隨著計算機集成制造系統(Computer Integrated Manufacturing Systems)技術在國內的推廣，CAD軟件、ERP軟件得到廣泛的應用，企業的信息化程度也不斷提高。但是在實際應用中，CAD軟件和ERP軟件分屬不同的應用領域，其信息共享問題常常被人忽視，于是企業中存在的CAD數據、ERP數據，成了一個個信息“孤島”。對于同一產品或零件的信息各自從不同的角度定義，采用不同的數據模型描述，用不同的方式錄入、存儲、維護，造成大量重復錄入以及信息冗余，并得不到同步更新；同時在客觀上阻礙了進一步在整個企業中的信息化進程，而形成了新的信息瓶頸。
本文的研究目標就是針對我國模具行業在設計、制造、管理等方面所存在的上述主要問題，從模具企業的數字化設計、制造、管理需求出發，在已有的模具CAD系統、模具生產管理系統等成果基礎上，采用面向服務的架構集成相關應用系統。本平臺采用ESB作為其基礎框架，通過基于數據事件流的處理方式完成數據格式的轉換，采用基于Rete算法的規則引擎實現業務邏輯，將各種應用邏輯抽象為服務連接到ESB上，實現數據的無縫集成和實時共享。
1 模具企業的業務分析與建模
1.1 模具企業業務分析
CAD／CAE／CAM／CAPP在模具行業的廣泛應用，使得國內模具行業的生產技術能力大幅提高，然而生產管理能力卻相對滯后。近年來，一些大中型、競爭力強的模具企業實施了PDM、ERP等信息系統，生產管理能力有了一定程度的提高，也帶來了直接的經濟效益，但是仍然存在著CAD系統和ERP系統的信息流通不暢的問題[2]。一般來講，模具設計之后就可以進行采購和工藝設計，采購、工藝設計以及模具制造是可以并行的。采購的材料以及數量是根據模具圖紙的BOM信息決定的，BOM的獲取效率和準確率直接影響了采購的效率，從而影響整副模具交貨期。然而目前普遍的BOM集成是手動完成的，專門的BOM錄入人員將設計圖紙的BOM信息手動的錄入ERP系統中進行統一管理，這樣就大大降低了BOM更新的效率，同時由于人為失誤會導致BOM信息的不準確，可能造成庫存不足或者過量，導致整個制造過程的低效；規模較大的模具企業是在CAD系統中進行BOM表導出的二次開發，這在一定程度上提高了操作效率與精度，但在自動化方面還是非常欠缺。可見CAD系統和ERP系統的BOM信息的高效集成已經十分必要。
1.2 模具企業業務建模
模具企業是十分復雜的系統，包含如企業經營、產品設計、產品生產、物料采購等多個層面；整個業務過程不僅涉及到物流，還有大量的信息流、資金流；同時，模具企業是個動態變化的系統，客戶需求的頻繁改動使得整個生產過程存在大量的隨機因素和不確定性因素。因此，對模具企業的建模顯得尤為重要。通過對業務模型的分析，可以發現存在于模具企業的業務瓶頸，為優化和改造業務流程提供了科學依據。
企業建模的方法有很多，根據建模側重點各有不同，企業模型信息往往由這些反映各個側面的子模型組成，如功能與信息建模方法，過程建模方法，組織與資源建模方法，動態企業建模方法，集成化企業建模方法等。由于我們關心的重點是模具企業的業務過程，在此采用描述工作流程的過程建模方法進行模具企業的業務流程建模。目前，主流建模方法有集成計算機輔助制造(Integrated Computer Aided Manufacturing，ICAM)DEFinition系列方法、基于統一建模語言(Unified Modeling Language)的建模方法、基于業務流程建模標注(Business Process Modeling Notation)流程圖方法等。IDEF族的方法基本上是靜態建模，缺少動態的功能，很難表達復雜的邏輯關系和非確定的信息；UML角色工作流建模，是一種以角色為中心的建模方法，建模重點在角色的交互協作上，在流程描述上有所欠缺；基于BPMN的建模方法借鑒了UML活動圖，UML EDOC的業務流程圖，IDEF等的技術經驗，兼顧了復雜的流程語義和角色交互，為描述和研究復雜系統提供了強有力的手段。BPMN由一組圖形元素構成，便于開發一個簡單的，為大多數業務分析人員熟悉的流程圖。對于建模者來說，這些圖形都是易于區分和識別的。同時，眾多的成員保障了BPMN作為一個業務流程建模語言的標準。由此可見，基于BPMN的建模方法是很好的選擇。
通過對模具企業ERP系統和CAD系統的業務分析可得如下基于BPMN的業務流程圖。由圖1可知，物料信息是CAD系統需要與ERP系統頻繁交互的，ERP會根據由CAD系統提交的物料信息決定采購計劃。而針對于模具行業的實際業務特點，客戶需求的頻繁改動時有發生，物料信息也會隨之改變。如CAD系統改動的物料信息不能及時的更新到ERP系統中，采購清單就會與實際需求不一致，導致采購不足或者采購過剩，給企業帶來不必要的麻煩和損失。因此，物料信息的實時更新和一致性顯得尤為重要。平臺工作的關鍵是保證物料數據實時更新，使得物料信息在系統之間保持一致和高度透明，功能要求就是要解決CAD系統和ERP系統的BOM無縫集成的問題。
圖1 模具企業業務框架
面對業務流程不斷變化、多種異構系統重用和集成的問題，面向服務的集成是目前最有效的解決方案。在面向服務的思想下，具體應用程序的功能由一些松耦合并且具有統一接口定義方式的服務組合構建起來的。這些封裝良好的原子化的服務僅僅在它們共同的契約里暴露行為，服務外部不能看到服務的內部狀態和狀態轉化。同時，這些服務共享同一個消息總線，對迅速變化的業務環境具有良好適應力。這剛好可以解決模具企業需求多變所帶來的問題。通過對模型分析可以得出，集成的最佳時間點是3D模具圖紙設計好之后，BOM集成分為兩個主要的步驟：(1)從CAD系統讀取BOM信息；(2)BOM數據經過轉換，導入ERP系統。面向服務的解決方案可以對這兩個步驟進行服務的抽象，即一個讀取服務，一個寫入服務。在“3D設計／審核”環節之后，調用讀取服務和寫入服務，實現BOM的實時共享和無縫集成。
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本文標題：模具企業ERP的業務分析與建模
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