项目由一系列相互关联并有明确目标的活动组成，各活动的执行受特定时间、预算和资源的限制，项目参数包括项目范围、质量、成本、时间和资源等。项目管理(Project Management，PM)是计划、监视和控制项目所有相关方面，激励所有项目成员以准时完成项目，并达到项目成本、质量和性能等目标。以往项目管理主要应用于工程项目。激烈的市场竞争使得产品开发周期和生命周期越来越短，企业迫切需要对产品开发工作进行有效管理以提高产品开发效率和质量，缩短产品研制周期，项目管理技术因此被普遍应用到新产品开发管理中。产品全生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)是在产品数据管理(Product Data Management，PDM)基础上发展起来的技术。CIMdata将PLM定义为一种商务策略，该策略应用一整套商务解决方案以支持全生命周期的产品定义数据在扩展企业范围的协同创建、管理、发布和使用。项目管理技术和PLM技术的融合已成为协同产品开发管理的重要研究内容。
1 产品开发过程中的项目管理
传统项目管理的主要功能包括进度管理、成本控制、质量管理和风险管理等，MS Project等项目管理软件提供了项目建模、资源管理、进度监控等功能，而对项目执行过程中的产品数据，特别是对这些数据的处理过程缺乏统一管理。PLM的实施为产品开发提供了统一平台，并通过内置的工作流管理模块或与第三方工作流软件集成实现产品数据处理过程管理。而当前工作流相关研究主要集中于业务流程的自动化，支持项目级流程管理的工作流应用并不多见。因此项目管理技术与现有工作流管理技术的融合，并在PLM系统中的应用是有效管理产品开发项目的重点内容。
支持扩展企业产品开发的项目管理相对工程项目管理有如下特点：在范围上支持包括客户、供应商和协作开发商在内的跨企业协同；在流程上反映产品开发过程反复迭代与逐步求精的特点，支持产品开发任务的动态分解、分配与执行，支持任务的迭代和反复执行；功能上扩展传统项目管理功能，支持与PLM现有数据管理模块和工作流管理模块的集成；从操作上提供个性化用户界面以适应项目管理和具体产品开发等不同应用需求，并实现产品开发任务和工作流实现项目视图与产品数据视图的双向关联(图1)。
从过程实现的角度看，基于项目的产品开发管理分三个流程层次，即基于项目任务的工作流协同过程、基于具体项目的动态控制过程和基于企业的提升过程。工作流协同过程实现具体产品数据处理，包括设计、审批和发放等过程，强调流程的规范化和自动化。项目控制过程实现项目任务规划、人员组织、过程监控和信息共享等，强调过程的协同和信息共享。基于企业的提升过程主要指通过对项目执行过程数据的分析和提炼，总结经验并用于指导后续产品开发项目的过程。因此，产品开发过程中的项目管理是面向产品开发流程的项目管理，简称POPM(Process-Oriented Project Management)。
2 支持协同产品开发的POPM项目管理模型
支持协同产品开发的POPM项目管理模型如图2所示，其工作方式如下。
图2 支持协同产品开发的POPM项目模型
项目主管组建项目IPD(Integrated Product Development Team)团队和进行项目规划，包括建立初步WBS结构(Work Breakdown Sturcture)、设定项目里程碑、指定子项目负责人等。子项目负责人确定下级团队成员和任务分工，依次进行不需细化为止。产品开发过程的特点决定了项目任务的分解和分配需动态进行，逐步细化。产品数据访问权限由IPD团队决定，PLM系统自动为每个任务建立一个协同工作区，管理任务定义、任务执行计划、任务数据和团队成员等信息。这样团队成员将通过协同工作区自动获取任务、共享数据和提交任务。管理人员，包括子项目负责人和项目主管等，动态监控项目成员的工作情况，协调设计工作进展，必要时候还可以根据项目执行反馈信息调整正在进行或即将开始的项目任务。项目结束过程则与项目WBS结构自顶向下的分解过程相反，自底向上逐层提交，即所有子任务完成并提交后父任务才能提交，任务相关的产品数据在任务执行过程中进行处理和共享，并在任务提交过程中自动提交。这样，POPM模型以项目WBS结构为主线，实现了产品开发相关活动(任务)、人员组织(IPD团队)、输入输出(产品数据)等统一管理。
2.1 POPM的对象模型
POPM模型中相关对象的关联关系如图3所示。各相关对象的定义如下：项目指正式立项的产品开发工作，有项目主管、目标、进度安排和项目工作空间等属性；任务是项目工作的子集，可随产品开发过程的进行逐步细化，有负责人、进度安排、任务团队和任务工作空间等属性；IPD团队是执行具体项目或任务的动态组织，它在项目/任务创建时成立，完成或撤销时解散；日历指用于约束项目任务进度安排和项目成员工作时间的时间参照表；产品数据是用于描述项目成果的各种文档；产品数据的审批发放包括实例化、执行、消息传递和数据共享等内容，统一由PLM系统中工作流引擎完成。
2.2 POPM的人员组织管理模型
在面向产品开发过程的项目管理中，合理地组建IPD团队是提高产品开发效率的有效途径。在产品开发过程的人员来源非常广泛，组建团队时就应充分考虑如何使得来源与知识背景各不相同的团队成员能较好地协同工作。组建IPD团队的原则包括：
1)目标与责任原则—项目组织必须反映产品开发目标和计划，团队成员必须有明确的任务与职责；
2)分工与协作原则—分工能够更好地明确责任，协作是保证产品开发项目高效率执行的必要条件；
3)并行原则—指导任务分工的基本原则，尽量降低产品功能的藕合以有利于并行产品开发；
4)全局原则—项目成员应着眼全局，以全局最优为目标。
POPM模型的人员组织如图4所示。
同时，在上述基本原则指导下，产品开发项目管理还必须与具体产品开发实际相结合，包括：从空间上建立项目任务WBS结构中产品开发任务与产品结构中对应零部件的关联，这有利于保证产品的模块化设计、合理组建IPD团队和进一步明确任务分工；从时间上建立项目里程碑与产品生命周期阶段的对应，确保每个项目里程碑都有明确定义的可交付产品成果；从产品开发环境的支持上，应建立项目视图和产品视图的双向关联，支持方便的数据查找、发布和共享操作，并提供方便的应用集成和过程协同工具。
2.3 POPM中产品开发过程管理与数据管理的集成
POPM中与项目相关的产品开发过程信息包括项目任务分解WBS结构、IPD团队组成、项目进度计划、项目任务执行状况、项目过程文档，以及处理产品数据的工作流等。产品相关的数据主要有产品结构数据、零部件数据(包括产品、部件、零件)和描述零部件的各种文档及其不同版本。产品数据在项目任务及其相关工作流中被处理，因此POPM模型中项目执行流程与产品数据管理集成的实现方式如图5所示。
图5 POPM的项目执行流程与产品数据管理来的集成
WBS结构，可能的方式包括手工创建、从项目模板或历史项目派生，或从专业化项目管理工具导入等，该WBS结构将随着产品开发过程的进行而动态调整和细化。项目开始时，产品结构树上只有产品结点和一级部件，一级部件可以是全新零部件，或直接借用已有部件，或现有设计基础上进行改型设计，以支持设计重用和缩短产品开发周期，项目主管负责产品的总体规划，将全新或需改型设计的一级部件开发任务分配到指定IPD团队，监控其任务执行过程一级部件的负责人确定组成该部件的二级部件，将全新或需改型设计的二级部件开发任务分配到指定IPD团队，监控其任务执行过程。如此通过自顶向下的逐层分解和细化，直到最底层的具体零件或没有需要进行设计的部件为止。随着项目任务分解，任务分解的逆过程自底向上的逐层提交，同时PLM系统自动将各任务提交的数据(主要是零部件结构和相关的文档资料)对应的位置，产品结构树上相关信息逐渐丰富和完善。一个阶段的所有任务完成之后，自动进人系统预先定义的评估流程，该流程将驱动产品生命周期阶段及相关数据状态的变化。这样，当所有产品开发任务都完成时，产品相关数据就转变为适当状态并通过产品结构关系完整地组织起来。同理，后续的销售、维护、报废和回收等阶段也可以纳人产品全生命周期实现统一管理。
3 结论
研发项目管理一直是创新型企业关注的焦点，也是PLM系统比较薄弱的环节。本文在分析研发型项目管理现状的基础上，提出了面向产品开发流程的项目管理模型。该模型融合项目管理技术和工作流技术，较好地支持了产品开发过程中项目管理和协同，有利于企业合理优化资源配置、提高研发效率和缩短研发周期。
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