基于领域构件库平台的可重构ERP系统

1、基于领域构件库平台的可重构ERP系统广州市天剑计算机系统工程有限公司1前言当前，在向以客户为中心，以及向电子商务环境下企业间协同管理转型的过程中，制造企业的信息化系统正面临着巨大挑战。企业信息化的管理领域早已超出了企业内部资源计划与管理的范畴，企业对业务处理的速度、反应要求很高，一定要按照市场的变化不断地调整企业的业务流程，而且在不同行业，不同企业，甚至一个企业针对不同产品、不同客户和不同时间等不同条件下需要制定的业务流程会有很大的差别。管理、业务等各种需求不断变化对支撑系统造成的压力，要求IT 系统能够快速支撑新业务的实现，那么，留给系统开发和调试的时间就非常少，再加上新业务不断频繁的推出，

2、这些不但增加了信息化工作人员的工作量，还给系统稳定性带来隐忧。2企业信息化发展情况从应用角度看，企业管理软件经历了“企业局部应用”、“单一企业完整应用”及“集团型企业专项应用”几个较为成熟应用阶段，目前正在向“集团型企业应用集成”、“集团型企业完整应用”方向发展。集团型企业在完成内部单个企业的信息集成或专项应用集成后，开始考虑跨企业集成以及适应企业动态发展需求的基于工业化生产模式的集团型企业整体信息体系构建问题。从技术角度看，大型企业管理软件技术发展经历了结构化技术、面向对象技术、面向模式、面向构架开发技术等阶段，目前正在向以软件重用技术为核心、基于软件工业化生产思想的构件化、面向应用集成技术

3、方向发展。围绕软件重用思想出现了软件模式、中间件技术、构件化技术、可视化平台技术、软件构架技术、领域技术、软件产品线等一些重要的软件实现技术。在软件过程管理方面，相应地由一维的软件生命周期管理发展到软件统一过程、企业统一过程等多维软件过程周期管理。目前正在向基于构件的多维软件过程周期管理方向发展，从而适应大型企业的管理复杂性和动态多变性需求。3构件化技术发展和应用现状目前，软件行业的所有从业人员都在努力探索、实践基于构件、架构驱动、基于软件重用技术等等的软件工业化生产之路，企业信息化软件开发技术首当其冲成为研究、实践的主要对象。基于“企业应用集成”的目标，两年前，微软、IBM、BEA、ORAC

4、L、SAP等国际型软件业巨头提出了SOA理念并付诸实施。2005年10月份宣布了一种新的面向服务架构的编程模型，把服务构件架构和服务数据对象混合成编程模型。其中，服务构件模型用于创建能绑定到不同技术实现的中立的接口、实现和引用。而服务数据对象则用于访问位于多个位置多种格式的数据，并提供了一些实践探索案例和相关中间件平台。以SAP、ORACLE为代表的国外大型企业应用软件提供商，在企业管理信息化建设方面采用的思路是“专项应用企业应用集成”。“专项应用”主要是针对于集团型企业某个组织的某类专项业务提供完整的解决方案，实施一套成熟的套装软件；“企业应用集成”是把已实施的各类套装软件实现有机衔接起来，

5、包括集团型企业不同组织间同一业务的“纵向”集成，以及同一组织不同业务间的“横向”集成等。4天剑制造业信息化领域构件库平台为了应对这种快速变化，就需要在基础平台和系统架构上提高系统的可复用和可配置化程度，以提高系统的灵活性和快速性。天剑公司从2002年开始着力于构件化的SOA架构的探索，完成了制造业信息化领域构件库平台的研发。基于制造业信息化领域构件库平台，系统的可配置化程度可以通过构件化的SOA 架构来实现。S O A 是面向服务的系统架构理念，国外舶来的SOA 理念是将大的IT系统按照业务进行分割，然后再对分割后的系统进行封装。而构件化的S O A则不同，构件是一种软件开发技术，其基本理念是

6、将软件开发过程中会重复用到的部分封装起来，等到有新的同样的需求时调用。那么，构件化的SOA 架构就是将一个大的应用系统分解为成千上百个小的业务流程，而每个业务流程可以用构件组合而成。这样一来，当业务需求发生变化的时候，通过构件的重新组合就能方便、快速的改变业务流程或者实现新的业务。此外，构件技术的应用也必将节省开发成本和缩短开发周期，提高知识的复用度和系统的稳定性。相对中国的企业而言，管理不成熟以及多变的市场环境下，具有更为灵活支撑的构件化的SOA 架构平台则更为适用和实用，为制造企业ERP系统的开发维护和实施应用提供基础设施。平台包括五部分内容，构件模型、基础构件、业务构件、模型构件以及构件

7、库管理系统，如图1所示。图1 制造业信息化领域构件库平台4.1基础构件基础构件指的是与ERP系统业务需求无关的基础架构构件或通用构件。基础构件为TJ_rERP系统提供基础设施服务、平台无关服务和业务无关服务，主要包括数据库连接和访问服务的数据库引擎构件、业务流程和审批流程执行解析的工作流引擎构件、对外集成接口管理的服务引擎构件以及其它各种中间件服务的构件，包括事务管理构件、安全管理构件和消息管理构件等。4.2业务构件业务构件是指按照ERP应用系统的业务逻辑进行细分软件构件，业务构件封装了ERP系统的共性需求和变化性需求，体现ERP系统的业务对象或者业务流程。TJ_rERP系统的业务功能都是通过

8、各种粒度、各个层次的业务构件组装而成的，业务构件通过筛选、组装而构成每个业务功能，各个业务功能通过流程配置形成ERP业务流程，进而形成制造企业信息化的整体解决方案。如图1中业务构件部分描述的销售订单执行流程，由销售订单发起，通过生产计划到原料采购与车间生产，完工入库以后再到销售发货，同时移交财务进行货款结算和成本核算，流程的每个步骤都是一个独立的业务对象构件或者业务功能构件完成，通过TJ_rERP平台的流程配置则形成了一个解决企业销售、采购、生产与财务等环节物流与资金流流转的完整业务流程。4.3模型构件模型构件包括ERP系统领域模型、应用框架、系统架构以及设计模式等,是对应用模型的综合体现，例

9、如企业组织模型、信息模型、业务模型和流程框架等。对制造业信息化领域ERP系统的需求进行分析的基础上，考虑预期的需求变化、技术发展及客观限制等因素，确定合适的领域范围，识别领域中的共性和变化性，获取一组具有足够复用性的领域需求，并将其抽象化，形成领域模型。同时，对领域中典型ERP系统的软件体系结构进行分析，抽取其部分或整体的可重用设计部分，形成应用框架。应用框架是一个可复用的、部分实现的软件产品，它能够被实例化扩展，以生成特定的应用，它反映了一个领域应用系统族的体系结构，并且提供了创建领域应用的基本构造单元，同时定义了针对特定的功能需要在何处进行调整和修改。在开发维护ERP系统时,可以根据领域模

10、型,确定新应用的需求规约,选用合适的应用框架和软件架构,并以此为基础选择领域构件进行组装,最终形成新的应用系统。这样，ERP应用系统的开发不再是从零开始，而是建立在对分析、设计、实现等阶段的领域构件库平台的大量可复用资产的基础上。在实施应用ERP系统时，实施人员可以根据组织模型、信息模型、业务模型对企业组织机构、业务对象、业务流程进行快速建模，然后在流程框架的指导下进行ERP系统的功能重构和流程配置。4.4 构件库管理系统构件库管理系统是对软件构件进行管理与维护，实现对构件的发布、查询、下载、检验、测试、部署等进行管理的系统，一个好的构件库管理系统能有效地组织和管理大量可复用构件，是软件复用成

11、功的一个重要前提。制造业信息化领域构件库平台作为一个支持业务构件复用的ERP应用系统开发与组装支撑平台，业务构件的有效管理和检索是关键，其核心就是构件库管理系统。构件库管理系统用于对基础构件、业务构件以及模型构件进行描述、分类、存储和检索等管理和应用，以满足ERP应用系统开发维护和实施应用过程的需要。5 可重构ERP系统体系结构可重构ERP系统（TJ_rERP）是天剑公司以制造业信息化领域构件库平台为基础构建和组装的新一代构件化ERP产品，基于先进管理理念与先进信息技术的信息系统，立足于制造业企业的产品、工艺、流程、客户及服务等实际需求，以保证交货期、控制成本、提高利润为目标，以销售订单为主线

12、，通过“订单设计、订单生产、订单装配、库存生产”等多种生产模式结合，切实解决制造企业的管理需求，提高企业生产经营管理的效率，使企业管理趋向集约化、精细化、敏捷化、柔性化、科学化、规范化和标准化，从而保证按时交货，降低经营成本，最终提高企业经济社会效益和市场竞争力。系统总体体系结构如图2所示。图2 TJ_RERP系统体系结构可重构ERP系统（TJ_rERP）基于领域构件库平台，封装基础构件、业务构件和模型构件三个构件库，提供业务建模、构件管理、流程配置和实施平台等工具，实现了包括基础数据、物流管理、生产制造、财务成本等四大部分管理功能，覆盖企业的人财物产供销管理，体现了制造企业的产品生产、经营管

13、理等特点，满足制造企业的管理需求。6 可重构ERP系统的应用价值6.1 引领电子商务环境下的企业间协同工作面对前期的网络化信息时代，制造业的竞争焦点已从单一企业间的竞争转化为跨企业的生产体系间的竞争，企业必须把基于内部功能最优化的垂直一体化组织转变为更灵活的以核心能力为基础的实体组织，并努力使企业在供应链和价值网络中找到最佳定位，这种定位不仅相关于所从事B2B 和B2C 电子商务，还参于协同商务过程。TJ_rERP的先进管理思想和模式，将引导扩展型企业在电子商务环境下的企业间进行协同经营与运作。在TJ_rERP的协同商务平台上，集团企业各组织间以及企业与供应商、客户、合作伙伴能够在信息共享的基

14、础上协同工作，实现集团企业内部各工厂、分销、物资等部门之间的业务计划、流程、资源的协同。企业间协同包括供应链计划协同和计划执行监控，通过整个供应链资源和计划的协调，形成整体供应链协同计划，依托于供应链协同计划，驱动从下游企业到制造企业再到上游企业的物流的顺畅和反向资金流，以实现供应链的协同运作，实现整个供应链的价值增值。6.2 支持企业快速应对业务变化动态多变的市场要求企业的业务过程有较好的柔性，能根据环境的变化及时调整其业务过程。在业务过程重组的同时，企业已实施的ERP系统也必须随之调整。这样才能在不同的层次支持业务过程的重组，使之真正能起到应有的作用。TJ_rERP系统对快速应对业务变化的

15、支持，主要体现在两个方面：一是基于模型构件的知识重用和理解，模型构件封装和描述相同或相似行业企业的组织模型、信息模型、业务模型和流程框架，企业咨询顾问在构建企业的特定模型时，可以充分重用模型构件，利用已有的实例知识和实践经验，整合在企业管理模型中；二是领域构件库平台集成了ERP业务建模工具，在企业业务动态变化时，可以采用建模工具对ERP业务流程进行重新规划和调整，使其适应这种快速变化。6.3 支持企业定制信息化解决方案TJ_rERP系统建立在可快速变更的企业模型基础上，并能依据企业模型的动态变化进行系统的动态配置，系统的动态可重构性则是实现TJ_rERP系统动态可配置性的基础。TJ_rERP系

16、统动态可重构性是基于软件构件技术和领域构件库平台，TJ_rERP的功能组件被分割成各种粒度各种层次的基础构件和业务构件，系统基础架构和基础设施功能通过基础构件组装搭建，系统业务对象和业务流程采用业务构件组装和配置。TJ_rERP系统在领域构件库平台下变得越来越规模可变，并能够做到可剪裁、可配置、可重构，形成针对各类典型行业的专业化ERP系统，甚至为用户企业量身定制ERP应用系统；另一方面，TJ_rERP系统针对企业组织或过程重组和业务处理调整的需求，可以通过业务对象的重新定义（如下图3所示）和业务流程的重新配置（如下图4所示），实现系统可重构的动态性，迅速适应企业的变化。图3 TJ_rERP系

17、统业务对象定义图4 TJ_rERP系统业务流程配置6.4 实现构件化的SOA集成框架制造业信息化领域构件库平台实现开放式集成框架，支持TJ_rERP系统与外部信息系统的集成，集成类型包括本地系统与远程系统集成、同构系统与异构系统集成；集成层次包括数据集成、应用集成和服务集成。借助Web Services，领域构件库平台能够把逻辑层的基础构件、业务软件以一种“服务”的形式来发布，便利于大规模的分布应用和集成，对于快速形成超大规模的系统集成来说是至关重要的。通过松散耦合的服务和应用之间标准的集成方式，实现企业生产经营管理流程全面集成。图5 TJ_rERP系统SOA集成框架7 应用案例石家庄泵业集团

18、有限公司7.1企业简介石家庄泵业集团有限责任公司是中国最具实力、规模最大、专门生产渣浆泵、污水泵、潜水泵和石油化工泵的专业生产企业，中国500家最大机械工业企业之一。主要为环境保护、烟气脱硫、污水处理、城市工业给排水、水利工程、农田灌溉、清淤疏竣、冶金、矿山、电力、煤炭、石油化工、建材等国民经济各部门提供各种酸套泵类产品以及阀门、旋流器、搅拌器、控制柜等系统列产品。产品行销全国，远销欧洲、北美、东南亚等40多个国家和地区。在全国和世界各地设有39个经销服务机构和近百个代理机构。7.2主要需求石泵集团设有专门的信息部门和专业的信息化技术人员，企业计算机应用工作具有相当的基础，在生产、成本、财务、

19、人事、工资、产品研究、绘图、仓库和销售等业务领域都拥有独立的管理软件。信息化应用的深度和范围是同行业企业难以比拟的，但企业系统集成程度较低，信息资源难以共享，严重制约了企业的进一步发展。 石泵在销售订货评审过程中，经常出现无法获取精确的交货期信息以对客户作出承诺的情况。由于无法及时了解库存和生产状态，常常影响及时交货。由于财务帐和实物帐的分离，应收帐款难于管理。客户信用控制也较困难。 受客户个性化需求越来越大和市场变化日益快速等因素的影响，“多品种、小批量和单件生产”成为石泵的主要生产方式。由于工序和模具变化多，企业生产管理比较困难。 由于物料需求计划与库存信息没有一个共享平台，通常情况下只能根据库存的静态信息计算，一般是月末的库存报表，因此计划缺乏准确性和真实性。 库存积压严重，产品成套率偏低。仓库帐物难以相符。盘点通常采用一年一次大盘点的方式，由财务部门及采购部门等共同参与，基本未引入ABC类盘点和分类盘点模式，导致工作量大，周期长，耗时费力，而且对最终盘点结果的处理存在管理上的难度。 产品生产过程中需要检验的工序多（如，机加工和装配生产过程中都有很多工序需要进行全检或抽检等质量控制），生产过程质量管理难度较大。 石泵采用商品化财务软件进行财务核算和帐务处理，但较难解决企业财务和物流集成的