面向Web服務的制造企業業務流程管理內建應用研究

    “知識與資訊已取代資本與能源在經濟中的地位，成為重要而取之不盡的資源”。資訊資源不僅包括大家所熟知的企業各類資料，還包括企業的管理與決策模式，而這種管理方式展現在電子化上就是企業的各類MIS系統，這些資源是企業花費了大量資金與心血組建起來的。但由于曆史的原因，企業在資訊系統架構方面存在諸多的問題（如多種孤立的、不相容的遺留系統；不相容的硬體系統和裝置；異構平台，無法彼此通信；不相容的、無法移植的開發語言；不相容的資料格式；異構網絡；不同供應商的成套應用程式等），進而在企業中形成一個個”資訊孤島”，并已嚴重地阻礙了企業資訊化建設的整體程序。企業在新的市場競争環境與決策機制中，迫切需要一種構架資訊資源中心的工具——      —既能全面掌控客戶、供應商、項目、訂單、資産等資訊；又能全面掌控财務、人力資源、生産、分銷、物流等資訊；還能全面掌控系統、資料、流程等資訊，達到對資訊實時存取，實作對企業價值鍊上業務流程全面、徹底的透視和控制。

      企業應用內建EAI方法和技術的适時出現，為實作基于各種不同平台、用不同方案建立的異構應用內建成為可能。而解決“資訊孤島”問題的關鍵不僅僅是軟體方面的技術，更重要的是在企業的流程管理和相關技術的标準化等方面。本文在探讨現代制造企業對資訊資源與技術的實際需求基礎上，針對企業在資訊系統架構方面存在的諸多問題，提出面向分布式網絡環境下基于WEB服務的企業業務流程管理內建應用解決方案與實作途徑，有力地促進了企業實作各種遺産系統與新的企業應用的內建，更進一步促進制造企業加速實作資訊化工程的建設。

      1 制造企業對資訊資源與技術的需求

      随着全球經濟一體化的深入，市場競争日趨激烈。在這一背景下，各種先進的制造模式和管理思想被廣泛地接受，如靈活制造、生物制造、智能制造和虛拟公司等，這些先進的制造模式都強調企業的動态組合，以最小的成本、最優的服務赢得市場。這些先進的管理思想使企業更能适應客戶化和産品多樣性的需求。産品的多樣性、客戶化以及企業運作機制的複雜性和多變性，對制造資訊系統提出了新的要求。

      （1）智能性。能根據實際生産環境動态地調整有關參數，無論是計劃制定還是生産排程都能從實際生産環境中擷取相關的資料，使計劃和排程更能反映實際的生産狀況。

      （2）協同性。企業内部或企業間各利益團體Q 活動的協作。随着生産組織和管理模式的改變，制造政策發生了巨大變化。企業與企業之間的合作表現為各企業内部具有獨立制造功能和一定自主特征的企業與企業之間的合作，這種合作方式正由傳統的集中式生産組織方式逐漸向以合同為契約的、供應鍊上合作的扁平化組織結構的生産發展，企業間的協作已成為未來企業發展的主要模式，這必須要求相應的資訊系統具有協同功能。

      （3）具有對短期需求快速響應的能力。虛拟企業使得企業之間的合作生産更為密切，對響應速度也提出了更高的要求。由于分銷商和供貨商按零庫存組織生産，是以，要求生産系統對不可預見的訂單需求，具有更加靈敏的響應速度，以維持供應鍊的正常運轉。

      （4）适應分布自治的生産加工環境。集中式生産計劃系統由于對突發事件缺乏靈活、快捷的處理能力，已越來越不能适應市場競争的需要，代之于核心企業與一個或多個企業以交貨期為紐帶的松散耦合關系，形成虛拟企業。在企業中長期生産計劃的指導下，由工廠内部根據自身在供應鍊上的關系和準則，實作詳細的生産排程功能，以確定整個供應鍊的正常運轉。這就要求工廠生産系統具有分布性、網絡化的生産優化排程能力，以适應全新的加工環境，從特征上則表現為分布自治性和網絡化。

      （5）符合基于合同的生産組織模式。縱向內建的企業必須向以合同為紐帶的扁平生産組織方式轉變，這一模式已經在電子、半導體、汽車、航空航天，甚至醫藥制造行業中得到印證，這就要求生産系統必須是按合同組織生産的自治系統。

為适應新的生産管理群組織模式，需要一種全新的體系結構。其特征主要表現為軟體結構的組織化和支援通過非持久或低速連結到多層應用程式或伺服器，建構在全球範圍内通路資訊的高分布應用程式應用。

      2 企業業務流程管理及結構

      （1）業務流程的結構

      一個業務流程是一些更小的單元（被稱為子流程）的有序組合。子流程是一種可重用的業務服務。作為一個獨立的單元，每一個子流程可以有其輸入和輸出。例如一個下訂單的子流程需要輸入客戶的名字，并進行一些操作，而其輸出就是訂單的詳細資訊以及客戶的詳細資訊。一個子流程可以被多個業務流程重用。

      一個子流程本身可以是運作在多個系統的應用程式的內建，也可以被看成是在一個消息流上的操作的有序組合。在消息流上的每一個節點，需要使用擴充卡或者連接配接器從消息流連接配接到背景應用程式、資料庫或者最終使用者。而業務流程的發起人和參與者可以是顧客、雇員、合作夥伴、供應商或者應用程式。

      （2）業務流程管理

      業務流程管理是一種了解、定義、自動化以及改善企業業務的技術。BPM可以實作業務流程級别的應用內建，即工作流技術和企業應用內建的結合，能優化業務流程，提高業務流程的靈活性，更好地整合企業内外部的資源。業務流程管理産品應當滿足如下要求：

提供圖形化的業務流程設計工具。利用該工具可以快速地建構業務流程的流轉，提供了分支和事件路由的機制，使用實時的資訊來動态地更新流程的流轉。

      使用擴充卡。擴充卡用來定義和配置從産品到應用程式的連接配接。

      通過易于配置的接口（界面），使得企業的人員可以直接介入到流程的某個步驟中。提供運作期的狀态引擎，用來維護運作中流程的狀态資訊，以及已完成流程的曆史資訊和統計。目前運作中的和已完成的流程資訊有一種合适的格式，便于易于通路、報告和分析。

      提供運作期的狀态引擎，用來維護運作中流程的狀态資訊，以及已完成流程的曆史資訊和統計。目前運作中的和已完成的流程資訊有一種合适的格式，便于易于通路、報告和分析。

      提供了處理失敗流程的機制，如復原。

      提供流程管理器引擎，具備組織企業中複雜的業務流程的擴充性和可用性。

      3 面向WEB服務的企業業務流程內建解決方案

      面向WEB服務的企業業務流程內建是将多個制造企業和企業内部多個應用的各業務流程管理內建到一個虛拟的、統一的應用系統中，確定內建的多個系統之間互不幹擾，實作各個應用系統的接口之間資料共享。

      （1）基于WEB服務的應用內建方法與實作

      使用者界面內建。使用者界面重組是一個面向使用者的整合，它将遺留系統的終端視窗的圖形界面用一個标準的界面（有代表性的例子是使用浏覽器）來替換。一般而言，應用程式終端視窗的功能可以一對一地映射到一個基于浏覽器的圖形使用者界面上。采用企業門戶網站來完成一些複雜界面的重組，設計一個完善的、可定制的基于浏覽器的界面，實作多個企業應用的合并。

      方法內建。方法內建包括直接的和分布式網絡環境下跨平台應用程式之間的應用到應用的內建。它涵蓋了普通的代碼撰寫，應用程式接口，遠端過程調用，分布式中間件如交易處理監控器、公共對象請求代理體系結構、遠端方法調用、面向消息的中間件等，以及WEB服務等各種軟體技術。方案中采用SOAP機制，即基于客戶（請求程式）和伺服器（響應程式）之間的請求響應互動機制，使用者使用浏覽器可以通路應用伺服器的資訊，應用伺服器作為SOAP用戶端可以通路駐留在各個企業系統中的WEB服務，實作業務流程級管理的應用內建。

      業務流程管理模組化。在業務流程協作管理內建應用中，企業應用通過B2B協定和企業外部系統進行內建，而企業的内部流程對于企業外部系統是隐藏的。這樣，當企業的内部流程發生變化後，不會影響到外部的合作夥伴。這就要求有一種媒介服務來将B2B協定所隐含的流程和資料語義轉換為企業内部流程和資料語義。統一模組化語言是用來對軟體密集系統進行描述、構造、可視化和文檔編制的一種語言。采用元模型或UML模組化集等面向對象的模組化方法完成語義媒介、企業之間的資訊傳遞（安全、無欺詐、能應付災難性事件）、B2B級業務事件的審查、蹤和挖掘、以及在資訊庫中包含了貿易夥伴和他們之間通信的資訊貿易社群協定等內建模組化。

      業務流程的內建。業務流程級的內建主要采用中間件技術來完成分布式環境下企業業務流程的統一模組化，確定管理資料在應用程式間的單向流動，實作企業業務流程的智能化內建、管理與決策支援。企業在采用流程驅動的企業架構後，将業務流程的邏輯從應用中剝離出來，集中到業務流程管理器，形成了一個新的業務流程管理層。這樣，具備了較好的流程設計、測試和重新設計（更改）的能力，而且更容易将其他的系統內建進來。

      資料的內建。資料內建發生在企業内的資料庫和資料源級别。通過從一個資料源将資料移植到另外一個資料源來完成資料內建。利用資料複制和中間件工具，采用實時方式或批處理方式，完成在資料源之間的資料傳輸、資料合并、資料複制、資料的析取、轉換、裝載等。

      （2）面向WEB服務的企業應用內建特色

      WEB服務為企業應用內建的實作提供了一種全新的機制。它為本地和遠端服務的定義、釋出和通路提供了一整套開放标準的方法。應用開發人員建立了一套服務的标準後，可以在不同的系統、不同的平台，使用不同的語言來友善地通路應用服務。面向WEB服務的應用內建方案具有：

      簡單實用。與采用分布式技術實作企業應用內建解決方案相比，WEB服務更便于設計、開發、維護和使用。開發和使用WEB服務的平台架構之後，建立跨越多個應用程式的商務流程處理将變得相對簡單。目前已有許多工具可以開發和部署WEB服務，還有一些工具可以将已有的COM元件部署為WEB服務。

      開放性。WEB服務采用基于開放标準，任何支援這些技術的裝置都可以擁有和通路WEB服務。同時采用SOAP協定是所有供應商都支援的标準，避免了在CORBA和其他協定之間轉換帶來的麻煩，且使用者易于接受，節省了企業為了支援新出現的WEB技術所需要的投資。

靈活性。基于WEB服務的內建是建立在釋出服務的應用程式和使用服務的應用程式之間的松散耦合，任何的WEB服務都可以與其他WEB服務進行互動，使得企業應用易于更改，可以連接配接異構系統和操作環境，使得在局部系統出錯的時候能更好地恢複，這樣可以使系統獲得更高的強壯性，友善靈活。

      高效性。WEB服務允許把應用程式劃分為一些小的邏輯元件，因為在小粒度基礎上內建應用程式時，內建将變得更容易，進而使WEB服務的EAI解決方案更為高效、快捷。

      4 結束語

      随着面向中間件和代理技術的成熟，采用點對點的企業應用內建（通常采用面向消息的中間件，應用程式之間通過應用程式接口進行點對點的資料與資訊交換，實作各應用之間的松散內建）和采用結構級的企業應用內建（采用一種中央集線器型的架構和中間件工具來統一實作和開展資料的傳輸與交換）模式已在企業中得到了較好的應用。而采用中間件技術且面向WEB服務的企業業務流程級管理的應用內建仍未完全成熟，需要不斷地進行研究與應用探讨。