素的完备程度，进行综合度量。本文结合军事电子装备研制过程和产品数据的管理特点，确立了5个成熟度等级，并基于产品数据发布状态进行成熟度等级的标识，具体的成熟度等级、状态标识和进阶路径参见图1，等级定义见表1。由于产品研制要求的差异，并不是所有产品都要全部经历上述阶段，部分产品数据的发布状态可跳跃，但必须遵循“等级或发布状态越高，变更管理越严格”的原则。 2.2 变更规划模型 工程变更管理的主要任务是对变更流程、人员组织和产品数据及它们之间联系的控制和管理，其目的是提高工程变更效率、减少变更错误和降低变更成本。变更产生和涉及的因素很多，但产品数据及其变更的内容是基础，是进行变更规划确定变更类型的根本。 不同的变更类型需要企业采用不同的管理和控制机制，即经历不同的变更流程，参与不同的部门和人员。因此，如何规划变更，确定变更类型，进而明确变更流程和人员组织是变更管理的核心内容。变更类型的划分涉及多个因素，而且是多因素交叉的结果，本文依据变更对象、变更程度、影响程度等，建立了如图2所示的多维度的变更规划模型。数据类型反映待变更的产品数据类型，需要企业结合自身特点确定，如产品结构数据、设计文档、技术文档等。变更程度反映数据对象的变更内容对于产品功能特性和物理特性改变的程度，对于军工企业，需要结合相关军用的要求确定，通常划分为1类变更、2类变更、3类变更三种。影响程度反映变更的产生时间和影响范围本文结合产品数据的成熟度确定，成熟度越高，影响范围越大。此外，企业可以结合自身实际，增加或调整相应的维度，例如，有的 企业针对不同产品领域分别建立产品技术状态控制委员会，负责本领域产品技术状态变化的决策，则可增加产品领域维度。结合变更规划型，根据不同因素交叉的结果，将唯一确定相应的变更类型。 2.3 变更流程体系 工程变更的流程管理需要确定变更应该采取什么样的流程，如何对流程进行有效控制，加强流程间信息反馈，以达到缩短变更周期、降低变更成本的目的。同时，需要明确流程各环节的人员组织，将与工程变更相关的人员组织起来，理顺组织、人员之间的信息交流，以保证与变更相关的任务及时得到执行，与变更相关的消息及时发送和得到反馈。 基于产品数据成熟度的变更管理方法涉及两类流程，一种是基于某一变更类型的变更流程，一种是产品数据成熟度等级的进阶流 程，具体参见图3。前者需要企业基于变更规划模型并结合企业特点确定变更类型集，并明确每一种类型的执行过程及参与的部门和人员，以便企业将与工程变更相关的人员组织起来，高效地执行变更活动。对于不同类型的变更，变更流程可能大部分环节相同，个别环节有差异。后者需要企业依据产品数据的不同发布状态和目标状态，确定产品数据成熟度的进阶流程，由于产品数据成熟度与产品的生命周期阶段紧密相关，进阶流程一般为单向，并基于阶段转移，借助于某一事件实现成批数据的状态提升。 2.4 支撑环境建设 基于产品数据成熟度的变更管理方法的有效执行离不开两类支撑环境的建设，一方面需要企业进行深入细致的业务规划，建立产品数据成熟度的管理体系、流程体系，建立配套的#管理#和组织机构，明确相关部门和角色的;另一方面，需要企业建立必要的信息化支撑手段，搭建有效的产品数据管理系统。 产品数据管理系统是管理产品数据和产品开发流程的工具，管理了与产品相关的所有数据和流程，为使基于产品数据成熟度的变更管理方法的有效运行，必须对产品数据管理系统进行改进，主要包括以下三方面:第一，需要改进产品数据的签署流程或增加其它技术措施，以便有效标识产品数据的发布状态，即成熟度等级。第二，需要建立产品数据成熟度的进阶流程，可通过某一事件，结合流程的定制开发，实现一个或一批数据对象发布状态的迁移，例如:通过加工申请流程，使得流程挂接的相应设计文档由“已签审”升级为“已发放”。第三，需要改造变更流程，即系统能够依据变更规划模型和变更对象的相关信息，自动选择相应的变更流程。此外，系统应具备完备的变更统计和查询功能，以便相关人员了解不同成熟度等级的变更情况。 3 应用实例 某企业以军事电子装备研制为主，由于该类产品结构复杂、元器件种类和数量多，产品更新快，研制过程中变更活动频发，并常常具有一定的紧迫性，主要原因包括:1)用户需求发生更改。2)来自 器件供应商的变更(如器件停产或者升级，替换难以获得的外购件)。3)设计优化或修正错误。4)工艺改进。5)产品性能改进。6)环保要求的提高。由于变更管理的不力，大量的变更对于该企业科研生产的有效组织和顺利开展带来极大的冲击，日益成为影响科研生产的瓶颈。 为此，该企业引入成熟度的管理思想，并确定了以下思路: 1)变更管理关注被变更的数据对象的成熟度，不管它产生于或在哪个项目进行组织和管理。 2)同一数据对象处于不同成熟度时，变更管理应采用不同的控制策略和流程。 3)产品数据的成熟度采用产品数据的发布状态进行标识。 4 结束语 利用本文提出的工程变更管理模型和流程体系，我们结合该企 业产品数据管理系统的升级，通过定制开发，内容包括数据对象的属 性扩展、工作流的状态扩充、相关的变更流程和约束机制、成熟度进 阶流程及约束机制、变更的统计和查询等，建立起完备的变更管理的 信息化支撑环境。配合质量管理体系程序文件的完善，将基于产品数 据成熟度的变更管理方法和要求写入程序文件，形成以管理(质量管 理体系)和技术(PDM支撑环境)相结合的综合管理体系，使得基于 产品数据成熟度的变更管理方法得到了很好的应用，不仅消除了原有 基于项目类型进行变更管理的不足，而且进一步细化了变更管理，保 证了产品数据的一致性、有效性和可追踪性，显著提升了产品技术状 态管理的水平。 参考文献: [1] R.Maull,D.Hughes,J.Bennett.The role of the bill-of materials as a CAD/CAPM interface and the key importance of engineering change control[J].Computing and Control Engineering Journal(March),1992:63-70. [2] F.Watts.Engineering changes:a case study[J].Production and Inventory Management Journal 25(Part4),1984:55-62. [3] 刘清华,万立,等.工程变更管理的分析与研究[J].计算机 集成制造系统,CIMS,2000,(12):31-36.