新产品开发能力是企业核心竞争力之一。复杂产品由于其本身所具有的开发过程复杂等特点,对其开发过程管理提出了更高的要求。传统的开发模式和管理手段难以满足企业对复杂产品开发管理的需要。现代信息技术和管理方法的不断发展,为企业不断提升自己的产品开发能力提供了条件,运用现代管理理论与技术开展产品开发过程建模和过程管理研究,对于提高企业竞争力,缩短产品的上市时间,降低产品成本具有重要的意义。在对复杂产品开发过程中的一系列管理问题深入分析的基础上,本文首先研究了复杂产品开发过程管理的体系结构,然后分别对复杂产品开发过程的集成化建模、开发过程的范围管理与过程规划、产品开发过程的知识收集与共享等三方面问题进行深入研究。包括:采用统一的集成化业务建模思想,建立了三维立方体结构的复杂产品开发过程建模框架;基于设计结构矩阵的解耦,利用自适应免疫混沌遗传算法对任务进行规划;针对产品设计过程中知识的积累和共享问题,采用知识门户来帮助企业实现显性和隐性知识的管理;最后结合轿车整车产品的开发过程,对以上内容进行了实例研究。主要研究工作和创新性成果如下:1、研究了复杂产品开发过程管理的体系结构。在分析复杂产品开发特点及所遇问题的基础上,提出了基于PDCA过程管理改进思想的体系结构。在企业的基础数据平台之上,设计了包含业务建模平台、项目管理平台、设计数据管理平台和知识管理平台等四个方面的过程控制层。并在此基础上,给出了产品开发过程管理的螺旋式改进模型,实现复杂产品开发过程管理的不断优化。2、研究了复杂产品开发过程的业务建模问题,给出一个包含开发过程维、工作流程维和组织方法维在内的集成化复杂产品建模的模型框架。集成化的复杂产品模型可以显著提高模型的一致性,通过建立模型之间不同的有机关联还可以显著提高企业模型的描述能力,从而描述使用多个独立视图集合不能够反映的企业系统的特征。在三个建模维度基础上,采用自上而下逐层细化的分解思想,对各项工作由粗到细,最终形成对具体业务过程的详细描述。3、研究了复杂产品开发过程中的范围管理、任务解耦和任务的调度规划等问题,首先结合建模中描述的各项活动的功能、活动的顺序关系以及完成活动的人员、组织和资源等信息,给出了开发任务的工作分解结构构建方法。然后采用设计结构矩阵DSM,对耦合任务的解耦进行了研究,给出了分解算法流程和割裂算法流程。最后在遗传算法的基础上,提出了一种自适应免疫混沌遗传算法,利用混沌变量进行全局搜索,从而保证搜索能跳出局部最优的限制,取得满意的结果,并将算法应用于产品开发过程的调度规划中。4、研究了复杂产品开发过程的知识门户系统。针对产品开发过程的特点,给出了支持复杂产品开发的知识管理流程。提出了复杂产品研发企业的知识门户系统体系架构,采用由数据存储层、功能层、应用层、展示层等四层构成的多层B/S模式,系统包含六大核心功能模块。知识门户系统为企业提供了统一的知识管理支撑平台,可以有效地将研发人员、信息、系统和业务流程等结合在一起,更好地实现知识共享、加强企业的内部沟通以提高复杂产品的开发效率。5、以轿车整车产品开发为例,对复杂产品开发过程建模和管理进行了实例研究。采用分层的流程架构逐层细分整车产品开发过程,使得开发人员能够快速准确地了解到自己所关注的信息。然后通过对耦合任务进行解耦研究,建立了整车产品开发过程的工作分解结构,借助企业级项目管理软件实现对开发过程进行控制。在微软的Sharepoint平台之上,设计开发了包含文档管理、项目会议及计划任务管理、经验卡片管理和车型数据管理等四大主要功能模块的研究院的知识门户系统,为企业加强产品开发的知识积累和知识交流共享提供了基础。