隨著計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(Computer Integrated Manufacturing Systems)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣，CAD軟件、ERP軟件得到廣泛的應(yīng)用，企業(yè)的信息化程度也不斷提高。但是在實(shí)際應(yīng)用中，CAD軟件和ERP軟件分屬不同的應(yīng)用領(lǐng)域，其信息共享問(wèn)題常常被人忽視，于是企業(yè)中存在的CAD數(shù)據(jù)、ERP數(shù)據(jù)，成了一個(gè)個(gè)信息“孤島”。對(duì)于同一產(chǎn)品或零件的信息各自從不同的角度定義，采用不同的數(shù)據(jù)模型描述，用不同的方式錄入、存儲(chǔ)、維護(hù)，造成大量重復(fù)錄入以及信息冗余，并得不到同步更新；同時(shí)在客觀上阻礙了進(jìn)一步在整個(gè)企業(yè)中的信息化進(jìn)程，而形成了新的信息瓶頸。
本文的研究目標(biāo)就是針對(duì)我國(guó)模具行業(yè)在設(shè)計(jì)、制造、管理等方面所存在的上述主要問(wèn)題，從模具企業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、管理需求出發(fā)，在已有的模具CAD系統(tǒng)、模具生產(chǎn)管理系統(tǒng)等成果基礎(chǔ)上，采用面向服務(wù)的架構(gòu)集成相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)。本平臺(tái)采用ESB作為其基礎(chǔ)框架，通過(guò)基于數(shù)據(jù)事件流的處理方式完成數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，采用基于Rete算法的規(guī)則引擎實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，將各種應(yīng)用邏輯抽象為服務(wù)連接到ESB上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成和實(shí)時(shí)共享。
1 模具企業(yè)的業(yè)務(wù)分析與建模
1.1 模具企業(yè)業(yè)務(wù)分析
CAD／CAE／CAM／CAPP在模具行業(yè)的廣泛應(yīng)用，使得國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)能力大幅提高，然而生產(chǎn)管理能力卻相對(duì)滯后。近年來(lái)，一些大中型、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的模具企業(yè)實(shí)施了PDM、ERP等信息系統(tǒng)，生產(chǎn)管理能力有了一定程度的提高，也帶來(lái)了直接的經(jīng)濟(jì)效益，但是仍然存在著CAD系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的信息流通不暢的問(wèn)題[2]。一般來(lái)講，模具設(shè)計(jì)之后就可以進(jìn)行采購(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，采購(gòu)、工藝設(shè)計(jì)以及模具制造是可以并行的。采購(gòu)的材料以及數(shù)量是根據(jù)模具圖紙的BOM信息決定的，BOM的獲取效率和準(zhǔn)確率直接影響了采購(gòu)的效率，從而影響整副模具交貨期。然而目前普遍的BOM集成是手動(dòng)完成的，專(zhuān)門(mén)的BOM錄入人員將設(shè)計(jì)圖紙的BOM信息手動(dòng)的錄入ERP系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理，這樣就大大降低了BOM更新的效率，同時(shí)由于人為失誤會(huì)導(dǎo)致BOM信息的不準(zhǔn)確，可能造成庫(kù)存不足或者過(guò)量，導(dǎo)致整個(gè)制造過(guò)程的低效；規(guī)模較大的模具企業(yè)是在CAD系統(tǒng)中進(jìn)行BOM表導(dǎo)出的二次開(kāi)發(fā)，這在一定程度上提高了操作效率與精度，但在自動(dòng)化方面還是非常欠缺�？梢�(jiàn)CAD系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的BOM信息的高效集成已經(jīng)十分必要。
1.2 模具企業(yè)業(yè)務(wù)建模
模具企業(yè)是十分復(fù)雜的系統(tǒng)，包含如企業(yè)經(jīng)營(yíng)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)、物料采購(gòu)等多個(gè)層面；整個(gè)業(yè)務(wù)過(guò)程不僅涉及到物流，還有大量的信息流、資金流；同時(shí)，模具企業(yè)是個(gè)動(dòng)態(tài)變化的系統(tǒng)，客戶(hù)需求的頻繁改動(dòng)使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程存在大量的隨機(jī)因素和不確定性因素。因此，對(duì)模具企業(yè)的建模顯得尤為重要。通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)模型的分析，可以發(fā)現(xiàn)存在于模具企業(yè)的業(yè)務(wù)瓶頸，為優(yōu)化和改造業(yè)務(wù)流程提供了科學(xué)依據(jù)。
企業(yè)建模的方法有很多，根據(jù)建模側(cè)重點(diǎn)各有不同，企業(yè)模型信息往往由這些反映各個(gè)側(cè)面的子模型組成，如功能與信息建模方法，過(guò)程建模方法，組織與資源建模方法，動(dòng)態(tài)企業(yè)建模方法，集成化企業(yè)建模方法等。由于我們關(guān)心的重點(diǎn)是模具企業(yè)的業(yè)務(wù)過(guò)程，在此采用描述工作流程的過(guò)程建模方法進(jìn)行模具企業(yè)的業(yè)務(wù)流程建模。目前，主流建模方法有集成計(jì)算機(jī)輔助制造(Integrated Computer Aided Manufacturing，ICAM)DEFinition系列方法、基于統(tǒng)一建模語(yǔ)言(Unified Modeling Language)的建模方法、基于業(yè)務(wù)流程建模標(biāo)注(Business Process Modeling Notation)流程圖方法等。IDEF族的方法基本上是靜態(tài)建模，缺少動(dòng)態(tài)的功能，很難表達(dá)復(fù)雜的邏輯關(guān)系和非確定的信息；UML角色工作流建模，是一種以角色為中心的建模方法，建模重點(diǎn)在角色的交互協(xié)作上，在流程描述上有所欠缺；基于BPMN的建模方法借鑒了UML活動(dòng)圖，UML EDOC的業(yè)務(wù)流程圖，IDEF等的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，兼顧了復(fù)雜的流程語(yǔ)義和角色交互，為描述和研究復(fù)雜系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的手段。BPMN由一組圖形元素構(gòu)成，便于開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的，為大多數(shù)業(yè)務(wù)分析人員熟悉的流程圖。對(duì)于建模者來(lái)說(shuō)，這些圖形都是易于區(qū)分和識(shí)別的。同時(shí)，眾多的成員保障了BPMN作為一個(gè)業(yè)務(wù)流程建模語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，基于BPMN的建模方法是很好的選擇。
通過(guò)對(duì)模具企業(yè)ERP系統(tǒng)和CAD系統(tǒng)的業(yè)務(wù)分析可得如下基于BPMN的業(yè)務(wù)流程圖。由圖1可知，物料信息是CAD系統(tǒng)需要與ERP系統(tǒng)頻繁交互的，ERP會(huì)根據(jù)由CAD系統(tǒng)提交的物料信息決定采購(gòu)計(jì)劃。而針對(duì)于模具行業(yè)的實(shí)際業(yè)務(wù)特點(diǎn)，客戶(hù)需求的頻繁改動(dòng)時(shí)有發(fā)生，物料信息也會(huì)隨之改變。如CAD系統(tǒng)改動(dòng)的物料信息不能及時(shí)的更新到ERP系統(tǒng)中，采購(gòu)清單就會(huì)與實(shí)際需求不一致，導(dǎo)致采購(gòu)不足或者采購(gòu)過(guò)剩，給企業(yè)帶來(lái)不必要的麻煩和損失。因此，物料信息的實(shí)時(shí)更新和一致性顯得尤為重要。平臺(tái)工作的關(guān)鍵是保證物料數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，使得物料信息在系統(tǒng)之間保持一致和高度透明，功能要求就是要解決CAD系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的BOM無(wú)縫集成的問(wèn)題。
圖1 模具企業(yè)業(yè)務(wù)框架
面對(duì)業(yè)務(wù)流程不斷變化、多種異構(gòu)系統(tǒng)重用和集成的問(wèn)題，面向服務(wù)的集成是目前最有效的解決方案。在面向服務(wù)的思想下，具體應(yīng)用程序的功能由一些松耦合并且具有統(tǒng)一接口定義方式的服務(wù)組合構(gòu)建起來(lái)的。這些封裝良好的原子化的服務(wù)僅僅在它們共同的契約里暴露行為，服務(wù)外部不能看到服務(wù)的內(nèi)部狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)化。同時(shí)，這些服務(wù)共享同一個(gè)消息總線，對(duì)迅速變化的業(yè)務(wù)環(huán)境具有良好適應(yīng)力。這剛好可以解決模具企業(yè)需求多變所帶來(lái)的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)模型分析可以得出，集成的最佳時(shí)間點(diǎn)是3D模具圖紙?jiān)O(shè)計(jì)好之后，BOM集成分為兩個(gè)主要的步驟：(1)從CAD系統(tǒng)讀取BOM信息；(2)BOM數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，導(dǎo)入ERP系統(tǒng)。面向服務(wù)的解決方案可以對(duì)這兩個(gè)步驟進(jìn)行服務(wù)的抽象，即一個(gè)讀取服務(wù)，一個(gè)寫(xiě)入服務(wù)。在“3D設(shè)計(jì)／審核”環(huán)節(jié)之后，調(diào)用讀取服務(wù)和寫(xiě)入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)BOM的實(shí)時(shí)共享和無(wú)縫集成。
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本文標(biāo)題：模具企業(yè)ERP的業(yè)務(wù)分析與建模
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