集成化企业建模系统体系结构与实施方法研究

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1、集成化企业建模系统体系结构与实施方法研究*范玉顺吴澄淸华大学口动化系，北京100084摘要：企业建模方法学研究及工具的开发对于促进企业快速高效实施CIMS具有重要的意义。本文提出了一个集成化的企业建模方法，给出了建模框架体系和基于工作流的过程视图建模方法，设计了一个基于CORBA软件总线的集成化企业建模与仿真优化系统。本文扩展了企业建模的生命周期，提出了4阶段生命周期的建模方法，引入了工作流模型（过程模型）作为企业模型的核心视图，提出了实现企业模型到实施系统转化的两种可行的方法。关键词：企业建模，体系结构，过程模型，工作流，仿真1.引言随着CI

2、MS理论和实践的发展，针对CIMS工程的实施，国内外学者提出了多种企业建模、设计和分析方法论，如CIMOSA⑴、GRAI-GIM⑵、IDEF［叭PERA⑷、ARIS®和DEM⑹等。敏捷制造战略⑺等先进制造模式对企业建模理论和方法在适应性、集成化、面向全生命周期、性能优化、一体化建模与实施等方面提岀了更高的要求，现有的金业建模方法存在的问题也FI益明显，这些问题集中反映在以下几个方面：1）现有的建模方法的3阶段的生命周期仅完成了对企业实施信息系统过程的描述，它不能完成对企业信息系统的不断改进和维护过程的持续支持；2）现冇的企业建模方法在集成方面存

3、在严重的不足。这个不足反映在两个方面。第一，大多数企业建模理论和方法采用了多视图建模的方法來描述企业的不同侧面，缺乏一个良好的方法来实现这些不同视图模型之间的集成；笫二，现有的企业建模工具与应用实施工具之间存在严重的脱节，建模理论和方法取得的结果不能直接转化为可实施的系统；3）现有企业建模工具在适应性和柔性上存在不足。这些不足表现在难以扩展建模工具的功能与实现与其它应用系统的集成困难；4）现有建模方法缺乏有效的模型性能评价指标体系，模型仿真优化功能较弱，迫切需要建立实用的模型性能评价指标体系，在此基础上进行模型的仿真分析与优化。在全而分析了当今

4、企业对建模理论和工具需求的情况下，针对现有建模理论与方法存在的不足，本文提出了一种集成化的企业建模方法，给出了其系统体系结构，给出了基于工作流的过程建模方法，并设计了基于软构件标准CORBA的企业建模与优化工具系统。2.集成化企业建模系统体系结构本文提出的建模系统体系结构是由生命周期维、视图模型维、通用性层次维组成一个三维立方体结构（图1）,该体系结构的各个侧面描述金业建模所涉及的不同阶段、不同视图和不同建模构件的通用性。863/CIMS主题资助项目（项目编号:863-511-944-002）,稿件编号:99228需求分析系统设计系统实施系统维

5、护模型构件层参考模型层应用模型层图1企业建模系统体系结构资源视图///组织视鸟///1「信息视图//功能视图//>过程视图/

6、统建立仅是信息系统的一小部分工作，更长期和更艰巨的工作是信息系统的维护与升级丄作。图2给出了生命周期维的结构、不同建模阶段屮的模型建立过程与映射关系。由图2可以看出，整个企业建模生命周期构成一个闭环，每个阶段的结果(输出)是下一个阶段的输入，上一个生命周期的运行维护阶段得到的结果(输出)是下一个生命周期需求分析阶段的输入，这个不断循环的过程反映了企业的CIMS系统不断改进和扩展的过程。生命周期各个阶段完成的工作和得到的结果如下：(1)需求分析阶段：在业务调查、现状分析、需求定义的基础上建立需求分析模型，该模型主要包括初步的组织视图模型、资源视图

7、模型、功能视图模型、过程视图模型和信息视图的概念模型；(2)系统设计阶段：在需求分析阶段所建模型的基础上，调整功能结构、组织结构，从而完善功能模型、组织模型和资源模型，进行过程重组，建立优化的过程模型，并牛成信息视图的逻辑模型；(3)系统实施：实例化组织模型、资源模型，利用工作流机进行实例化过程模型，从而实现将优化后得到的模型投入实际运行，完成建模过程到实施系统的映射，解决目前金业建模方法与实施系统之间存在的脱节问题；(4)运行维护阶段：通过文档管理、版木控制等方法实现对于投入运行的CIMS系统的有效管理和监控，并通过集成需求管理软件工具来对运

8、行过程中企业不断提出的新的需求进行记录和管理。系统维护阶段阶町)维护模型(1)文档管理(2)版本控制(3)企业新需求收集需求分析模型(1)建立组织模型