对业务流程重组在月生产计划中的应用.doc

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对业务流程重组在月生产计划中的应用问题的研究

引言: 实施ERP系统是企业提高信息化管理水平和市场竞争力的重要技术手段。由于ERP系统软件是针对原来特定环境设计的, 而企业始终处在动态变化的市场环境中, 当企业业务流程重组时, 该系统就不能适应, 即在动态环境下应用静态的系统, 系统缺乏柔性, 这已经成为企业信息化管理的一个瓶颈。为快速响应市场的变化, 企业有必要对原有的业务流程进行改进和重组, 因此研究支持业务流程重组的可重构ERP系统势在必行。
一、 业务流程重组的ERP相关技术
（一） 业务流程重组的概述
1990年, 《哈佛商业评论》杂志发表了迈克尔·哈默( M.Hammer) 的文章”改造工作:不要自动化, 而要推翻重来”。随后1993年, 哈默与担任CSC Index管理顾问公司董事长的James Champy于1993年合着《再造企业》( Reengineering the Corporation) 一书, 并以”管理革命的宣言”作为副标题, 从而掀起了世界性的BPR业务流程重组( Business Process Reengineering, BPR) 研究浪潮。业务流程重组就是对企业的业务流程( Process) 进行根本性( Fundamental) 的再思考和彻底性( Radical) 的再设计, 从而获得在成本、 质量、 服务和速度等方面业绩的戏剧性的( Dramatic) 改进, 使得企业能最大限度地适应以”顾客、 竞争和变化”为特征的现代企业经营环境
( 二) ERP概述
20世纪90年代以来, 随着企业信息处理量的不断加大, 企业资源管理的复杂性也不断加大, 这要求信息的处理有更高的效率, 传统的人工管理方式难以适应以上系统, 而只能依靠计算机系统来实现, 信息的集成度要求扩大到企业的整个资源的利用、 管理, 从而产生了新一代的管理理论与计算机系统——企业资源计划ERP( Enterprise Resource Planning) 。
企业资源计划是以市场和客户需求为导向, 以实行企业内外资源优化配置, 消除生产经营过程中一切无效的劳动和资源, 实现信息流、 物流、 资金流、 价值流和业务流的有机集成和提高客户满意度为目标, 以计划与控制为主线, 以网络和信息技术为平台, 集客户、 市场、 销售、 采购、 计划、 生产、 财务、 质量、 服务、 信息集成和业务流程重组( BPR—Business Process Reengineering) 等功能为一体, 而面向供应链管理( SCM—Supply Chain Management) [6]的现代企业管理思想和方法。
( 三) 业务流程重组与ERP结合
企业实施业务流程重组和应用ERP系统本是毫无关联的两件事, 一是关注管理思想, 一是关注技术手段。BPR的提出是管理领域的最新成果, 其本身与ERP系统的应用并没有直接的关联关系。早期ERP系统在企业的应用, 人们也没有明确的意识需要进行业务流程重组。
可是人们在企业管理模式和管理手段改造的实践中, 从失败的经验教训中找到了问题的答案: 进行企业管理模式改造的BPR离不开ERP系统的应用, 并经过ERP系统应用支撑新的业务流程。能够说, 在BPR从思想到现实的转变中, 信息系统作为一个重要手段起到了一种催化剂的作用, 不考虑信息系统的应用一般是难以达到对管理业绩的戏据性改进目标。要想靠ERP应用改进经营, 需要对企业原有业务流程进行重组, 不做BPR, ERP应用也很难达到预期效果。
二、 可重构ERP系统的实现方法研究
( 一) 可重构ERP系统
可重构的ERP系统就是当企业的组织结构发生变化时, ERP系统在原有的软硬件资源的基础上功能模块有所增删, 面对企业管理系统重新组合变化, ERP系统能够按照需求重新配置裁剪定制面向客户的应用系统。
开发可重构的企业ERP系统的目的是为了实现全面的、 统一的、 集成化的企业管理, 把孤立的、 有限的资源和信息管理支持系统经重构后能集成为一个统一的整体, 把刚性、 局部优化的管理变成为柔性、 全局一致的管理, 使系统重构后能充分有效地利用社会资源和各种功能支持软件, 快速适应环境变化的要求, 从而最大化利润和竞争力。
( 二) 可重构的技术基础
1.可重构的概念
可重构是指当市场需求发生变化时, 在制造系统全生命周期内经过逻辑或物理构型变化而获得最大生产柔性。可重构生产系统研究任务驱动下的面向制造资源结构逻辑重构, 即根据生产任务将现有厂房或车间内物理位置上没有必然联系的设备, 在逻辑上构成一个相对稳定的生产单元, 并结合调度技术最大限度地挖掘生产系统的生产能力, 从而提高制造资源的利用率, 减少设备闲置, 实现企业在现有生产条件下的效益最大化。
2.实现可重构的逻辑结构
逻辑多层架构的设计, 就是应用程序按逻辑工作, 能够分成的三个独特的服务领域的设计: 用户服务、 业务服务和数据服务, 其逻辑层次如图2.1所示。
用户服务
业务服务
数据服务
用户接口、 需求
最重要的通用的业务流程
数据库操作、 读写网络等

图2.1逻辑的层次图
在信息系统中, 用户服务是可见的。这些服务提供可移植的表示逻辑, 将数据显示给用户, 并允许用户对这些数据进行操作, 而且能够经过业务规则与业务服务链接在一起, 进而确认和产生所需的数据。用户服务的范例有窗体、 图形与屏幕上所显示的信息等。
多层逻辑结构与传统的两层客户／服务器的结构区别在于: 两层结构中, 用户将实际的业务逻辑放置到客户端(作为对表示逻辑的增补)或放置到后端数据库中(作为数据逻辑的一部分包含在存储过程中)。而在多层结构中, 用户将业务逻辑放到中间层上。这种模块化明确划分了表示逻辑, 业务逻辑和数据存储。
3.分布式组件技术
分布式组件技术是计算机网络技术和面向对象技术相互协调、 相互促进而发展起来的, 随着当今计算机网络特别是Internet的发展, 网络环境变得相当复杂多样, 解决异构网络环境下的互操作性显得尤为重要, 分布式对象技术的核心内容就是对象之间的交互操作。
CORBA是对象管理组织OMG( Object Management Group) 设计的一个标准。CORBA是OMG在其对象管理机构( OMA) 的基础上, 以对象请求代理( ORB) 为核心制定的分布对象标准, 定义了对象之间经过ORB透明地发送请求和接收响应的机制。它允许开发人员设计在分布异构型网络环境中可互操作的软件对象。对象请求代理ORB是CORBA的核心, 其结构如图2.2所示。
客户
对象实现
动态调用接口
IDL
Stubs
ORB界面
IDL
Skeleton
动态框架接口

对象适配器
ORB内核

图2.2 对象接口ORB结构图
图2.2中显示客户的请求经过ORB送至对象实现, 返回值也经过ORB返回给客户。在这个过程中, ORB负责对象实现的定位、 启动等工作。客户所能操纵的接口完全独立于对象的位置、 实现对象所采用的编程语言等细节。
( 三) 可重构ERP系统体系结构的建立
根据上面对ERP系统可重构技术的分析, 为使ERP系统具有可重构性, 不但需要将不同生产类型的生产活动之共性内容作为ERP系统的基础功能模块, 更重要的是需要提供一个系统可重构的机制, 即支持可重构的ERP系统体系结构, 以实现在这些共性功能模块的基础上, 经过重构技术形成适合不同制造企业不同生产管理特点的个性化的ERP系统。下面首先对企业生产活动进行分析。
1.企业生产活动总体分析
企业的一切经营活动都是以生产活动为中心展开的, 企业无论是实施ERP系统或是其它管理系统也都离不开对企业的生产活动的研究。
(1) 生产活动特征分析
从信息系统的角度来看, 人员、 设备、 物料、 信息等可抽象为对象, 而基本的业务活动能够抽象成功能单元, 将参与企业生产活动的各个部门抽象为实体。将对象、 功能单元和实体作为ERP系统的基本成员, 这些基本成员就形成了ERP 系统的重构的基础。各基本成员的关系可用图3.1来表示。

图3.1信息系统的基本成员及其关系
(2) 生产活动模型分析
根据企业生产管理的特点, 企业生产活动可分为上层决策、 中层计划和下层作业三个层次, 如图3.2所示。其中上层决策和中层计划统称为企业计划层, 而下层作业称为车间活动控制层。
① 企业计划层
一般制造企业生产计划活动情况描述: 首先企划部依照销售部门的订单、 市场情况、 生产预测、 历史数据及其它情况制定年生产时间的生产计划大纲, 在生产计划大纲的指导下, 计划部按到订单或预测制定一个短期投产计划即主生产计划, 并经过对企业关键资源能力与负荷的比较分析主生产计划的可行性, 如果计划可行, 则生成可行主生产计划。
长期规划
年度生产计划制定
历史记录
长期预测
上层决策
主生产计划制定
订单
产品设计
短期预测
物料需求分解
独立需求计划
自制计划制定
采购计划制定
外协计划制定
外协管理
采购管理
任务分解
作业计划
生产执行控制
成品库房
外协管理
质量管理
工辅具和
物料管理
设备管理
中层计划
下层作业

图3.2生产活动模型图
② 车间活动控制层
车间接到计划层下达的生产任务即生产定单(自制件计划)后, 首先进行任务分解, 然后根据一定的规则, 确定各个子任务的加工设备, 定单的开工日期由任务主管根据定单下达日期及定单计划入库日期, 工艺信息, 各工作中心和当前的加工计划决定, 编制出理论的计划后, 即形成了对各工作中心的负荷, 接着任务主管在各工作中心进行加工能力与工作负荷的平衡, 在各工作中心内部, 则对所承担的各个作业进行排序, 接下来制定物料准备计划并下达到各个部门。在核实物料、 工装等条件及确定工作中心回馈信息后, 制定正式的作业计划, 并开始派工。
2.可重构的ERP系统体系结构
从上文分析可知, 虽然不同的制造企业有不同的生产管理特点, 可是基本内容具有共性, 其生产活动的过程、 生产活动模型以及数据模型是基本相同的, 这为开发可重构的ERP系统提供了基础。下面开始进行系统体系结构的设计, 针对系统的应用目的和研究背景, 建立可重构ERP系统体系结构时考虑到以下几方面需求:
(1) 支持系统基础功能重组: 为体现面向特定企业个性化、 客户化的系统需求, 要求可重构的ERP系统具有可裁减、 功能可重组的特性。
(2) 系统二次开发的方便性: 通用基础功能模块体现了绝大多数制造企业的情况, 但不能排除在通用模块的基础上作二次开发的可能, 因此系统的体系结构要考虑具有二次开发的方便性。
(3) 支持业务流程重组: 市场竞争环境的日趋恶劣和快速多变必将引起企业要对传统的业务流程进行改造, 以获得更大的利益, 支持业务流程重组是支持可重构的ERP系统体系结构的必然要求。
(4) 与异构系统的集成: 随着敏捷制造、 动态联盟、 供需链等新管理模式的出现, 企业要充分利用全球其它企业的资源, 因此要求可重构的ERP系统具有与异构系统集成的特点。

功能
表示
生产计划
…
车间管理
流程
表示

功能注册机制
工作流管理
功能重组
系统执行服务

ERP系统原型功能单元
利用
二次开发功能单元
利用
基于CORBA功能单元
程序资源

数据引擎
资料适配器
通 信
服 务
数据库管理系统
计算机/网络/操作系统
支 撑
环 境
针对上面提到的三层结构, 将每层进行了更细的分层。表示层细分成菜单示和流程表示; 应用层细分成执行服务层和程序资源层; 数据服务层分成通信服务层和支撑环境层, 如图3.3所示, 不同的层次具有不同的功能。
表示层

应用层

数据层

图3.3可重构ERP系统体系结构

(1) 表示层
根据在系统中的作用表示层能够划分为两个部分: 菜单示和流程表示。菜单示是整个ERP系统的用户接口部分, 负责用户与应用程序的交互、 体现系统的业务操作。从这个意义上, 表示层相当于C1ient／Server体系结构中的用户层。表示层接受用户的输入、 请求, 将结果以适当的形式( 如图形、 报表) 返回给用户。
(2) 应用层
应用层中的系统执行服务, 是体系结构的核心, 它包括工作流管理、 功能重组管理和功能注册机制三部分。系统执行服务根据工作运行和功能重组运行方式, 经过功能注册对功能单元的动态调用来完成某个功能的执行, 实现系统功能重构。
在该层中引入工作流管理技术, 就是发挥工作流管理技术最大的优势, 即将应用逻辑与过程逻辑分离, 在不修改具体功能的情况下, 经过修改过程模型改变系统功能, 实现对企业生产经营过程或企业全过程的集成管理, 可有效地把人、 信息和应用工具合理地组织在一起, 充分发挥系统的效能, 有效实现对经营管理和生产组织的过程控制以及决策支持, 提高企业的动态响应能力。
在程序资源层引入分布式组件开发技术, 目的是使ERP系统维护或开发变得简单易行。将ERP系统的一个个功能按照CORBA或DCOM技术封装为分布式组件, 就可实现在服务器端存放这些功能组件, 不同地方的用户即可经过网络来访问这些组件, 实现ERP系统的构建。另外, 开发的功能构件的粒度的大小决定了ERP系统可重构的灵活性。
(3) 数据层
数据层的通信服务包含了数据引擎和数据接口适配器, 功能单元可经过数据引擎层完成与数据库的交互。数据引擎支持与不同的数据库管理系统连接, 从而功能单元能够运行在不同的数据库管理系统上。数据接口适配器的功能是负责将应用数据格式转换成CORBA功能单元能识别的数据格式。
支撑环境包括了计算机、 操作系统、 数据库管理系统、 通信协议和网络等, 这部分是系统得以运行的基础。
3. 系统可重构的解决方案
支持可重构的ERP系统体系结构由功能单元、 功能注册、 工作流管理、 功能重组等构成, 能够满足企业管理系统的可重构性需求, 解决方案简要说明如下:
首先, 将不同制造企业的共性内容开发成通用的管理原型系统的功能单元, 这是可重构系统的根本; 如果某个企业的实际情况符合原型系统的功能单元, 则只需要利用功能重组就能够定制个性化的ERP系统, 从而满足支持基础功能单元可重构的需求。
同时, 可利用原型系统的功能单元进行二次开发, 实现对一些与企业实际情况不太符合的功能的修改, 满足方便二次开发的要求。
当企业发生业务流程重组时, 以原型系统的功能单元和二次开发的功能单元, 利用工作流机制重构符合企业业务流程重组后的管理系统。
另外, 可经过对原型系统的功能单元和二次开发的功能单元进行CORBA封装, 实现与其它企业异构系统的集成。
为实现上述解决方案, 引入的功能注册机制, 所有原型系统的功能单元以及在原功能单元基础上经二次开发的功能单元, 均需要经过注册, 工作流管理和功能重组等都经过功能注册机制来间接地调用程序资源。
总结
从管理科学的角度, 对ERP理论及ERP与BPR相结合、 支持业务流程重组的管理思想进行了初步的研究。为了实现这种管理思想, 从信息技术和软件开发的角度对实现可重构的技术进行了探索, 包括可重构的逻辑结构, 分布式组件技术, 工作流技术等, 而且在对制造业生产活动总体分析的基础上, 总结它们共性的内容, 建立了数据需求模型, 应用软件重用技术对可重构的ERP系统进行了体系结构设计。

参考文献
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[6] 田珂,朱清新,向培素.复杂工作流模式的重构研究.计算机应用研究, ,24(3):27-29.