网络化制造环境下协同项目管理

1 引言

    自20世纪后期以来，市场和竞争的全球化已成为重要的发展趋势。一方面，全球化的市场竞争以及客户定制非标产品等要求企业能够快速响应市场机遇，有效地提供高质量、低成本的产品或服务。而单个企业很难满足这种要求，这就需要企业间针对市场机遇迅速组成联盟，发挥各自核心能力优势，共同实现市场机遇。另一方面，先进的信息技术和通讯技术(ICT)，使企业间在分布模式下合作变成可能。在这两个主要方面的作用下，形成了以数字化、柔性化、敏捷化为基本特征的网络化制造。

    所谓网络化制造是指面对市场机遇，针对某一市场需要，利用以因特网(internet)为标志的信息高速公路，灵活而迅速地组织社会制造资源，把分散在不同地区的现有生产设备资源、智力资源和各种核心能力，按资源优势互补的原则，迅速地组合成一种没有围墙的、超越空间约束的、靠电子手段联系的、统一指挥的经营实体——网络联盟企业，以便快速推出高质量、低成本的新产品。由予网络化制造是针对某一具体市场需求而结成临时的企业联盟来进行的，因此，通常采用项目管理模式进行生产管理。网络化制造为项目管理带来了新的特性，使得网络化制造环境下的协同项目管理成为当前研究的又一热点。

2 网络化制造环境下协同项目管理特点

    网络化制造环境下协同项目管理具有如下特点：

    (1)面向目标性。目标是实现机遇，也是项目完成所达到的最终状态。

    (2)时效性。项目是有生命周期的，因此，以项目为依托结成的企业联盟具有时效性，它始于项目的产生，终于项目的完成。

    (3)分布性。承担项目的多个企业是临时组成的企业联盟，因此，在地理位置上是分散的，同时由于不同企业承担项目的不同子项目或任务，因此，在时间上也具有分布特性。

    (4)紧密协作和高度自治性。由于项目的子项目(或任务)之间具有时间上和逻辑上的依赖关系，因此，要求伙伴企业之间必须进行紧密的协作才能完成项目的总体目标。然而，联盟内的各企业都是一个独立的经济实体，他们之间是平等的伙伴关系，而不形成递阶控制结构。

3 协同项目管理的体系结构及关键技术

3．1 体系结构
    根据网络化制造环境下的协同项目管理特点，确定其体系结构，如图1所示。

    从图1中可以看出，项目进度管理和项目成本管理是协同项目管理的两条主线。

3．2 关键技术
3．2．1 协同项目计划与控制
    从网络化制造环境下协同项目管理体系结构可以看出，协同项目计划是一个多级多层的网络计划，其整体的处理流程，如图2所示。

    (1)先根据合同要求，以及WBS(Work Breakdown Structure)初始分解，在企业联盟内进行项目的子项目，任务的分配，其结果要与盟员企业协商。

    (2)根据项目在联盟内的任务分配以及项目交货期进行项目网络计划排产，并要进行关键资源平衡，如果资源不存在冲突则生成联盟项目基准计划并进行协商合下达，否则进行任务分配调整。

    (3)在联盟项目基准计划的约束下，盟员企业根行本企业内执行计划的制定、项目调度、监控。盟主企业负责生产数据的采集分析，异常情况的处理和计划的变更控制。

3．2．2协同项目成本计划与控制
    协同项目成本计划与控制是基于企业间协商机制来协同的。在成本计划与控制中，分配给其他盟员企业的资金即为盟主企业在该子项目，任务上的成本，对子项目，任务的成本计划与控制均在单企业范围内进行，因此，协同项目成本计划与控制关键在于项目成本预算和分配。而对于不同的企业联盟组建方式，有以下两种成本预算与分配方式。

    (1)自顶向下分解的成本预算与分配方法。在协同项目中．有一类是在竞争项目合同时，就是由多家企业组成联盟共同获得项目。在这类协同项目中，成本的预算与分配是由盟主企业按照项目WBS对项目成本进行自顶向下分解，把成本分摊到项目各任务中，从而形成CBS(Cost Breakdown Structure)，根据各任务的承担企业决定付给相应伙伴企业的资金，并与盟员企业协商，即付给伙伴企业的资金就是盟主企业的成本。

    (2)自底向上合成的成本预算与分配方法。在协同项目中，另一类是项目合同由盟主企业签订，然后通过对子项目采用招标的方式，选择盟员企业共同承担项目。在这类协同项目中，成本的预算与分配是由盟主企业和盟员企业通过招投标的形式来确定的，即通过招投标确定盟员企业承担的子项目／任务的价格，作为盟主企业相应子项目／任务的成本，然后根据WBS自底向上合成各级任务／子项目的成本，最终得到项目的总成本，形成项目的CBS。

    在项目的进行过程中，盟员企业如果申请项目资金变动，需要与盟主企业进行协商来决定。

3．2．3 企业间项目协同管理
    在网络化制造环境下协同项目计划的实施过程中，由于资源的丧失以及伙伴企业各自的目标差异等众多因素，从而造成计划的变更，因此，应力图在保证计划的鲁棒性的同时，对计划进行适当的协调变更以提高计划的可执行性，进而保证项目的成功实施。

    针对协同项目中各企业的自治性和协同性的特点，采用MAS(Multi-Agent System)进行项目计划的协同，如图3所示。

    在项目协同管理模型中，每个盟员企业是一个具有高度的自我决策能力和自治性的Agent，跨企业项目计划间的协同是通过企业Agent之间的协商来实现。在协同模型中，主要包括以下几个部分：

    (1)用户接口。在项目企业联盟的运行过程中，可能会出现各种需要人进行参与决策的情况，通过用户接口为人与系统及人员之间交互提供支持。

    (2)联盟项目数据库。主要存储项目的相关信息及企业联盟内的资源信息。

    (3)盟员项目数据库。主要存储盟员企业的项目任务信息及企业内部资源等信息。

    (4)协商Agent。协商Agent主要用于管理企业之间的交互，完成企业联盟建立时的项目任务的初分配与协商，以及在运行过程中出现异常情况的任务再分配。

    (5)盟员计划Agent。盟员计划Agent根据协商Agent进行的任务分配，对任务进行进一步分解，并根据盟员企业内的资源状况制定联盟项目计划，并发送给协调Agent与盟主之间进行计划的协调。最后把盟员企业承担的任务集、任务之间的约束关系和计划时间传送给执行模块进行工作流的定义并执行。

    (6)协调Agent。协调Agent主要负责联盟项目计划与盟员项目计划之间的协调，以及在项目的执行过程中发生异常时，进行项目调整的协商，在不能实现项目的总体目标时，把消息发送给协商Agent进行项目任务的再分配。

    (7)执行模块——工作流管理系统。执行模块主要根据盟员计划Agent确定的盟员企业承担的任务集、任务之间的依赖关系、任务的计划时间，定义工作流，控制项目任务的执行，当某一任务完工时，把任务的完工信息发送给监视Agent。

    (8)监视Agent。根据工作流管理系统发来的项目任务执行信息以及资源异常等情况，判断是否影响项目，子项目的工期，如果影响，则把消息发送给协调Agent以进行项目计划的变更协商。

    (9)外部通信模块。主要为联盟内企业间的交互提供通信接口。

4 结语

    网络化制造环境下协同项目管理是经济全球化形势下项目管理的又一发展趋势。通过对协同项目管理特点的深入分析，建立了网络化制造环境协同项目管理系统体系结构，并对其核心技术──目计划与控制、项目成本计划与控制、以及企业间的协同管理进行了深入探讨，给出了实现方案，并应用到具体的项目管理系统中，获得了良好的效果。