網絡化環境下erp系統的過程集成與重組i【摘要】進入21世紀以來，隨著新的經營管理模式的出現和技術的發展，對ERP的研究出現了多種提法，如xRP、iERP、eERP、ERPII等，企業的本質是由各種業務過程構成的，過程更加直接地反映了企業運作模式的本質特征和價值鏈。網絡化制造模式下的企業間協作是依據跨企業的協同業務過程進行的，對網絡化制造的生產管理在一定程度上也就成為對企業間的協同業務過程的管理與控制。因此，本文從過程的觀點，對NMERP系統及其關鍵技術研究，從網絡環境下的erp系統的背景，到其過程的集成和重組的不同層面分析，說明過程集成和重組的原理以及目標內容，最后從一個分布式集成和重組的實例說明，小結研究網絡化制造環境下erp系統的過程集成與重構等關鍵實施技術及以后可能的發展。。【關鍵詞】網絡化，ERP,過程集成，過程重構，過程建模一、引言20世紀90年代中期以來，伴隨世界經濟的發展和科技的進步，特別是以Internet為代表的計算機技術、網絡技術和信息技術的迅速發展，加速了世界經濟全球化的進程，使世界經濟進入了新一輪的全球化階段，跨入所謂的“網絡經濟”或“知識經濟”時代，21世紀的今天網絡更是迅速發展。網絡化制造是為適應“網絡經濟”時代市場競爭和用戶需求特點而發展起來的先進制造模式和技術，是制造業發展的必然趨勢。網絡化制造環境下企業的組織結構和生產經營管理方式需要進行人、技術和資源的集成創新，以提高企業對市場需求的快速響應能力和市場競爭能力，因而適應網絡化制造的ERP系統及相關關鍵技術的研究也就成為網絡化制造研究的一個重要內容。二、網絡環境下erp系統研究背景（1）經濟全球化對制造環境的影響在經濟全球化發展的背景下，企業的內外部制造環境已經或正在發生重大的變化，主要表現在市場的全球化趨勢加劇、用戶需求更加突出“個性化”、市場快速變化且難以預測、產品的生命周期不斷縮短等，從而導致競爭環境、競爭觀念、企業組織結構和管理方法、企業經營策略和產品的相應變化，具體體現在如下幾個方面：用戶需求的變化、市場的變化、競爭范圍和深度的變化、企業管理方法的變化、企業經營策略的變化、企業競爭觀念的變化、產品的變化、環境保護要求日益提高等。（2）制造的全球化、敏捷化和網絡化發展趨勢客戶和市場的變化必然引起企業組織結構與管理觀念的變化，要企業實現從注重內部效率到注重外部效率的管理觀念的轉變，實現從多樣化經營到專業化經營的營觀念的轉變，以及實現從完全競爭到協同競爭的競爭觀念的轉變。因此企業必須建立由市場需驅動的、具有快速響應機制的、新的制造模式，以及新的制造模式下具有足夠柔性和自適應性的織和管理模式。網絡化制造是為適應“網絡經濟”時代市場競爭和客戶需求特點而發展的先進制造模式和技術，網絡化制造模式的研究和實施是積極應對經濟全球化發展的重要舉措，引起了國家有關部門和業界的高度重視，正成為我國先進制造技術領域研究的熱點。近年來，網絡化制造的研究、開發和應用得到廣泛重視，盡管仍然處在發展的初期階段，網絡化制造相關理論和應用的研究已取得了大量的成果。網絡制造在國內外都得到各國家相關機構、學術界和企

業的重視，成為先進制造技術研究的一個重要方向。（3）網絡化制造系統的技術體系網絡化制造系統的技術體系主要由綜合技術、使能技術、基礎技術和支撐技術四方面組成，如圖1-1所示。廠產品全I.命周期管理J1川仃1產品商務—綜合技札[大批景花制網緡化制造系統的技術休系L基丁網緡化制造的產品設計開發技術（CAD/CAEJCAPP/CAM等）J基于網絡化制網緡化制造系統的技術休系[里「網絡化制造的企業資源il劃（ERP/SCM）企業電廣商務基礎技札標準化技札產昂建模技術、知譏管理技術等J撩技札U算機技術、網絡技術、數據庫技術等圖1T網涪化制造系統技術體系其中技術之一ERP其中技術之一功實施起到舉足輕重的作用。（4）ERP系統存在的主要問題面對制造環境的變化和新的經營管理模式的發展，ERP系統的不足日顯凸出，主要存在的問題有：⑴管理理念滯后⑵業務模型固定、動態性能差。⑶系統的實施、維護性能差。⑷系統的集成性能差。⑸業務過程的管理與控制能力有限。三、網絡化制造模式下ERP系統的過程集成與重構需求分析和層次分析NMERP系統應是在繼承當前ERP管理思想的基礎上，吸收敏捷制造（AM）、供應鏈管理（SCM）、經營過程重組（BPR）等先進管理思想，體現網絡化制造模式下企業間的協同性和支持企業間協同經營過程的管理技術和管理信息系統。集成思想是先進制造技術的核心之一，系統集成是系統理論范疇的概念，指通過改善系統結構，加強系統各部分之間的聯系與交互，優化性能，使系統表現出更高的整體性。系統集成在企業的實踐中包含企業集成和信息系統集成兩方面含義，企業集成與信息系統集成盡管存在于不同的研究領域，但卻有著內在的聯系：企業信息系統的集成是企業集成的基礎和手段，企業集成包括企業信息系統的集成。網絡化制造環境下，企業的組織形態、經營模式和管理機制需要有全方位的創新，以適應網絡化制造的要求，企業也不再是孤立的個體，而是社會化大系統中的一個成員，并且作為動態制造環境中的一個可利用的制造個體資源，以企業集成的形式，通過合作與競爭參與動態的制造系統構建。集成與重構是系統理論范疇的兩個不同的概念，系統集成是指通過改善系統結構，優化系統各部分之間的性能，使系統表現出更高的整體性;而系統重構則是表現系統的變革能力，通過改變系統的結構和系統各部分之間的組成關系，使系統具有更高的適應性。管理信息系統是企業系統的一個重要組成部分，系統的集成、重構與企業集成有著內在的聯系，即系統集成與重構是實現企業集成的基礎和手段。NMERP系統作為實現網絡化制造環境下企業集成的重要使能技術和支持系統，是以面向網絡動態聯盟的經營過程為主要特征的管理信息系統，過程集成與重構是NMERP系統研究實施的重要內容。四、過程集成與重組原理與內容（1）基于UML/Petri網的過程集成建模原理針對現有建模方法存在的問題，以及現代企業經營方式的發展，企業建模方法的研究正朝著結合應用多種建模方法的集成化建模方向發展。敏捷制造、網絡化制造等先進制造模式下多企業協作經營的動態聯盟或虛擬企業等新的生產組織方式的出現，也進一步促使集成化建模方法的研究應用。值得注意的是，由于各種建模方法各自獨立的發展，在建模體系結構和語義表達等方面存在較大的差別。即使是IDEF系列建模方法，也由于IDEF0、IDEF1X、IDEF2等的獨立發展而存在模型間的不一致問題，建模過程中甚至會出現功能建模與信息建模背道而馳的現象。在過程集成建模中，各種建模方法結構和語義表達的不兼容問題是方法集成的重要障礙，集成的建模方法越多，集成實現的難度也將越大。因此，根據過程建模的需求，合理選配合適的建模方法是過程集成建模要解決的一個重要問題。統一建模語言（UML）是在Booch、OMT等面向對象建模方法基礎上發展起來的一種可視化建模語言。UML對系統模型的定義和描述由下列五類圖構成：用例圖、靜態圖、行為圖、交互圖、實現圖。UML的五類圖形為系統的開發提供了模型的可視化表示方法，基于UML的建模一般包括系統需求描述，系統靜態結構建立和系統行為描述等主要內容。其中用例圖、類圖、對象圖、組件圖和配置圖等五個圖形主要用在系統需求描述，并根據需求建立系統的靜態模型，以構造系統的結構，屬UML的靜態建模機制；狀態圖、活動圖、順序圖和合作圖等四個圖形表示系統執行時的時序狀態和交互關系，屬UML的動態建模機制。（2）NMERP系統的過程建模體系結構企業建模體系結構通常是由不同視圖、多個層次和角度組成的描述和分析企業行為的模型結構，是企業建模的方法論?，F代企業的高度復雜性，尤其是網絡動態聯盟的敏捷、動態、協同等特性，使得用全方位企業模型體系結構來描述企業對象的重要性和必要性顯得尤為突出。CIM-OSA建模方法提供了一個是面向CIM系統生命周期的、開放式的CIM參考體系結構，從多個層次和多個角度反映了CIM企業的建模、設計、實施、運行和維護等各個階段，提供了CIM系統描述、實施方法和支持工具，并形成了一整套形式化體系。與其它建模體系結構相比，CIM-OSA建模體系結構具有全面性、完整性、開放性、標準化和形式化等優點，因而受到國際上的好評，并成為國際標準化組織的一項預標準，目前有許多建模體系結構是基于CIM-OSA衍生出來的，或在很大程度上借鑒了CIM-OSA的思想。體系結構的各個側面描述了過程建模所涉及的不同階段、不同視圖和不同建模構件的通用性。其中：建模過程維包括系統用例需求分析、系統設計、系統實現以及系統實施等階段模型視圖維包括過程視圖、功能視圖、信息視圖、組織視圖、資源視圖通用層次維包括構件模型、企業參考模型和應用模型，進行高效快速企業建模的一種重要方法是構建不同建模階段、不同建模視圖的基本構件，建立基本構件模型庫，并以不同行業為背景建立企業參考模型，從而最終根據企業的具體情況和需求形成特定的企業模型。（3）NMERP系統的過程建模思想一般情況下，企業系統的過程建模大都采用逐步分解、逐步細化的自頂向下的遞階方法，這對于處于統一組織結構管理下的單個企業的經營過程是可行和合理的。而對于網絡化制造模式下的多企業協作經營過程，由于上述保密性原因難以得到，甚至不可能得到其完整的全局模型，即使能得到全局模型也會由于其規模過于龐大、關系過于復雜而導致模型的分析困難。NMERP系統的過程建模思想是自頂向下分解和自底向上綜合兩種方法的綜合：首先進行的是自頂向下的對網絡化制造多企業業務過程的分解和企業對象間全局交互模型的建立，確定企業對象間交互過程的公共接口;其次在各成員企業內部各自完成其局部過程模型的建模，并確定過程模型的對外接口；然后采用自底向上的綜合方法，通過全局交互過程模型的公共接口，進行成員企業間局部過程模型的連接和匹配，從而形成完整的網絡化制造業務過程模型?？梢姡鶕﨨MERP系統的過程建模思想所形成的過程模型是一個典型的分布式模型，滿足網NMERP系統過程建模思想的核心內容主要包括如下幾個方面：建立網絡聯盟全局交互過程模型，并確定公共接口；描述成員企業的局部過程模型（節點過程模型）；進行全局交互過程模型和局部過程模型的正確性校驗和性能分析，以確定和優化過程模型。五、系統的過程集成與重組實例（1）分布式過程集成與重構的應用實例訂單處理工作流將核心企業和各類協作企業工作流聯系在一起，形成跨企業的業務過程，NMERP系統的工作流執行可分布在Internet/Intranet網絡上不同企業節點，以及企業局域網絡的不同節點上，在工作流執行服務系統的支持下，通過消息傳遞方式，將任務執行的狀態消息發送至要互操作節點的工作流執行服務系統上，觸發該節點工作流實例的執行。圖5-1為物料供應保障工作流中的外購件訂單發送任務的執行界面，將外購訂單傳遞消息通過網絡發送到成員企業節點上，觸發成員企業節點ERP系統的訂單處理工作流的執行，圖5-2為協作企業ERP系統的訂單處理工作流中的訂單確認任務的執行界面。協作企業ERP系統的訂單處理工作流實例由核心的外購訂單發送任務的執行結果觸發。圖5-1外購件外協件訂單發送圖圖5-2外購件外協件訂單確認（2）過程重構的實現當業務過程發生變化時，只需利用工作流建模工具重構工作流模型，進行模型的性能仿真分析并重新配置過程控制關系即可實現過程的重構。圖5-3所示訂單處理工作流中，產品可用量查詢任務與客戶信譽查詢任務是并行執行的，其工作流模型是對圖5-1所示流程的改變與重構，通過對工作流模型控制邏輯的重新配置，包括庫所和連接弧的屬性配置，形成了新的工作流實例。圖5-3訂單處理過程重構實例6.總結網絡化制造是網絡經濟環境下制造業生產管理模式發展的一個必然趨勢，網絡化制造系統的研究和應用是企業應對經濟全球化的一個重要措施。作為網絡化制造系統實施的關鍵使能技術，面向網絡化制造的ERP系統及其關鍵技術的研究是網絡化制造研究的重要內容。長期以來，ERP的應用與實施一直是企業追求效率最大化、提高市場競爭力的一個重要手段。為適應新的市場競爭環境下制造模式的發展，ERP技術也在不斷的發展中。本文的研究不是要去刻意追求一個完整的網絡化制造模式下的ERP系統，而是旨在進行網絡化制造環境下ERP系統的實現機制、體系結構和相關關鍵技術的研究，為我國制造業實施網絡化制造提供技術支持。企業的本質是由各種經營過程構成，業務過程更加直接的反映了企業運作模式的本質特征和價值鏈?；诖擞^點，課題的研究以網絡化制造模式下企業過程集成與重構為基本出發點和突破點，研究網絡化制造環境下ERP系統的跨企業協同過程的集成與重構技術?！緟⒖嘉墨I】楊叔子，吳波，胡春華等.網絡化制造與企業集成