新一代ERP系统功能构件标准化问题研究

ComputerIntegratedManufacturingSystemsVol.10SpecialMagazine

Dec.2004

文章编号:1006-5911(2004)S1-0177-06

新一代ERP系统功能构件标准化问题研究

何 霆1,战德臣1,徐晓飞1,王 平2

(1.哈尔滨工业大学计算机学院,黑龙江 哈尔滨 150001;2.中国标准化研究院,北京 100029)

摘 要:为解决新一代企业资源管理系统功能构件标准化问题,给出了新一代企业资源管理定义及其相关扩展企业模型,利用CIMOSA和领域工程的领域分析方法,综合国内外相关企业资源管理产品及其规范内容,建立了新一代企业资源管理系统5大功能构件标准体系,从而为其软件产品研发、实施与推广的规范化、高效化提供支持。

关键词:新一代ERP;标准化;企业模型;功能构件中图分类号:TP391 文献标识码:A

0 引言

企业资源计划(EnterpriseResourcesPlanning,ERP)是由著名的信息技术咨询商GartnerGroup公司在20世纪90年代初期提出的。作为一个多学科交叉的技术领域,ERP体现了当今世界上最先进的企业管理理论,是当代制造业企业最具影响力的一种现代管理技术。它是一个面向企业供应链管理的信息系统,以制造资源计划MRPÒ为核心并在MRPÒ的基础上进行了扩展,它把客户需求和企业内部的制造活动以及供应商的制造资源整合在一起,形成一个完整的供应链,并对供应链上所有环节如订单、采购、库存、计划、生产、发货和财务等资源进行统一计划和管理[1]。

ERP系统作为一种大型应用软件系统,其设计、开发、实施与应用已形成较完整和成熟的体系,成为全世界范围内企业信息化的主要手段和工具。据统计,在欧美等发达国家,ERP的应用普及率已达到80%~90%,而在我国,只有大约1%的企业应用ERP系统,且效果不佳。究其原因,主要包括两个方面:一是ERP业界对中国企业和ERP蕴含的哲理

收稿日期:2004-09-23。

基金项目:国家863/CIMS主题资助项目(2003AA4Z2150)。

[2]

缺乏深入的理解与实践;二是ERP市场鱼目混珠。正是这两方面的原因导致了市场上缺乏真正成熟的产品,以致于多数ERP项目实施失败以及用户对ERP表示怀疑,而这与中国没有ERP相关方面尤其是功能体系方面的标准和规范有着直接的关系。

本文综合国内外相关ERP产品的内容、研究成果和相关软件工程领域技术,建立了新一代ERP(NewGenerationERP,NERP)系统的功能构件标准体系。

1 新一代ERP的定义和特点

目前,企业已进入21世纪全球制造时代,与ERP相关学科特别是制造技术、计算机技术的迅猛发展对NERP提出了相应的要求:¹基于敏捷制造和供应链管理思想、充分吸收先进管理理念和技术、紧密结合中国国情,在功能和技术上与先进ERP相媲美,同时兼具本土化适应性的民族ERP软件;º以传统的ERP为基础,通过拓展CRM、SCM、电子商务等理念,使企业上下游之间的合作伙伴紧密地联系在一起。该系统面向的企业模型-NERP扩展企业模型如图1所示。

作者简介:何 霆(1972-),男,河南淮阳人,哈尔滨工业大学计算机学院副教授,博士,主要从事数字化企业、企业智能计算等方面研究。

E-mail:xuantinghe@hit.edu.cn。

178计算机集成制造系统第10卷

从图1的扩展企业模型可以看出,NERP系统的功能不仅覆盖企业内部管理的所有方面(生产、物料、设备、人力、资金和信息等),还突破了企业的边界,扩展到企业上游的供应商、下游的分销商和客户,以及合作伙伴等资源和能力的集成,帮助企业利用一切可以利用的资源快速高效地进行生产经营,将企业间的竞争转化为供应链之间的竞争。

2 NERP系统功能构件标准的技术基础

作为一种分布式的企业级应用软件系统,构件化是当前有效解决NERP系统设计、开发、实施、维护、扩展和升级等问题的唯一途径。这也是软件产业发展的一个必然趋势。因为基于软件构件技术,应用开发人员可以利用现成的软件构件装配成适用于不同领域、功能各异的ERP应用系统。借用构件技术、软件框架和软件复用,人们将彻底改变ERP软件的生产方式,从根本上提高软件生产的效率和质量,提高开发ERP软件系统的成功率。

[3]

211 构件简介

构件也叫软件组件,是具有一定集成度并可以重复使用的软件组成单元,类似于传统工业中的零部件。构件可定义为一个特定的软件、一个模块、一个包或一个子系统,它实现一个特定的功能,有一个明确的边界,并能够集成到一个设定好的构架中[4]。构件的作用是构造新的软件系统,可以不必每次从零做起,直接使用已有的构件,即可组装(或合理修改)成新的系统。利用构件生产应用软件的过程如图2所示。212 现有ERP系统的缺点

目前,国内外大多数ERP系统的设计和开发大都以信息的处理和集成为目标,面向系统的组织结构来实现各种功能。这些功能模块之间的内在联系没有得到很好地体现,而是隐含在软件包中,系统的执行流程往往隐藏在复杂的菜单之后。这些面向功能的ERP系统不能适应过程的变化,需要重新设计、编码和修改。可见,传统面向功能的ERP软件由于缺乏对业务流程的有效支持、耦合度大、缺乏灵活性,导致了ERP产业的危机。

软件工程领域相关技术特别是软件复用技术的迅猛发展,为解决ERP软件问题提供了很好的基础。借用构件技术、软件框架和软件复用,人们将彻底改变传统软件的生产方式,从根本上提高了软件生产的效率和质量,以及开发ERP系统的成功率。213 建立NERP系统功能构件标准体系的方法21311 CIM-OSA简介

CIM-OSA(computerintegratedmanufacturing-opennesssystemarchitecture)是由欧共体21家公司和大学组织开发出的一个CIM开放体系结构/方法,其目的是提供一个面向CIM系统生命周期的、开放式的CIM参考体系结构,它从多个层次和多个角度反映了CIM企业的建模、设计、实施、运行和维护等各个阶段,并形成了一整套形式化体系[5]。CIM-OSA体系结构将企业模型视为一个三维模型,即视图维、生命周期维和通用层次维。其中生命周期维定义了三个建模层次,即需求定义层、设计说明层和实施描述层,对CIM系统的全生命周期提供支持。21312 NERP系统功能构件标准体系建立方法

借鉴CIM-OSA体系结构中企业模型生命周期维的建模层次,基于CBD(component-baseddevelop-ment)思想,本文提出了基于构件的NERP系统功能构件标准体系的分析设计方法,其生命周期分为需求分析、设计说明和实施描述三个阶段,其方法和过程如图3所示。专刊何 霆等:新一代ERP系统功能构件标准化问题研究179

一个综合性的评价。其主要流程包括:

(1)样品登记 将需要检验的煤炭取样并把样品送到检验部门,检验部门对样品的名称、交检部门名称、需检项目、需要结果的日期等进行登记。

(2)检验 检验人员根据检验项目,进行手工或自动检测,记录检验数据。

(3)输入检验数据 将检验人员记录的原始检测数据输入计算机。

(4)计算分析 根据检验方法和检验标准,对输入的检测数据进行计算、处理和分析,得出评价结果。

(5)审核 对检验的结果进行审核,判断检验过程是否有错误。

(6)生成检验报告 根据样品信息、检验数据和评价结果,为每个通过审核的样品生成一份检验报

基于构件的NERP功能系统分析设计的内容和步骤如下:

(1)需求分析阶段 主要有两项工作:¹构造NERP业务系统的分层体系结构,确定相应的功能子系统,进而建立相应子系统的业务流程模型。NERP系统的业务流程包括实现各种功能的业务活动和业务活动之间的逻辑关系。业务活动对应业务过程中的任务,每个活动实现某种特定功能并由相应的构件来实现。º对所需构件进行需求分析和设计。建模人员要调查和分析实现NERP系统功能的相关业务过程,指定过程中负责执行活动的角色和支持用户使用的应用程序,而这些应用程序会以构件的形式提供。

(2)设计说明阶段 分析优化需求阶段得到的业务流程模型,从中获取一般性和可变性的需求,并在此基础上设计和开发功能构件库。

(3)实施阶段 通过指定业务流程中活动和构件的关系,逐步建立起NERP应用系统。

对于NERP系统而言,由于本文侧重于如何划分好构件并建立功能构件标准体系,其核心内容是如何获取系统一般性和可变性的需求。这是一个非常费时、费力、需要熟悉ERP产品、掌握丰富专业知识和实践经验的系统工程。下面以某企业质量管理子系统中的质量检验为例,采取领域分析的方法获取其一般性(共性)和可变性(变性)的需求(有关领域分析的详细内容,详见文献[6])。

例如,某企业对于采购的煤炭,需要进行入厂检验,检验其发热量、灰分、挥发分、水分等指标,得出告;

(7)统计查询 对样品、检验数据和检验报告进行各种统计、查询和打印管理。

在此业务流程中,所有企业共性(一般性)的需求内容包括:¹流程相同。此流程不仅适用于检验煤炭,而且适用于检验钢材、玉米、化学原材料等物品。因此可以作为质量检验的业务框架(同时提供了功能构件的标准化基础)。º需要的主要功能相同(可以进行标准化的功能构件)。包括样品登记、检验、输入检验数据、计算分析、审核、检验报告生成、查询统计等。

对于不同的检验物品,每个功能的内部都存在着变性,变性的需求内容有:¹每个检验项目产生的检验数据的类型和数量不同,要求每个检验项目的检验数据录入界面不同;º每个检验项目的检验数据的检验标准、计算公式、分析方法和处理流程不同;»同一检验项目的检验数据、检验标准、计算公式、分析处理流程等内容会由于技术的进步、国家法规的变化而变化;¼每个样品要求检验的项目不一定相同;½检验部门能够进行检验的项目会由于企业的要求、外界的变化而变化。

在这些变性需求中,核心的变性是每个检验项目具有不同的、可能变化的检验数据、检验标准、计算公式、分析方法和处理流程;从另一个角度来看,这些变性的需求也是共性的要求,即软件必须有检验项目管理功能,具有能够增加、减少检验项目及其属性、定义检验数据计算公式、定义数据处理和分析流程等功能。180计算机集成制造系统第10卷

3 NERP系统功能构件标准体系的提出

311 NERP系统功能参考模型的提出

基于以上指导思想,结合国内外10多家著名ERP产品的内容和发展趋势、整合传统ERP系统、供应链管理(SupplyChainManagement,SCM)、配送需求计划(DistributionRequirementPlanning,DRP)、客户关系管理(CustomerRelationshipManagement,CRM)、电子商务(ElectronicCommerce,EC)、第三方物流等内容,本文提出了图4所示的NERP系统的功能参考模型。

所示(篇幅所限,仅列出了部分)。

表1 NERP系统功能构件标准体系

第0层构件

第1层构件

第2层构件

第3层构件

物料类别定义

物料主文件定义

制造基础数据管理

物料清单管理

物料基本属性定义替代物料定义(*)

制造管理体系(包括离散、流程两大行业)

主生产计划(MPS)

,采购管理

物流管理体系

,

供应商管理

,,,,

请购管理

采购计划管理

采购计划编制与维护

,,

核算项目分类

资金流管理体系

,

,

公司定义

权限管理

部门定义

,

菜单管理

,

,

质量标准维护

质量系统

质量管理体系

,

注:*为可选构件

维护

空

,,

资源管理体系

系统管理总帐

核算项目管理

核算项目设置核算项目管制

,

BOM定义

BOM的展开和查询产品结构替代数据

,,,

由图4可以看出,NERP系统包括5大功能体系,即制造管理体系、物流管理体系、资金流管理体系、资源管理体系和质量管理体系。

312 NERP系统功能构件标准体系的建立

按照2.3.2所述,NERP系统功能构件标准体系需要在NERP系统的业务流程模型基础上建立,而企业的业务流程主要体现在企业的生产组织方式上。按照GartnerGroup公司1997年提出的ERP软件供应商分类方法,制造企业的生产组织方式包括连续的流程式生产和离散的加工装配两种类型。基于此分类方法,参照国内外SAP、ORACLE、BAAN、用友、金思维、和佳、天剑等十几家公司的ERP产品、信息产业部颁布的国家行业标准5企业资源规划系统(ERP)规范应用指南6、科技部组织相关部门制定的5制造业企业资源管理计划(ERP)功能体系结构和技术规范6以及2003年度ERP应用软件产品测评规范等内容[7~9],经过1年多努力,本文建立了NERP系统的功能构件标准体系。

NERP系统功能构件标准体系具体内容如表1质量抽样标准维护空质量等级定义

空

质量缺陷等级定义空

,

,

为了处理每个企业对于通用流程和扩展流程的特殊需要,规定企业NERP系统由四层配置构件搭建而成,其中,第0层和第1层的配置构件是各个主要模块的基本配置(必须具备);第2层和第3层的配置构件主要用来构建系统不同的业务情景(一个业务情景代表一个业务流程)。

这样,每个企业对于通用流程和特殊流程的灵活需求就可以通过上述方式得到满足。图5表示了按照这种方式构建不同行业企业版本NERP系统的实例。专刊何 霆等:新一代ERP系统功能构件标准化问题研究181

4 结束语

采用构件思想开发软件产品具有巨大的吸引力,已成为新一代ERP软件技术的发展方向。本文在NERP系统扩展企业模型的基础上,利用CIMOSA建模和领域工程的领域分析方法,在对国内外ERP成果、技术趋势以及产业发展的研究基础上,针对新一代ERP软件的特点和共性技术,建立了NERP系统功能构件标准体系。该体系作为国内ERP市场的一个标准,可以指导消费者、普及ERP知识、推进信息化带动工业化,也对规范市场、遏制无序竞争、扶持真正民族ERP品牌的快速发展有着深远的影响。

目前,由于代表NERP核心思想、理念与技术的ERP产品尚未成熟,NERP功能构件标准体系的研究尚处于初级阶段,还有诸多问题需要研究。例如,如何更进一步进行行业细分,以获取更加完善、全面的功能构件体系;如何在保持众多企业特性的基础上,基于工作流思想统一其业务活动和业务流程等。

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182计算机集成制造系统

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ResearchonstandardizationoffunctioncomponentsofNERPsystem

HETing1,ZHANDe-chen1,XUXiao-fei1,WANGPing2

(1.Sch.ofComputer,HarbinInst.ofTech.,Harbin 150001,China;

2.ChinaNationalInst.ofStandardization,Beijing 100029,China)

Abstract:StandardizationisthekeyofdevelopingandimplementingNewGenerationEnterpriseResourcesP1anning(NERP)systemsuccessfully.TosolvetheproblemsofstandardizationoffunctioncomponentsofNERPsystem,thecon-ceptofNERPandcorrelativeextendedenterprisemodelweredevelopedfirstly.CompilingthecontentsoffamousERPsystemsandstandsintheworld,thestandardsystemoffunctioncomponentsofNERPsystemwasputforwardusingthetoolsofCIM-OSAanddomainanalysis.AmoreeffectivemethodwasprovidedfortheR&D,implementationandpopu-larizationofNERPbecauseofthestandardoffunctioncomponents.

Keywords:newgenerationERPsystem;standardization;enterprisemodel;functioncomponent

Received23Sep.2004.

Foundationitem:ProjectsupportedbytheNationalHigh-Tech.R&DProgramforCIMS,China(No.2003AA4Z2150).

(上接第176页)

Researchontheinteractivemodelofregionalinformatizationmarketsystem

GUOWei,HUMing-yan,WANGRong,LIQing-xing

(Sch.ofMechanics,TianjinUniv.,Tianjin 300072,China)

Abstract:Constituentsandcharacteristicsofregionalinformationmarketsystemwereanalyzed.Keyreciprocalparametersofthemarketwereidentified.Theinteractivemodelinregionalinformationmarketwasstudied,whichlaidfoundationforthestudyofcompositionschemeandmethodologyofinformationindexsystemofmanufactureindustries.Furthermore,fromtheviewpointofdynamicsystem,basedonstatistics,thequantitativerelationmodelwasbuiltbyapplyinggreyrela-tiontheory.Characteristicsdatawereanalyzedinseveraltypicalregionalmarketandtheresultswerealsodiscussed.Keywords:manufacturinginformatization;indexsystem;regionalinformatizationmarket;interactivemodel;greyrela-tionanalysis

Received26Feb.2003;accepted08Jun.2004.