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.Net平台下并行工程项目规划与团队组织系统的设

2013-11-21 01:02 摘 要 并行工程技术的引入为企业带来了明显的效益，已在国内外得到了广泛的应用。本文结合并行工程环境下对设计时间估计，项目规划，团队组织方面的研究成果，针对实际生产中遇到的产品开发计划制订和规模较大的团队组织问题进行了深入研究，考虑到现实中的具体问题，在.net平台上设计并实现了基于C/S的产品项目规划和团队组织系统，给出了相应的流程设计、模块结构设计和总体系统的实现，为企业生产效率的提高提供了一条科学途径。关键词 并行工程，项目规划，团队组织，设计时间估计0 引言并行设计的思想和方法强调产品设计和相关的各种过程设计的并行与集成，并且要求产品生命周期内的各种因素在产品开发的一开始就要同时考虑，这也是它与传统的串行产品开发模式的根本区别所在。例如机械产品的设计活动中，按照传统的串行生产方式，工艺设计要等到产品结构设计全部完成后才能进行，然而大多数情况下，产品结构设计并不能完全满足工艺设计的要求，在工艺设计阶段发现问题后修改已经完成的产品结构设计将会比较困难，工作量比较大。在并行工程的模式下，相应的问题将会比较简单，工艺设计并不需要等到产品结构设计全部完成后才开始，在产品结构设计到达一定的完成度时，工艺设计就可以开始了，此时发现问题，产品结构设计还正在进行，对后期的影响比较小，修改量也比原先的串行模式要小。目前，并行设计的主要模型有：Krishnan等提出的基于模具的框架模型[1]，用于描述上游设计活动进化规律及其对下游设计活动影响的模型；Luh等提出的活动网络模型[2]，用于对产品开发项目进行规划与调度等。在产品的设计生产中，人的因素很大，不同的设计生产阶段选择最合适的人参与会起到事半功倍的效果。根据对不同人员业务程度等指标的评估，将其在特定时间段安排到特定的岗位将能最大程度发挥该员工的能力，同时提高整个团队的任务完成效率。人员的选择既要考虑到其自身的技术水平，工作业绩等，也要注意其参与的设计活动之间的相似度，并尽量使其利用率达到最高。虚拟产品开发团队(Virtual Team)和灵活产品开发团队(Agile Team)强调产品开发人员之间的协作以及团队的自治性[3]，为解决此类问题指出了一条可行的途径。现代的工业生产设计中产品越来越复杂，涉及到的人，物越来越多，生产设计计划的合理制订和安排，各部门人员之间的配合均对任务快速、高效、高质量的完成起到决定性的作用。以并行工程思想为基础的项目规划和团队组织，可以较好的解决生产设计时间过长，修改工作量过大，人员利用率偏低等传统串行模式生产方式下的弊病。本文采用模糊神经网络模型和支持向量机模型，以及并行工程项目规划和团队组织模型，来描述产品研发计划制订和研发团队人员选择的问题，为提高企业研发过程中的决策和组织能力提出了一种可行的实现方案，从而可以在缩短产品研发时间的同时，提高研发过程中的资源利用率。1 理论基础1.1 设计活动时间估计对于一个并行项目的规划，首先，需要比较准确地估计各子项目的完成时间。文献[4]和[5]提出的模糊神经网络模型和支持向量机模型为此提供了一个比较好的解决方法。其主要思想认为各种外部影响因素和设计活动时间之间存在某种非线性映射关系，通过对样本的学习找出最相似于该映射的逼近函数，再通过该函数求出具体设计活动的时间估计。文献[4]指出模糊神经网络模型需要大量的学习样本，海量的学习样本将显著提高时间估计的精度；文献[5]的结论说明支持向量机模型对学习样本的数量要求远低于模糊神经网络模型，样本的数量对精度影响不大，适用于小样本情况。1.2 并行工程产品开发计划制订文献[6]提出了一种新的活动组网络模型，着重描述由于下游设计发现上游设计的错误而导致的设计迭代, 同时也体现上游设计活动对下游设计活动进度的影响。该模型关注上下游设计活动之间存在重叠的情形, 而不是纯粹的串行或平行的情形。在并行工程模式下, 项目的每个阶段都可以用若干组相互重叠的设计活动(包括产品设计活动及其相关的过程设计活动)来描述，因此产品开发项目就可以用设计活动组(组内包含若干相互重叠的设计活动)构成的网络来描述如图1。 文献[6]也给出了一种分枝定界算法解决此最优问题，在分配给各项目的资源确定时，调整分配的资源数量，最小化完成时间的同时使平均资源利用率不低于一个给定值。为了更好地模拟现实中的情况，又引入了扩展随机高级判断Petri网模型来描述实际生产中存在的生产设计过程的中断，该模型和算法能够较真实的反映和解决实际生产中的问题。图1 活动组网络模型1.3 并行工程产品开发的团队组织文献[7]使用一个整数规划模型描述产品开发团队组织问题，在这一模型中, 考虑了团队组织的几个主要原则, 即已完成的产品开发设计活动和当前设计活动的相似性, 开发人员的技术水平, 创新能力, 管理能力及产品开发设计活动对开发人员数量和工作负荷的要求，并使用Tabu搜索算法解决了这个问题。2 项目规划与团队组织系统的总体设计