1 前言
近年來,隨著CAD/CAPP/CAM等計算機輔助技術和計算機網絡技術的引進與深化,國內船舶設計制造有了突飛猛進的發(fā)展,為實現真正意義的造船數字化提供了可能。船舶設計生產過程中會產生大量的過程數據,特別是推行殼、硒、涂一體化和管理、生產一體化造船方式以后,以中間產品為導向的分段建造過程中,項目的管理和過程控制迫切需要先進的管理手段來解決。為了提高工作效率,減少錯誤,增加各系統(tǒng)的協(xié)同工作能力,在造船行業(yè)開發(fā)和應用產品數據管理(PDM-ProductDataManagement)技術已顯得非常必要。據調查,在國內艦船研制領域,目前已有6家企業(yè)實施了PDM,另有10家準備實施PDM。然而在國內造船行業(yè)應用PDM的先進管理理念來優(yōu)化生產設計數據管理現狀面臨的問題與其可發(fā)揮的空間同樣大。
2 船舶生產設計中項目管理的需求分析
船舶生產設計是一項復雜的系統(tǒng)工程,涉及船舶總體、船舶結構、舾裝、輪機、電氣等多個專業(yè)。各專業(yè)既有自己獨立的設計流程又和其它相關專業(yè)相互影響。現代項目管理起源于20世紀50年代,用于項目執(zhí)行中對設計、組織、檢測和過程控制進行管理以達到預期目標。項目管理是以項目為對象的系統(tǒng)管理方法,通過運用企業(yè)有限資源,對項目進行高效率的計劃、組織、指揮、協(xié)調、控制和評價,對項目進行全過程的動態(tài)管理和項目目標的綜合協(xié)調優(yōu)化。
造船企業(yè)是典型的項目制造企業(yè),一個船型就是一個項目。然而,目前在中小型造船企業(yè)中產品開發(fā)項目管理中過程缺少有效控制,項目協(xié)作困難。
2.1 現有項目管理方式缺乏動態(tài)控制
新產品開發(fā)項目管理手段落后,產品開發(fā)項目過程中,項目負責人基本上采用人工項目管理方式,一些項目管理手段和工具在產品開發(fā)中的應用雖對項目過程有輔助作用但并不對產品數據管理有所幫助。項目控制只能靠項目負責人的人為協(xié)調。同時,由于不能定義任務的設計輸出,不能有效建立項目、產品、任務之間的關系。因而很難建立詳細的產品開發(fā)任務樹(任務分解),直觀反映新產品開發(fā)的任務執(zhí)行人、完成情況、任務進度、任務完成預警、超期報警,任務完成評審。難以實現產品開發(fā)項目與任務、產品配置(BOM),文檔、變更的動態(tài)關聯(lián)管理和控制。領導不能通過人工項目管理方式及時準確地了解項目任務的執(zhí)行情況,以便及時處理和協(xié)調。
2.2 產品開發(fā)沒法實現項目并行協(xié)同
造船企業(yè)因產品復雜,參與部門多,因此開發(fā)周期長,以往在產品設計及其相關的各個過程中,由于缺乏有效的協(xié)同工具,采用的是按功能部門串行工作的方法。由于沒有工藝、制造等人員的早期介入,所設計的產品會存在較多的錯誤。這些設計中產生的錯誤,以往是通過對設計文件的審查和會簽,得到部分的改正,而漏下部分則只能在其后的工藝設計、工裝設計、生產和使用中才能逐漸被發(fā)現。這就使設計、建造周期拉得很長,不能按時交船。傳統(tǒng)船舶生成設計流程如圖1。
圖1 傳統(tǒng)生產設計流程
3 PDM項目管理系統(tǒng)的業(yè)務建模
船舶產品生產設計屬于研究開發(fā)和總體綜合設計項目,這些項目通常需要多個部門和專業(yè)的協(xié)同作業(yè)來開展。船舶設計項目復雜程度高、對外部和內部依賴性強、時間限制性強,通常需要利用多個部門的資源,而且技術負責需要技術人員和管理人員共同為項目工作。項目管理的優(yōu)勢在于能夠跨領域跨部門解決項目執(zhí)行過程中的各種問題。
對于上述問題,船舶PDM系統(tǒng)的構建首先從建立框圖開始。造船企業(yè)一般以一種船型為一個項目,項目下面又分產品,產品下面又分為很多個分段,段下面又分為船體和舾裝專業(yè),如圖2所示船舶生產設計項目管理模塊圖。具體每個分段按照專業(yè)添加枝節(jié)點,然后按照PDM圖文檔及表檔等對各種操作的具體要求添加葉節(jié)點,從而使系統(tǒng)在對圖、文、表檔的管理上形成父、子、孫式的隸屬關系。
圖2 項目管理模塊圖
項目管理是PDM系統(tǒng)的核心功能之一,系統(tǒng)提供流程管理、項目實例化、任務執(zhí)行與控制、項目任務樹管理等工具幫助企業(yè)完成新產品開發(fā)任務,并將項目過程信息及設計輸出等統(tǒng)一管理。在以每條船來劃分的項目管理過程中,人員根據所參與項目的內容,可以進行角色的權限分配,這種分配的過程是動態(tài)的,與人員參與項目的內容、時間和工作性質有關。
采用PDM系統(tǒng)后,設計數據按照工程的涵義進行存放,而不是按照原來人員進行存放。在項目總體的節(jié)點下可能存放的是項目設計任務書、總布置圖、總說明書、型線圖、中剖截面圖等。工程技術人員在查詢中只要根據工程意義即可迅速找到需要資料。
利用DEFO方法建立了PDM項目管理功能模型,如圖3所示。
圖3 項目管理功能模型
4 應用效果
該系統(tǒng)應用于CD船舶企業(yè)后,效果顯著。用戶可以利用網絡圖構建典型產品的開發(fā)流程,定義各活動節(jié)點的屬性(如名稱、工期、任務說明、執(zhí)行角色、任務輸出等)及各節(jié)點間的先后關系,完成企業(yè)項目管理流程的固化;可將典型流程應用到實際的開發(fā)項目,組建項目團隊,確定每個任務的實際執(zhí)行人員及開始結束時間,為每個任務定義輸出及輸入審簽流程,完成整個項目WBS結構的展開;可利用人員工作統(tǒng)計,平衡項目參與人員的負荷,實現項目人力資源的管理;可利用甘特圖跟蹤整個項目的進度,通過任務發(fā)放到任務箱、預警等方式開展項目工作,實現項目的進度控制等。該船舶企業(yè)應用PDM項目管理系統(tǒng)后,其生產設計流程已從傳統(tǒng)的串行模式轉變成并行模式,如圖4所示。
圖4 應用PDM項目管理系統(tǒng)后的船體生產設計流程
5 結語
項目管理是船舶生產設計PDM系統(tǒng)的核心功能之一,實現PDM項目管理,可以直觀反映新產品開發(fā)的任務執(zhí)行人、完成情況、任務進度、任務完成預警、超期報警,任務完成評審。筆者以工程應用為背景,研究了船舶生產設計中項目管理的現狀和需求,建立了基于船舶生產設計PDM的項目管理業(yè)務模型,并且應用于CD船舶生產企業(yè),效果明顯,為后續(xù)的研究工作奠定了基礎。
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本文標題:船舶生產設計的項目管理研究與應用