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协同产品开发链中过程管理、产品配置与数据管理技术研究

张劲松  
【摘要】:全球化的市场竞争环境迫使企业采取与之相应的产品开发模式,企业在更加专业化的同时加强了跨企业的分工与协作。本文用协同开发链描述和表达分布式环境下的产品开发网络,它以任务流为纽带,将产品开发各个阶段的开发成员紧密联系在一起。本文结合多个课题,重点研究了协同产品开发链的理论框架及其若干关键技术,包括产品开发链过程建模和管理、基于结构模型的产品配置、基于协同代理的产品数据及应用集成、复合产品数据权限管理等。 在协同开发链理论框架研究方面,本文从内涵、概念模型以及协同控制等三个方面研究了协同开发链的基本原理,指出任务流是开发链的本质属性,分析了开发链的组成要素;产品开发链的组织模型与市场需求、开发目标以及产品功能结构存在密切联系,本文从成员选择、产品对象及需求分解两个方面研究了开发链的构建原理;为了支持协同开发链的实施,本文提出了协同开发链支撑系统层次结构,明确了各个层次的基本组成,研究了协同开发链的工作模式。为了管理和控制开发链的基本要素,协同开发链需要一些管理功能对其提供支撑,本文介绍了产品对象管理、协同开发过程管理、产品配置管理、数据安全管理、组织结构管理等功能。 在协同开发链的过程建模与管理方面,通过分析协同开发链产品开发过程的特点,建立了基于事件驱动的开发链过程模型,研究了事件驱动过程链与工作流模型的映射规则;通过分析开发链任务之间的关系,研究了基于路由规则和任务约束的柔性工作流模型;为了确保工作流模型的完备性,提出了规则遗漏检测算法和不完善路由分支检测算法。协同开发链的分层递阶性使得其开发过程也具有相似的特点,本文提出了基于任务分解的任务流管理模型,通过任务逐级分解,降低了流程的复杂性以及开发过程的可操作性,采用这种任务分解和工作流相结合的方法,实现了对产品开发链任务流的有效管理。 产品配置过程是协同开发链的重要一环。本文提出了基于结构模型的智能化产品配置过程,使配置知识与特定模型相关,降低了配置知识库的复杂度;通过对产品配置规则的深入分析,总结归纳了变量配置规则、配置约束规则以及版本有效性规则,介绍了配置知识库的构成及管理,并给出了配置方案的推理求解过程。配置方案的一致性和有效性通过配置知识库的正确性来保证,本文提出了基于测试案例的配置知识库诊断模型,通过测试案例集来诊断知识库中多余的约束规则以及应增加的规则。 产品数据管理是协同开发链的重要支撑功能。本文重点研究了产品数据管理的两个问题:其一是产品数据及应用集成,其二是产品数据权限管理模型。本文提出了基于协同代理的产品数据和应用集成框架,协同代理负责本地工作区产品数据和设计资源的管理,并承担协同过程中的数据交换和协同控制,有效实现了应用工具之间的集成,并基 WP=5 于协同代理形成了协同开发环境。通过分析产品开发过程中权限管理相关对象及它们之间的关系,提出了基于任务和角色的复合产品数据安全模型,研究了产品开发流程中的动态权限控制,给出了产品数据存取权限的计算方法。 在实践方面,本文基于IntePDM系统实现了协同产品开发链的相关支撑功能,包括开发链过程建模和过程管理、基于结构模型的产品配置、产品数据及应用集成机制、产品数据权限管理模型等,并将这些研究成果应用于东风柳汽公司、桂林橡胶机械厂等制造企业的产品开发系统集成项目中,取得了良好应用效果。


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