《工作流技术在ERP系统中的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工作流技术在ERP系统中的应用.docx（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高技术通讯2004.8工作流技术在 !# 系统中的应用!李伟平! 范玉顺（清华大学国家CIMS工程研究中心北京）l00084摘 要 为了实现对业务过程的有效管理，增强企业的柔性和快速反应性，研究了工作流技术在 ERP 系统中的应用。在工作流管理系统和基于组件开发的基础上，设计了引入工作流技术的 ERP 系统体系结构。给出了相应的过程管理方法以及根据活动建立软件组件的方法，并详细讨论了这种面向过程应用的开发和实施方法。关键词ERP，工作流管理系统，过程集成，组件0 引 言由于现代的企业竞争已经从降低成本和提高质量的竞争进化到如何增加企业的柔性和快速反应性的竞争，人们越来越重视对过程的管理。为了提
2、高竞争力，企业不仅要很好地实现基于过程的管理，而且要保证过程的柔性，因为速度和柔性是赢得竞争的关键。现在的企业信息系统主要通过 ERP 系统来实现。ERP 系统一般在一个软件中实现所有的功能。但是这个软件是面向功能的，不是基于业务过程构建，因此不能适应企业业务过程的经常变化。而工作流技术和工作流管理系统作为面向过程应用的关键技术现在已经逐渐成熟并被广泛地用于各种信息系统中。它的应用一般有两种形式，一是作为自治系统（如 Lotus Notes，Ultimus workflow 等），一是作为其他大型系统的一部分（如在 SAP 和 Oracle 中l的工作流系统） 。随着工作流技术的日趋成熟，工作
3、流管理系统已经为业务过程的定义和执行提供了良好的基础，而工作流技术将继续发展成为业务操作系统，实现对业务过程的全面管理。因此，在企业中实施工作流管理势在必行。实施工作流管理必然要考虑工作流管理系统与 ERP系统的关系。考虑企业业务过程的特点，企业中没有实现电子化的业务流程以及已经实现电子化但需要经常变化的业务流程可以交由工作流管理系统来管理。而目前实现了电子化的这部分过程，一般在 ERP 系统中来管理。这就需要很好地从 ERP 系统中“剥离”出一部分过程，交由工作流系统管理。如何选择这些过程，以及工作流管理系统与 ERP 系统的关系则是必须考虑的问题。一般来讲，对企业中“业务性”很强的过程（特
4、点是流程经常变化，业务数据少，事务性的工作多（如报销流程等），由工作流管理系统来实现。此时，作为 ERP 系统的一部分，工作流管理系统能够实现对业务过程的有效管理，从而提高业务过程的柔性和快速反应性，使得企业能够适应市场的经常性变化。通过对现有 ERP 系统的缺点和存在问题的分析，本文给出了一个引入了工作流技术的 ERP 系统。在工作流管理系统和基于组件开发的基础上，设计了基于组件的 ERP 系统体系结构，给出了根据功能把过程中的活动分解为组件的方法，最后详细讨论了支持该系统全生命周期管理的开发和实施方法。l 工作流管理系统简介工作流是业务过程的自动执行，它根据预定义的规则使得文档、信息或者任
5、务在工作流执行者之2间传递并帮助活动的执行 。业务过程的自动化是在工作流定义中描述的，工作流定义确定了工作流活动、活动之间的相互依赖关系以及用于管理工作流的控制数据。活动是工作流中定义的任务，它形成了过程中的一个逻辑步骤。工作流中活动的依赖关系有两种，即用于执行的控制关系和用于数据传3递的信息依赖关系 。在工作流建模时，需要指定活动的角色，输入输出数据以及时间延迟等信息来描述一个实际的过程。同时，还需要确定活动之间 863 计划（2002AA4l47l0，2003AA4Z2020）资助项目。! 男，l973 年生，博士；研究方向：网络化制造，工作流管理，企业建模；联系人。（收稿日期：2003-
6、06-23）56李伟平等：工作流技术在 ERP 系统中的应用的相互关系以用于过程执行时决定活动的执行顺序。现有的工作流建模方法很多，许多工作流模型4都是基于 Petri 网建立，工作流管理联盟设计了基5于 XML 的建模方法 XPDL，有向图的方法也用来6描述过程 ，其中节点对应着活动而有向边对应着活动间的关系。在工作流运行之前要建立工作流实例，工作流实例是工作流执行过程的表示，它由工作流管理系统根据工作流模型来生成和管理。通过对工作流实例的执行，工作流管理系统完成对业务过程的运行和管理。工作流管理系统是一个完整的支持工作流的定义、执行和管理的软件系统，而该软件系统的执行顺序是根据工作流模型来
7、进行的。工作流管理系统包括工作流过程定义工具、工作流执行服务、管理与监控工具、工作流客户端和相关应用程序接口等部分，如图 1 所示。过程定义是建立工作流的过程，将企业的实际业务过程转化为计算机可处理的工作流模型。工作流执行服务负责对工作流进行实例化、执行和管理。管理与监控工具负责对工作流的执行进行管理、分析与控制。工作流客户端负责人机交互，提供工作流执行的接口，帮助完成业务过程的执行。相关应用程序接口负责与应用程序的接口，提供工作流执行时所需要的软件以协助工作流的正常执行，相关的程序包括 ERP 系统的 COM + 或 J2EE 等软件组件、文档管理、表单管理、电子邮件服务、CAD / CAM
8、 / CAPP 等。图 1工作流管理系统体系结构工作流管理系统提供了定义和执行业务过程的基础，企业 ERP 系统的一部分业务过程可以由工作流管理系统来执行，实现对企业过程的高效管理。工作流中活动对应的功能将由软件组件来实现。而基于工作流管理系统的这部分系统可以与 ERP 系统其他部分集成。集成在两个层次上实现：（1）在软件层次的集成：工作流管理系统调用其他软件工具实现过程的执行。（2）在数据层的集成：基于工作流的系统与其他信息系统共同访问一个数据库，实现数据层的集成。2 工作流在 ERP 系统中的应用2 . 1 现有 ERP 系统的缺点传统 ERP 系统的设计与开发都是以信息处理和信息集成为中
9、心，面向系统的组织结构来实现各种功能。而这些功能模块之间的内在联系都没有显式的实现，而是隐含在程序中。而执行流程往往隐藏在复杂的菜单之后，通过用户不断地点击各个菜单来实现业务过程的运转。系统界面以菜单的形式提交给用户，而菜单中各个功能之间的内在关联则无法显式地提交给用户，而只能靠软件说明书或者帮助来指导用户的操作。新用户需要专门的培训才能够掌握软件的使用，操作的正确与否也取决于用户的熟练程度。当前 ERP 系统多为面向功能的，所以当过程出现变化时系统往往不能适应。ERP 的设计者和开发人员通常只是考虑系统的功能而很少考虑软件的使用流程。如果需要经常改变工作流程的时候就出现了问题：此时需要重新设
10、计、编码和重新57高技术通讯Z004.编译软件，影响软件的稳定性。正常的工作会被打扰而且操作人员还需重新熟悉软件，更重要的是需要重新熟悉隐藏在繁琐的菜单后面的工作过程。可见，传统的面向功能的 ERP 软件缺乏对业务流程的有效支持，软件的耦合度很大，缺乏灵活性。工作流管理系统是对业务过程进行处理的系统，以过程为中心实现系统的集成，具有灵活、开放的优点。基于工作流系统的开发则强调对业务过程的支持。因此，通过传统 ERP 系统与工作流系统的结合，对传统 ERP 系统进行改进，可增强 ERP 系统对业务过程的集成和管理，提高系统的柔性，进而增强和改进 ERP 系统的功能，更好地适应客户的需要。2 .
11、2ERP 中的工作流应用为了增强对企业业务过程的有效管理，需要在 ERP 系统中引入工作流技术。在 ERP 中，对业务性很强的业务过程用工作流系统来管理，而对于企业中没有实现电子化的那部分业务过程同样可以由工作流管理系统来管理。可见工作流系统还包括了一些不属于 ERP 功能的过程。为了方便这里不加区分，而把 ERP 需要工作流系统实现的过程和以前没有实行电子化的过程统一管理。工作流包括一组活动以及活动之间的逻辑关系。活动对应着业务过程中的任务，逻辑关系决定了活动的执行顺序和活动之间的数据流动关系。工作流执行者负责人工活动的执行，执行时需要一些相应的数据、资源和相关软件。工作流管理系统本身需要建
12、立在某种软件组件基础之上，如 JZEE 或 . NET。而 ERP 系统中的业务过程可以分解成活动，每个活动实现某种特定功能。过程中的活动可以由软件组件来实现，并根据模型的对应关系把这些软件组件插入到工作流系统中，运行时由工作流引擎调用。这些活动，或者功能，可以建立在与工作流管理系统相同的组件基础结构之上。引入工作流技术的 ERP 系统结构如图 Z 所示。底层是操作系统、网络、数据库和基础组件平台，作为整个系统的基础结构。在这个基础结构之上建立 ERP 系统和工作流管理系统，它们都是建立在同一个平台之上（JZEE 或 . NET）。工作流管理系统是管理者，它帮助建立整个企业的业务过程，并且通过
13、管理和监视业务过程的执行来完成 ERP 系统的一部分功能。工作流中相应活动的功能由软件组件实现，而这些软件由工作流管理系统根据过程规则进行触发。用户通过工作流客户端进入系统，在工作流执行服务的支持下，完成系统中业务过程的运转。工作流管理系统与 ERP 的其他子系统共同存在，工作流管理系统通过调用相关子系统中的软件组件来实现相应的功能，同时通过访问企业数据库来进行数据交换。通过工作流系统来管理其他子系统中的业务过程，增强了 ERP 系统对过程的处理能力。而工作流管理系统通过与 ERP 系统共享底层数据库以及通过调用实现了相关 ERP 功能的软件组件，来实现与其他 ERP 子系统的紧密集成。图 2
14、系统结构李伟平等：工作流技术在 ERP 系统中的应用在业务过程中，人工活动由人来控制执行，执行时需要调用相关的应用程序和 ERP 中的软件组件，而自动活动由计算机程序来执行，该程序就是在工作流管理系统运行时由工作流引擎触发的软件组件。这些软件组件由 ERP 系统开发者根据企业建模所得到的过程模型来开发。它们是根据活动的功能设计的，并且在模型中建立活动与这些组件之间的映射关系，在工作流执行时由工作流引擎来调用它们以实现过程的运转。2 . 3面向过程的 ERP 系统优势与面向功能的系统相比，引入了工作流技术以后，ERP 系统是面向过程来设计、开发和实施的，这种面向过程的 ERP 系统具有如下优点：
15、（l）柔性：过程中活动之间的关系与活动的功能逻辑是分开的。也就是说业务过程与 ERP 系统的功能可以分别建立。相应的软件组件可以根据功能来建立，而工作流模型根据业务过程来建立。然后在工作流模型内定义软件组件和活动之间的对应关系。这种分开做的方式允许 ERP 应用中的过程模型改变而不影响相关活动的功能，增强了系统的柔性。这也正是企业试图使用工作流技术的原因。（2）可重用性：可重用性的优势是基于工作流的应用自身所具有的。过程中活动的实施与流程是独立的，并且它们在过程中的使用也是自由的。因此，一个给定的活动可以被用在不同的过程模型中，实现了活动（以及对应的软件组件）的可重用。（3）集成性：通过活动之
16、间的控制关系和信息依赖关系，工作流模型能够把不同的活动集成在一个过程内。而且，由于各个功能模块是基于组件技术构建，其他异构的信息系统同样可以被工作流系统集成到过程中来，成为 ERP 系统的一部分。尤其是与 CRM 和 SCM 系统的集成，扩展了 ERP 的外延。（4）快速性：通过对过程的管理，能够实现 ERP 应用的快速定制和实施，大幅度缩短 ERP 应用工程的实施周期。（5）动态性：工作流管理系统能够动态、实时地提供过程的运行信息，对这些信息的动态分析可以及时给出决策与管理的依据。通过动态修改工作流模型，还可实现动态的 BPR。（6）协调性：工作流管理系统可以全局地协调工作流中各个活动的执行
17、，使得活动的参与者以及相应的软件工具能够在工作流执行系统的管理下有机地协调运行，充分利用企业的资源并实现过程的最优化运行。（7）高效性：工作流技术在流程优化的基础上，能够实现业务流程的全部和部分自动化，从而实现业务过程的高效运转。下面在第 3 节给出了 ERP 系统中工作流管理系统的全生命周期管理方法和系统实施步骤。3 系统实施方法ERP 中工作流管理系统的生命周期可分为 4 个阶段，即需求分析、设计说明、实施描述和运行维护，如图 3 所示。在 CIMOSA 体系结构中模型的生命周7期有 3 个阶段。我们在 ERP 系统的生命周期中加入了运行维护阶段。在运行维护阶段，企业模型可以进行动态的维护
18、，而且可以方便地实施 BPR 操作。图 3ERP 系统的生命周期管理在需求分析阶段，主要有两项工作：一是建立工作流模型，一是对所需的组件进行需求分析与设计。建模人员要调查和分析实现 ERP 系统功能的相关业务过程，并且建立需求分析模型，即通过进行过程定义来建立工作流模型。在此阶段要建立模型的 4个视图，即过程视图、组织视图、资源视图和信息视图，这些视图分别从不同的角度描述了工作流模 59 高技术通讯2004.88型 。过程视图是工作流模型的主视图，它将被工作流管理系统进行调度执行用以完成 ERP 系统的功能。工作流模型中的活动都将被建立，活动之间的控制关系和信息流动关系都被指定。同时，需要指定
19、过程中负责执行活动的角色以及支持用户使用的应用程序。而这些应用程序会以软件组件的形式提供。这些软件组件本身实现某些功能，并且映射到某个工作流中指定的活动。在需求分析阶段要对这些组件进行设计，包括设计它的接口，API 和功能。在设计说明阶段，主要是分析和优化在需求分析阶段得到的工作流模型。如果必要，重新指定活动的组织和资源，也就是活动的执行者和活动所需要的资源。同样，活动的输入输出信息也可能被重新设定。在此基础上，设计和开发全部软件组件。在实施描述阶段，通过指定工作流过程中活动与组件的关系，建立起 ERP 系统中完整的工作流管理系统。为了检测过程中潜在的错误和问题，需要进行工作流系统仿真。通过仿
20、真来找出过程的瓶颈，找出任务、角色分配的潜在负载冲突，并进行改进，把修改后的工作流模型保存在模型库中用于最终的执行。经过仿真检验后，所得到的过程模型可以进行实际运行。然后，通过模型的实例化，为工作流过程和活动指定执行者，分配各种资源，同时建立起完整的企业数据库。于是，整个 ERP 系统中的过程被工作流系统管理起来。在运行维护阶段，在工作流引擎的管理下，系统中每一个工作流的实例都被很好地管理和控制。同时，过程的时间和成本性能被实时监督，而所得到的运行记录与历史记录一起为企业性能评价提供了支持。这些记录保证企业有足够的信息进行 BPR 的分析与操作。另外，在传统的面向功能的 ERP 系统中，很难实
21、现在系统运行时改变系统的模型。而基于过程的模型中却可以容易地实现，因为：（l）工作流管理系统本身支持工作流模型的动9态修改；（2）工作流模型和相关的软件组件是独立的。这使得我们可以在生命周期的任何阶段修改模型。尤其是在运行维护阶段，模型可以及时得到改进。模型的动态修改方法如图 4 所示。在工作流运行时，借助管理监视工具，管理人员能够观察并判断工作流的执行是否按照模型严格进行。如果出现时间约束违反，成本超出预算，活动执行出现问题，操作人员的工作负载超负荷，或者任何60图 !#$ 过程模型动态修改策略性能指标出现违反（时间、成本、质量、服务）的话，管理员可以给出某些建议并且据此改进工作流模型，也就
22、是进行业务过程重组。BPR 操作可以离线进行，也可以在线进行，然后可以修改并得到更好的工作流模型，同时把对企业的影响降到最低。4 结 论为了克服当前面向功能的 ERP 系统结构相对固定以及不能适应经常变化的业务过程的缺点，本文给出了在 ERP 系统中实施工作流管理的方法。在工作流管理系统和组件开发技术的基础上，设计了引入工作流技术后的 ERP 系统结构。设计了相应的过程管理方法以及根据功能把过程分解为组件的方法。详细讨论了这种面向过程的企业信息系统的开发和实施方法。由于工作流管理系统不但能够有效地控制过程的执行，还能够进行实时性能分析和 BPR 操作，提高了 ERP 系统对不断变化的业务过程的
23、管理能力，使企业能够更好地适应市场的动态变化。另外，这种系统结构提高了 ERP 的实施速度，而系统的使用也会更加方便，维护则更加灵活。系统的 MES 部分已经在企业实施，验证了本文提出的体系结构。参考文献lWorIey J H，CastiIIo G R，Geneste L，et aI. Computers in In-dustry，2002，49：l232 WorkfIow Management CoaIition. TerminoIogy and gIossary. Document Number WFMC-TC-l0ll，Issue 3 . 0，l9993Lawrence P. Workf
24、Iow handbook. New York：WiIey，l9974Van der AaIst W M P. Journal of Circuits，Systems and Com-puters，l998，（8l）：2l5 WorkfIow Management CoaIition. WorkfIow process definition interfaceXML process definition Ianguage. Document Num-ber WfMC-TC-l025，200l6罗海滨，范玉顺，吴澄 . 计算机集成制造系统，2000，6（3）：55李伟平等：工作流技术在ERP系统中
25、的应用 ：，（ ）：7ESPRIT Consortium AMICE. CIMOSA open system architec-20021 1 11ture for CIM.2nd revised and expanded version.： ，BerIin9 Reichert M Dadam P. Journal of Intelligent Information Sys-， ：Springer-verIag1993tems 1998 10 93 ，8Li W P Xue J S Zhu Y L. System Modeling & SimulationThe Application of
26、 Workflow Management Technologyin the ERP SystemsLi Weiping，Fan Yushun（NationaI CIMS Engineering & Research Center，Tsinghua University，Beijing 100084）AbstractIn order to manage the business processes more effectiveIy and to meet the reguirement of fIexibiIity and responsive-ness for the enterprises，
27、the appIication of workfIow technoIogy in ERP systems is studied . The architecture of the ERP buiIt on components is given，in which workfIow technoIogy is introduced to manage the business processes. The corre-sponding process management method and the way of decomposing process into components acc
28、ording to its function are designed . The deveIopment and impIementation method for this new process oriented appIication is thoroughIy discussed .Key words：ERP，WorkfIow management system，Process integration，Component61工作流技术在ERP系统中的应用作者：李伟平， 范玉顺作者单位：清华大学国家CIMS工程研究中心,北京,100084刊名：高技术通讯英文刊名：HIGH TECHNO
29、LOGY LETTERS年，卷(期)：2004,14(8)被引用次数：13次参考文献(9条)1.Worley J H;Castillo G R;Geneste L 查看详情外文期刊 20022.Reichert M;Dadam P 查看详情外文期刊 1998(10)3.Li W P;Xue J S;Zhu Y L 查看详情 2002(01)4.ESPRIT Consortium AMICE CIMOSA: open system architecture for CIM 2nd revised and expanded version19935.罗海滨;范玉顺;吴澄 查看详情 2000(03)
30、6.Workflow Management Coalition Workflow process definition interface-XML process definition language 20017.van der Aalst W M P Journal of Circuits 1998(01)8.Lawrence P Workflow handbook 19979.Workflow Management Coalition Terminology and glossary 1999本文读者也读过(1条)1. 宋利康.崔德刚.周儒荣.Song Likang.Cui Degang
31、.Zhou Rurong 企业模型与ERP系统间映射技术期刊论文-航空学报2007,28(6)引证文献(14条)1.史小琴.赵文静.李瑞花 工作流技术及其在网上审批中的应用期刊论文-电脑知识与技术 2011(8)2.管昌生.蔡瑾 基于角色的动态工作流技术的研究期刊论文-计算机与数字工程 2009(1)3.曾维江.范玉顺 一种柔性的文档工作流设计方法期刊论文-机械与电子 2008(4)4.刘欣.韩文民.谢聪利.宿晓彬 基于工作流技术的ERP系统研究及开发期刊论文-成组技术与生产现代化 2007(2)5.马正元.鄢德利.张正文 基于ERP和MES相集成的物流信息系统研究期刊论文-沈阳工业大学学报
32、2006(5)6.丁进.唐任仲 基于工作流的敏捷询单处理系统期刊论文-制造业自动化 2006(7)7.周志刚.徐芳.肖晓华.刘清友 Java环境下网上审批流程的设计及实现期刊论文-河南科技大学学报（自然科学版） 2006(3)8.蒋建忠 柔性工作流的研究及其在电子政务系统中的应用学位论文硕士 20069.工作流技术在基于web的信息资源审核流程中的应用期刊论文-计算机系统应用 2005(11)10.张雪峰.丁红宇.杨东拜 支持流程可重构的ERP系统设计期刊论文-机电产品开发与创新 2005(5)11.沈超 基于Web Services的工作流系统关键技术的研究与实现学位论文硕士 200512.邵丹 ERP系统在印刷企业中的应用前景研究学位论文硕士 200513.韩琴 ERP系统开发中基于缺省工作流模型的研究和应用学位论文硕士 200514.张文奇 工作流管理系统中业务活动事务模型的设计与实现学位论文硕士 2005本文链接：http:/