基于ＰＤＭ的工程變更管理在生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘 要：工程變更管理是制造企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的一個重要組成部分。首先討論工程變更的起因，以及存在的主要問題，以此進(jìn)行ECM的需求分析，提出基于PDM的工程變更模型和變更流程，并結(jié)合PDM中已有的工作流管理技術(shù)和生命周期管理技術(shù)。闡述基于PDM系統(tǒng)的具體實施方法，可以為企業(yè)實施ECM提供解決方案。

關(guān)鍵詞：工程變更；工程變更管理；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理;解決方案

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1004373X(2008)1608103

Application of the Engineering Change Management Based on PDM

WANG Jian

(Xi′an Thiebaut Pharmaceutical Packing Co.Ltd.，Xi′an，710075，China)

Abstract：Engineering Change Management (ECM) is an important process of production data management in manufacturing industry.Sources and primary problem for engineering change are discussed first.Then the requirement of the ECM system is analyzed and project change model and change process which are based on PDM is put forward.Then through the way of integrated workflow and lifecycle loose coupling，to expatiate the implementation of ECM within a Product Data Management (PDM) system.So a practicable solution of ECM implementation is given.

Keywords：engineering change;engineering change management;product data management;solution scheme

1 引 言

工程變更 (Engineering Change， EC)是制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的一項重要業(yè)務(wù)^［1］，涉及設(shè)計、工藝、制造、工裝、采購、銷售、服務(wù)等眾多部門。良好的工程變更管理(Engineering Change Management，ECM)能夠降低成本、縮短產(chǎn)品的上市時間、提高產(chǎn)品質(zhì)量^［2］，使企業(yè)在激烈的市場競爭中處于不敗之地。

目前工程變更管理一直是PDM技術(shù)實施的難點。如何應(yīng)用PDM系統(tǒng)中的變更管理來優(yōu)化變更流程，使設(shè)計變更能準(zhǔn)確及時地在生產(chǎn)中得到應(yīng)用和實現(xiàn)，是PDM系統(tǒng)的變更管理值得研究的一個問題。本文針對這一問題提出了具體解決辦法。

2 工程變更管理的需求分析

2.1 工程變更的原因與分類

工程變更活動主要包括設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、質(zhì)保、銷售和服務(wù)等部門，從產(chǎn)品設(shè)計發(fā)放開始，持續(xù)到產(chǎn)品生命周期終止都可能發(fā)生。引起工程變更的原因主要有^［3］：改善安全性，如設(shè)計存在重大的安全隱患;提高性能或可生產(chǎn)性，如生產(chǎn)部門提出制造困難或成本過高，用戶建議改進(jìn)產(chǎn)品性能;設(shè)計文件勘誤，如設(shè)計、工藝等有關(guān)人員發(fā)現(xiàn)圖紙存在錯誤;采購要求替換不可獲得的外購件等。綜上可以看出，設(shè)計部門、生產(chǎn)車間和客戶是產(chǎn)生工程變更的3個最主要來源。一般地，處于生命周期上游的變更，變更影響的范圍還比較窄，代價也不是很大，而處于生命周期下游的變更，變更影響的范圍則比較寬，所付出的代價相對來說也會很大。

2.2 工程變更存在的主要問題

由于變更的數(shù)據(jù)對象主要是已發(fā)布的數(shù)據(jù)，因此在變更活動中，設(shè)計、工藝、制造、質(zhì)量、銷售和服務(wù)等部門都會參與進(jìn)來，這種跨部門、多人員共同參與的活動，就會存在眾多不確定的因素^［4］，如果沒有有效的管理手段，往往會導(dǎo)致變更活動遇到很多阻礙。目前整個制造行業(yè)在變更管理方面，主要存在以下幾個方面的問題:

(1) 缺乏有效的信息管理平臺。企業(yè)信息化建設(shè)目前在國內(nèi)的眾多制造企業(yè)還只是處于一個積極推廣階段，很多企業(yè)的變更管理都還是采用那種傳統(tǒng)的基于紙制文檔的手工管理方式，這在很大程度上不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和信息溝通，通常變更數(shù)據(jù)往往大部分時間都是在各個部門、人員之間傳遞，導(dǎo)致變更過程耗時過長，效率低下，而且還容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤等現(xiàn)象。

(2) 缺乏變更過程管理和監(jiān)控。雖然近些年來在CAD/CAM/CAPP技術(shù)應(yīng)用方面發(fā)展很快，但是由這些軟件系統(tǒng)各自所產(chǎn)生的異構(gòu)的電子文檔也使得各個部門、協(xié)作單位之間又面臨著“信息孤島”這個新的問題。比如當(dāng)某個變更了的數(shù)據(jù)與多個文檔或者零部件相關(guān)聯(lián)時，由于沒有及時通知到相關(guān)的人員和部門，導(dǎo)致在別的地方還在使用老版本的數(shù)據(jù)，就很難保證變更數(shù)據(jù)的完整性和一致性，對變更產(chǎn)生的影響范圍也缺乏有效合理的評估，對變更數(shù)據(jù)的歷史追溯更是無從談起。

總之，工程變更活動的最主要但也最困難的任務(wù)是保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性、一致性和可追蹤性。

2.3 工程變更管理的需求分析

系統(tǒng)要保證工程變更引起的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的修改和版本變化的一致，并且記錄數(shù)據(jù)的版本演化關(guān)系，保證數(shù)據(jù)的可跟蹤性。具體包括^［5］：詳細(xì)記錄變更申請的發(fā)起人、原因和處理的建議;禁止未授權(quán)的文檔變更;確保相關(guān)的人員獲取最新的設(shè)計變更信息;確保所有的文檔關(guān)系可以回溯、追蹤、審計;減少變更實施時間，制訂最住變更流程，并行實施變更，實時監(jiān)控變更活動等。

3 工程變更管理的模型和流程

變更管理的研究^［6］，首先就是建立一套完備的信息模型，使得通過該模型能夠完整地保存變更的原因、變更任務(wù)和相關(guān)的變更數(shù)據(jù)，并建立變更后產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間的內(nèi)部依賴關(guān)系，從而確保工程人員在實際工作中盡量減少錯誤出現(xiàn)，提高變更的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.1 變更對象模型

PDM系統(tǒng)中的變更對象和模型一般包括:

(1) 變更事項(Change Issue)是指用來描述一個問題;

(2) 變更請求(Change Request)是指發(fā)起一個正式的產(chǎn)品變更過程;

(3) 變更調(diào)查(Change Investigation)是用來識別變更請求中提出的問題的原因;

(4) 變更提議(Change Proposal) ，它包含關(guān)于一個或多個建議的解決方案和分析活動，來給出詳細(xì)的信息;

(5) 變更單(Change Order)是對現(xiàn)有的部件或文檔進(jìn)行變更，可以包括一個或更多的具有更詳細(xì)的進(jìn)行變更指令的變更活動;

(6) 變更分析 (Analysis Activity)是分析活動，記錄分析的結(jié)果和詳細(xì)描述;

(7) 變更活動(Change Activity)，包含要執(zhí)行的完成變更命令和解決在具體變更請求中確定的問題的指令。用7個變更管理的數(shù)據(jù)對象，來保存變更過程的信息。

3.2 典型的變更管理流程

ECM的核心內(nèi)容是定義和控制變更任務(wù)，因此，一 個典型的ECM系統(tǒng)通常是由一系列變更活動組成的變更過程:在PDM系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)變更管理流程如圖1所示，包括:描述問題和產(chǎn)生一個變更，通過提交變更事項;需要解決這個問題，創(chuàng)建變更請求，執(zhí)行正式的變更;確定找出問題的原因，使用變更調(diào)查;給出問題解決方案和建議，啟動變更建議;授權(quán)實施變更方案，創(chuàng)建變更單;識別問題的原因和論證問題的方法，提交變更分析；實施執(zhí)行變更，創(chuàng)建變更活動。

4 工程變更管理的實現(xiàn)

ECM是一個異常復(fù)雜的過程，包括幾十項，甚至上百項的工作任務(wù)，變更的數(shù)據(jù)就在這種過程中誕生，同時又在這種過程中不斷演變。工作流管理實現(xiàn)了過程活動的自動化^［7］，它負(fù)責(zé)的是數(shù)據(jù)在各個活動之間的正確傳遞，而數(shù)據(jù)按照什么規(guī)則演變，如何演變，則是生命周期管理的主要內(nèi)容。因此，將底層工作流引擎控制的任務(wù)流與上層生命周期規(guī)則控制的數(shù)據(jù)流緊密結(jié)合起來，是保證變更管理過程自動化和變更數(shù)據(jù)正確性的關(guān)鍵所在。

通過以上的分析，結(jié)合企業(yè)實際的經(jīng)營過程，這里將數(shù)據(jù)對象(文檔或者零部件)視為溝通的載體，對業(yè)務(wù)活動和數(shù)據(jù)本身的演變分別進(jìn)行管理的一種開放式集成方式。運(yùn)作步驟如下：

（1） 提出變更建議，描述變更原因和必要性，進(jìn)行變更影響分析，確定變更所關(guān)聯(lián)到的文檔、部件、功能、材料、裝配等。

（2） 由工程變更管理委員會負(fù)責(zé)變更評審。如評審沒有通過，返回到第一步。通過就形成正式的變更請求(Engineering Change Request，ECR)，進(jìn)行變更問題定義^［8］，主要說明變更的具體要求、變更原因、影響分析、造成其他的關(guān)聯(lián)變更項等內(nèi)容。也就是建立EC數(shù)據(jù)，新建EngChange， 并在其下分別新建EWO及其附件的數(shù)據(jù)集 (dataset) ，根據(jù)需要決定是否新建PAA。新建工作 在PDM中二次開發(fā)，讓系統(tǒng)自動新建。

（3） 指定PDM流程中各個簽署人。將ECR及PAA等文檔送相關(guān)部門進(jìn)行審批、會簽。 如果有反對意見，則將變更請求和意見一起返回給變更的申請者。

（4） ECR，PAA被批準(zhǔn)，形成變更任務(wù)單 (Engineering Change Order， ECO)。 ECO中主要規(guī)定變更的具體內(nèi)容、執(zhí)行的角色、實施時間的控制、流程的定制，也提供有關(guān)變更有效性的信息。工程人員在接到通知后，進(jìn)行變更的執(zhí)行。

（5） 變更執(zhí)行完成后提交，工程變更管理委員會進(jìn)行變更校對、審核、會簽、審定等，以檢查變更完成的情況，對一致性進(jìn)行控制。若發(fā)現(xiàn)問題，返回執(zhí)行過程重新變更。沒有問題就發(fā)放數(shù)據(jù)，并將信息填入變更通知單中，發(fā)到有關(guān)部門，以開展工作。

（6） 采購部、質(zhì)保部、生產(chǎn)部、技術(shù)中心等相關(guān)部門接收到通知后，按照生產(chǎn)措施授權(quán)表實施，并將實施結(jié)果提交給工程變更管理委員會。

（7） 當(dāng)EC實施完畢，工程變更管理委員會對此次EC做評估，跟蹤實施過程的管理員在PDM工作流程中進(jìn)行關(guān)閉簽署，對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔簽署。

5 結(jié) 語

伴隨著客戶需求的快速多變，產(chǎn)品開發(fā)的過程中的不確定的因素也就越來越多，因此，變更管理的重要性在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中就不可避免地凸現(xiàn)出來。高效的變更管理系統(tǒng)往往能給企業(yè)帶來巨大的效益。本文從變更管理的需求出發(fā)，分析了當(dāng)前變更管理存在的一些問題:提出了在PDM的基礎(chǔ)之上，從工作流管理和生命周期管理2個層次上，在PDM系統(tǒng)中來實施ECM。這樣公司的EC信息統(tǒng)一管理，參與更改的人員根據(jù)權(quán)限獲得各個對象的屬性，并隨時掌握最新的更改情況，提高了更改的完整性、一致性及可跟蹤性。

參 考 文 獻(xiàn)

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作者簡介 王 健 男，1966年出生，上海人，西安德寶藥用包裝有限公司工程師，碩士。主要研究方向為企業(yè)信息化、機(jī)電工程。