生產(chǎn)企業(yè)的工程變更管理

劉浩　史沛濤

工程變更（Engineering Change，EC）是制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)，涉及設(shè)計(jì)、工藝、制造、工裝、采購、銷售、服務(wù)等眾多部門。良好的工程變更管理（Engineering Change Management，ECM）能夠降低成本、縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量，使企業(yè)在激烈的市場競爭中處于不敗之地。

目前工程變更管理一直是PDM技術(shù)實(shí)施的難點(diǎn)。如何應(yīng)用PDM系統(tǒng)中的變更管理來優(yōu)化變更流程，使設(shè)計(jì)變更能準(zhǔn)確及時(shí)地在生產(chǎn)中得到應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)，是PDM系統(tǒng)的變更管理值得研究的一個(gè)問題。本文針對(duì)這一問題提出了具體解決辦法。

一、工程變更管理的需求分析

1、工程變更的原因與分類：工程變更活動(dòng)主要包括設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、質(zhì)保、銷售和服務(wù)等部門，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)放開始，持續(xù)到產(chǎn)品生命周期終止都可能發(fā)生。引起工程變更的原因主要有：

1）改善安全性，如設(shè)計(jì)存在重大的安全隱患；

2）提高性能或可生產(chǎn)性，如生產(chǎn)部門提出制造困難或成本過高，用戶建議改進(jìn)產(chǎn)品性能；

3）設(shè)計(jì)文件勘誤，如設(shè)計(jì)、工藝等有關(guān)人員發(fā)現(xiàn)圖紙存在錯(cuò)誤；

4）采購要求替換不可獲得的外購件等。綜上可以看出，設(shè)計(jì)部門、生產(chǎn)車間和客戶是產(chǎn)生工程變更的3個(gè)最主要來源。一般地，處于生命周期上游的變更，變更影響的范圍還比較窄，代價(jià)也不是很大，而處于生命周期下游的變更，變更影響的范圍則比較寬，所付出的代價(jià)相對(duì)來說也會(huì)很大。

2、工程變更存在的主要問題：由于變更的數(shù)據(jù)對(duì)象主要是已發(fā)布的數(shù)據(jù)，因此在變更活動(dòng)中，設(shè)計(jì)、工藝、制造、質(zhì)量、銷售和服務(wù)等部門都會(huì)參與進(jìn)來，這種跨部門、多人員共同參與的活動(dòng)，就會(huì)存在眾多不確定的因素，如果沒有有效的管理手段，往往會(huì)導(dǎo)致變更活動(dòng)遇到很多阻礙。目前整個(gè)制造行業(yè)在變更管理方面，主要存在以下幾個(gè)方面的問題：

1）缺乏有效的信息管理平臺(tái)：企業(yè)信息化建設(shè)目前在國內(nèi)的眾多制造企業(yè)還只是處于一個(gè)積極推廣階段，很多企業(yè)的變更管理都還是采用那種傳統(tǒng)的基于紙制文檔的手工管理方式，這在很大程度上不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和信息溝通，通常變更數(shù)據(jù)往往大部分時(shí)間都是在各個(gè)部門、人員之間傳遞，導(dǎo)致變更過程耗時(shí)過長，效率低下，而且還容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等現(xiàn)象。

2）缺乏變更過程管理和監(jiān)控。雖然近些年來在CAD/CAM/CAPP技術(shù)應(yīng)用方面發(fā)展很快，但是由這些軟件系統(tǒng)各自所產(chǎn)生的異構(gòu)的電子文檔也使得各個(gè)部門、協(xié)作單位之間又面臨著“信息孤島”這個(gè)新的問題。比如當(dāng)某個(gè)變更了的數(shù)據(jù)與多個(gè)文檔或者零部件相關(guān)聯(lián)時(shí)，由于沒有及時(shí)通知到相關(guān)的人員和部門，導(dǎo)致在別的地方還在使用老版本的數(shù)據(jù)，就很難保證變更數(shù)據(jù)的完整性和一致性，對(duì)變更產(chǎn)生的影響范圍也缺乏有效合理的評(píng)估，對(duì)變更數(shù)據(jù)的歷史追溯更是無從談起。

總之，工程變更活動(dòng)的最主要但也最困難的任務(wù)是保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性、一致性和可追蹤性。

3、工程變更管理的需求分析：系統(tǒng)要保證工程變更引起的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的修改和版本變化的一致，并且記錄數(shù)據(jù)的版本演化關(guān)系，保證數(shù)據(jù)的可跟蹤性。具體包括：

1）詳細(xì)記錄變更申請(qǐng)的發(fā)起人、原因和處理的建議；

2）禁止未授權(quán)的文檔變更；

3）確保相關(guān)的人員獲取最新的設(shè)計(jì)變更信息；

4）確保所有的文檔關(guān)系可以回溯、追蹤、審計(jì)；

5）減少變更實(shí)施時(shí)間，制訂最住變更流程，并行實(shí)施變更，實(shí)時(shí)監(jiān)控變更活動(dòng)等。

二、工程變更管理的模型和流程

變更管理的研究嘲，首先就是建立一套完備的信息模型，使得通過該模型能夠完整地保存變更的原因、變更任務(wù)和相關(guān)的變更數(shù)據(jù)，并建立變更后產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間的內(nèi)部依賴關(guān)系，從而確保工程人員在實(shí)際工作中盡量減少錯(cuò)誤出現(xiàn)，提高變更的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

1、變更對(duì)象模型：PDM系統(tǒng)中的變更對(duì)象和模型一般包括：

1）變更事項(xiàng)（Change Issue）是指用來描述一個(gè)問題；

2）變更請(qǐng)求（Change Request）是指發(fā)起一個(gè)正式的產(chǎn)品變更過程；

3）變更調(diào)查（Change Investigation）是用來識(shí)別變更請(qǐng)求中提出的問題的原因；

4）變更提議（Change Proposal），它包含關(guān)于一個(gè)或多個(gè)建議的解決方案和分析活動(dòng)，來給出詳細(xì)的信息；

5）變更單（Change Order）是對(duì)現(xiàn)有的部件或文檔進(jìn)行變更，可以包括一個(gè)或更多的具有更詳細(xì)的進(jìn)行變更指令的變更活動(dòng)；

6）變更分析（Analysis Activity）是分析活動(dòng)，記錄分析的結(jié)果和詳細(xì)描述；

7）變更活動(dòng)（Change Activity），包含要執(zhí)行的完成變更命令和解決在具體變更請(qǐng)求中確定的問題的指令。用7個(gè)變更管理的數(shù)據(jù)對(duì)象，來保存變更過程的信息。

2、典型的變更管理流程：ECM的核心內(nèi)容是定義和控制變更任務(wù)，因此，一個(gè)典型的ECM系統(tǒng)通常是由一系列變更活動(dòng)組成的變更過程：在PDM系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)變更管理流程如圖1所示，包括：描述問題和產(chǎn)生一個(gè)變更，通過提交變更事項(xiàng)；需要解決這個(gè)問題，創(chuàng)建變更請(qǐng)求，執(zhí)行正式的變更；確定找出問題的原因，使用變更調(diào)查；給出問題解決方案和建議，啟動(dòng)變更建議；授權(quán)實(shí)施變更方案，創(chuàng)建變更單；識(shí)別問題的原因和論證問題的方法，提交變更分析；實(shí)施執(zhí)行變更，創(chuàng)建變更活動(dòng)。

三、工程變更管理的實(shí)現(xiàn)

ECM是一個(gè)異常復(fù)雜的過程，包括幾十項(xiàng)，甚至上百項(xiàng)的工作任務(wù)，變更的數(shù)據(jù)就在這種過程中誕生，同時(shí)又在這種過程中不斷演變。工作流管理實(shí)現(xiàn)了過程活動(dòng)的自動(dòng)化，它負(fù)責(zé)的是數(shù)據(jù)在各個(gè)活動(dòng)之間的正確傳遞，而數(shù)據(jù)按照什么規(guī)則演變，如何演變，則是生命周期管理的主要內(nèi)容。因此，將底層工作流引擎控制的任務(wù)流與上層生命周期規(guī)則控制的數(shù)據(jù)流緊密結(jié)合起來，是保證變更管理過程自動(dòng)化和變更數(shù)據(jù)正確性的關(guān)鍵所在。

通過以上的分析，結(jié)合企業(yè)實(shí)際的經(jīng)營過程，這里將數(shù)據(jù)對(duì)象（文檔或者零部件）視為溝通的載體，對(duì)業(yè)務(wù)活動(dòng)和數(shù)據(jù)本身的演變分別進(jìn)行管理的一種開放式集成方式。運(yùn)作步驟如下：

1）提出變更建議，描述變更原因和必要性，進(jìn)行變更影響分析，確定變更所關(guān)聯(lián)到的文檔、部件、功能、材料、裝配等。

2）由工程變更管理委員會(huì)負(fù)責(zé)變更評(píng)審。如評(píng)審沒有通過，返回到第一步。通過就形成正式的變更請(qǐng)求（Engineering Change Request，ECR），進(jìn)行變更問題定義，主要說明變更的具體要求、變更原因、影響分析、造成其他的關(guān)聯(lián)變更項(xiàng)等內(nèi)容。也就是建立EC數(shù)據(jù)，新建EngChange，并在其下分別新建EWO及其附件的數(shù)據(jù)集（dataset），根據(jù)需要決定是否新建PAA。新建工作在PDM中二次開發(fā)，讓系統(tǒng)自動(dòng)新建。

3）指定PDM流程中各個(gè)簽署人。將ECR及PAA等文檔送相關(guān)部門進(jìn)行審批、會(huì)簽。如果有反對(duì)意見，則將變更請(qǐng)求和意見一起返回給變更的申請(qǐng)者。

4）ECR，PAA被批準(zhǔn)，形成變更任務(wù)單（Engineering Change Order，ECO）j ECO中主要規(guī)定變更的具體內(nèi)容、執(zhí)行的角色、實(shí)施時(shí)間的控制、流程的定制，也提供有關(guān)變更有效性的信息。工程人員在接到通知后，進(jìn)行變更的執(zhí)行。

5）變更執(zhí)行完成后提交，工程變更管理委員會(huì)進(jìn)行變更校對(duì)、審核、會(huì)簽、審定等，以檢查變更完成的情況，對(duì)一致性進(jìn)行控制。若發(fā)現(xiàn)問題，返回執(zhí)行過程重新變更。沒有問題就發(fā)放數(shù)據(jù)，并將信息填入變更通知單中，發(fā)到有關(guān)部門，以開展工作。

6）采購部、質(zhì)保部、生產(chǎn)部、技術(shù)中心等相關(guān)部門接收到通知后，按照生產(chǎn)措施授權(quán)表實(shí)施，并將實(shí)施結(jié)果提交給工程變更管理委員會(huì)。

7）當(dāng)EC實(shí)施完畢，工程變更管理委員會(huì)對(duì)此次EC做評(píng)估，跟蹤實(shí)施過程的管理員在PDM工作流程中進(jìn)行關(guān)閉簽署，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔簽署。

四、結(jié)語

伴隨著客戶需求的快速多變，產(chǎn)品開發(fā)的過程中的不確定的因素也就越來越多，因此，變更管理的重要性在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中就不可避免地凸現(xiàn)出來。高效的變更管理系統(tǒng)往往能給企業(yè)帶來巨大的效益。本文從變更管理的需求出發(fā)，分析了當(dāng)前變更管理存在的一些問題：提出了在PDM的基礎(chǔ)之上，從工作流管理和生命周期管理2個(gè)層次上，在PDM系統(tǒng)中來實(shí)施ECM。這樣公司的EC信息統(tǒng)一管理，參與更改的人員根據(jù)權(quán)限獲得各個(gè)對(duì)象的屬性，并隨時(shí)掌握最新的更改情況，提高了更改的完整性、一致性及可跟蹤性。