基于CMMI的PDM設(shè)計

李劍平

(中國電子科技集團(tuán)公司第十五研究所,北京100083)

0 引言

軟件成熟度模型(CMM)提供了理解每一個成熟度級別內(nèi)的必要細(xì)節(jié),從而可以依此來檢驗(yàn)軟件機(jī)構(gòu)的軟件開發(fā)實(shí)踐,明確如何進(jìn)行比較,找出差距,并針對特定需要建立過程改進(jìn)和優(yōu)先次序,實(shí)施機(jī)構(gòu)內(nèi)的軟件過程改進(jìn)。隨著(CMM)實(shí)施的不斷深入,許多硬件產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)也希望能以成熟度模型的思想來完善硬件產(chǎn)品的開發(fā)過程。硬件產(chǎn)品與軟件產(chǎn)品開發(fā)的不同決定了二者的成熟度模型必然存在差異,從能力成熟度模型的解度改造現(xiàn)有硬件產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),勢必有助于提高硬件產(chǎn)品開發(fā)過程管理水平。

1 非過程的PDM帶來的問題

PDM以軟件為基礎(chǔ),是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程的技術(shù)。它提供產(chǎn)品全生命周期的信息管理,并可在企業(yè)范圍內(nèi)為產(chǎn)品設(shè)計和制造建立一個并行化的協(xié)作環(huán)境。PDM是一種幫助管理人員管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品研發(fā)過程的工具,而企業(yè)實(shí)施PDM的最終目標(biāo)是達(dá)到企業(yè)級信息集成的目的。

從表面現(xiàn)象看,似乎PDM可以解決在產(chǎn)品開發(fā)過程中的各類問題,但是由于PDM是圍繞產(chǎn)品開發(fā)為中心的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),因此在產(chǎn)品全壽命周期的管理方面存在不足,其主要表現(xiàn)為現(xiàn)有的PDM產(chǎn)品在項(xiàng)目管理功能上的不足。

在企業(yè)信息化的過程中,不少企業(yè)現(xiàn)已配置了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、模擬仿真軟件、電子設(shè)計自動化、辦公軟件、整套檔案系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)管理等。由于沒有考慮集成,盡管各自的需求都是正確的,依舊難以有效實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)之間的傳遞,不僅導(dǎo)致數(shù)據(jù)被系統(tǒng)切分,更重要的是造成流程被系統(tǒng)切分?？缭讲煌芾硐到y(tǒng)的任務(wù)只能進(jìn)行人工調(diào)度和規(guī)劃,提高了人工成本,降低了數(shù)據(jù)質(zhì)量。圖1所示為沒有過程的PDM系統(tǒng)框架,在此系統(tǒng)中,如果在制品技術(shù)狀態(tài)需要更改,必須全部停止在制品的生產(chǎn),完成更改后才能再啟動生產(chǎn),且需要對在已制部分進(jìn)行核對。

圖1 非過程的PDM系統(tǒng)框架

2 CMMI對產(chǎn)品開發(fā)過程的貢獻(xiàn)

CMMI是一種思想,其根本目標(biāo)是對開發(fā)活動和獲得的產(chǎn)品進(jìn)行有效的預(yù)測和及時的評估,它是一個管理過程改進(jìn)活動的框架,是達(dá)到目的手段,而其本身并非目的。現(xiàn)階段CMMI的最終目標(biāo)是:組織一套實(shí)踐、方針和規(guī)范,使各開發(fā)團(tuán)隊(duì)能以一種可預(yù)見的、可靠的和可重復(fù)的方式開發(fā)高質(zhì)量的產(chǎn)品。CMMI共分為5個等級,從等級2開始,CMMI要求組織采用一系列過程工具、方法學(xué)和策略,彼此互相配合,以幫助組織來穩(wěn)定的控制其環(huán)境。

在CMMI思想框架下對產(chǎn)品開發(fā)過程的規(guī)定如圖2所示。產(chǎn)品資料管理可縮短產(chǎn)品研發(fā)過程、降低成本、提高質(zhì)量并支援后續(xù)服務(wù)。可有效改善企業(yè)管理體制、提高企業(yè)競爭力,其最主要的改善體現(xiàn)在產(chǎn)品開發(fā)過程中企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行以及開發(fā)流程的動態(tài)管理方面。

圖2 基于CMMI的產(chǎn)品開發(fā)框架

CMMI所強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品全壽命周期的全部管理,在圖2所示中,基于CMMI的產(chǎn)品開發(fā)框架分為過程的不斷完善與過程的執(zhí)行2個部分。首先是定義機(jī)構(gòu)開發(fā)過程,這部分的主要要務(wù)是規(guī)定與產(chǎn)品開發(fā)過程有關(guān)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、工具、準(zhǔn)則以及標(biāo)準(zhǔn)過程,這部分思想用能力成熟度等級的不斷提高進(jìn)行度量。其次是對已定義的機(jī)構(gòu)開發(fā)過程的執(zhí)行,在這部分中,主要通過聯(lián)系各個子過程的活動予以連接。執(zhí)行必須符合對開發(fā)過程的定義,執(zhí)行力通過對各項(xiàng)活動的檢查進(jìn)行度量,沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的過程不允許跨越而進(jìn)入下一過程。

在企業(yè)構(gòu)建PDM時,需要借鑒、把握CMMI的核心思想,而不能認(rèn)為構(gòu)建了基本的PDM后就可以一勞永逸地解決企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的全部問題,要以CMMI為方向指導(dǎo),通過持續(xù)的重復(fù)、測量和提煉,穩(wěn)步創(chuàng)造與精化開發(fā)環(huán)境。實(shí)際上,當(dāng)一個企業(yè)采用CMMI時,便已有意識地做出了努力,了解自身,開始分析如何改進(jìn)過程。

3 設(shè)計方法及舉例

企業(yè)在構(gòu)建基于CMMI的PDM應(yīng)用時,首先必須全面分析企業(yè)相關(guān)的事務(wù)處理和問題,清晰地定義企業(yè)對產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品開發(fā)過程的需求。編制詳細(xì)的企業(yè)需求說明書,作為企業(yè)實(shí)施PDM的依據(jù)。

需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容包括:人事組織結(jié)構(gòu)定義,包括人員崗位分類及其職責(zé)的授權(quán);產(chǎn)品數(shù)據(jù)密級定義,使不同的用戶在不同的工作領(lǐng)域,以不同的身份和不同的權(quán)限對文件進(jìn)行操作;版本定義,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在不同階段、不同狀態(tài)形成的產(chǎn)品設(shè)計文件的版本管理;工作流程定義,通過建立工作流程管理,將項(xiàng)目工作程序規(guī)范化?；贑MMI的PDM系統(tǒng)框架如圖3所示。

圖3 基于CMMI的PDM系統(tǒng)框架

規(guī)定了開發(fā)機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)過程后,以CMMI的思想構(gòu)建的PDM系統(tǒng)框架,此系統(tǒng)建立在等級2之上。與圖1相比可以看出,此開發(fā)系統(tǒng)已不全部處于數(shù)據(jù)庫的管理之下,僅對產(chǎn)品最終數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,而是充分體現(xiàn)CMMI基于過程開展與產(chǎn)品有關(guān)的各項(xiàng)工作的理念,在這CMMI的框架下,各過程有效受控,減少了開發(fā)過程由于人工干預(yù)帶來的錯誤與時間的延誤。

同樣以在制品的技術(shù)狀態(tài)更改為例,基于CMMI的PDM系統(tǒng)在接受項(xiàng)目維護(hù)指令后,僅對該在制品涉及的工序進(jìn)行封鎖,技術(shù)更改活動受系統(tǒng)控制對涉及的工序進(jìn)行相應(yīng)的修訂,技術(shù)更改完成后,重新開放其它相關(guān)工序,可有效減少工序核訂工作。此外,對企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)作業(yè)指導(dǎo)書的裁剪也可以作為后期有效施控過程,作用并影響產(chǎn)品開發(fā)全過程。

如表1和表 2所示,在此系統(tǒng)中,可以通過ID查詢與產(chǎn)品相關(guān)的各項(xiàng)過程、過程工作產(chǎn)品等情況。

表1 項(xiàng)目狀態(tài)

表2 人員狀態(tài)

基于CMMI的PDM的實(shí)施涉及到整個企業(yè)的各個方面,建設(shè)與實(shí)施過程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。需要經(jīng)歷反復(fù)的文檔化、測量、提煉和重復(fù)工作,要求企業(yè)對整個企業(yè)的有關(guān)部分,從高層管理者到一線生產(chǎn)人員,都做出堅(jiān)定的、長期的實(shí)施承諾與努力。

4 結(jié)束語

基于CMMI的PDM的引入,將極大地方便相關(guān)人員對整個系統(tǒng)信息的存取和利用,使過去因?yàn)闀r間和空間的限制難以協(xié)調(diào)控制的工作變得容易。人與人之間、部門與部門之間、企業(yè)與企業(yè)之間會出現(xiàn)全新的溝通方式。以CMMI的思想構(gòu)建PDM系統(tǒng),是硬件產(chǎn)品研制單位實(shí)施PDM的新的環(huán)境需求。通過二者的結(jié)合實(shí)施,必將會給企業(yè)帶來巨大的利益,并不斷產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

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