工作流管理技术基础讨论.ppt

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1、工作流管理技术基础讨论工作流管理技术基础讨论第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n n1.1 1.1 企业经营环境的变化企业经营环境的变化n n市场迅速被分割市场迅速被分割n n产品的生命周期缩短产品的生命周期缩短n n产品的复杂性增加产品的复杂性增加n n定制产品数量增加定制产品数量增加n n环保要求日益增强环保要求日益增强n n劳动力成本提高与工作时间缩短劳动力成本提高与工作时间缩短n n要求：全面改善企业的要求：全面改善企业的T(Time)Q(quality)C(cost)S(service)T(Time)Q(quality)C(cost)S(servic

2、e)第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n n1.2 1.2 先进制造战略先进制造战略n n并行工程（并行工程（Concurrent Engineering,CEConcurrent Engineering,CE）n n19881988年由年由IDAIDA的在并行工程在武器系统采购中的应用一文的在并行工程在武器系统采购中的应用一文中提出的中提出的n n并行工程的定义：集成地、并行地设计产品及其相关的各种过并行工程的定义：集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法程（包括制造过程和支持过程）的系统方法n n并行工程是先进制造模式的

3、技术核心，其主要特点是并行工程是先进制造模式的技术核心，其主要特点是过程集中过程集中n n过程集中（过程集中（Concentrated Process,CPConcentrated Process,CP）n n过程集中的定义：利用计算机集成支持软件工具高效、实时地过程集中的定义：利用计算机集成支持软件工具高效、实时地实现企业事务处理系统间的数据、资源的共享和应用间的协同实现企业事务处理系统间的数据、资源的共享和应用间的协同工作，将一个个孤立的应用集成起来形成一个协调的企业信息工作，将一个个孤立的应用集成起来形成一个协调的企业信息系统系统第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业

4、计算机应用第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n n并行工程的关键性技术并行工程的关键性技术n n并行产品的开发过程建模、仿真与优化并行产品的开发过程建模、仿真与优化n n并行过程的集成产品开发团队的组织并行过程的集成产品开发团队的组织n n并行工程支持环境的建设并行工程支持环境的建设n n数字化产品建模与数字化产品建模与CAx/DFxCAx/DFx使能工具，如使能工具，如CADCAD、CAECAE、CAPPCAPP、CAMCAM、CAFDCAFD、DFADFA、DFMDFM、MPSMPS等等第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n

5、 n敏捷制造（敏捷制造（Agile Manufacturing,AMAgile Manufacturing,AM）n n19911991年由年由Lehigh UniversityLehigh University的的IacoccaIacocca在在2121世纪制造企业世纪制造企业发展战略一文中提出的发展战略一文中提出的n n敏捷制造的基本思想：通过将高素质的员工、动态灵敏捷制造的基本思想：通过将高素质的员工、动态灵活的虚拟组织机构或动态联盟、先进的柔性生产技术活的虚拟组织机构或动态联盟、先进的柔性生产技术进行全面集成，使企业能对持续变化、不可预测的市进行全面集成，使企业能对持续变化、不可预测的

6、市场需求作出快速反应，由此获得长期的经济效益。他场需求作出快速反应，由此获得长期的经济效益。他强调人、组织、管理、技术的高度集成，强调企业面强调人、组织、管理、技术的高度集成，强调企业面向市场的敏捷性（向市场的敏捷性（agilityagility）n n动态联盟（动态联盟（Agile Virtual Enterprise,AVE Agile Virtual Enterprise,AVE 敏捷虚拟企业）敏捷虚拟企业）是敏捷制造的基本组织形式是敏捷制造的基本组织形式n n动态联盟的的思想基础是共赢（动态联盟的的思想基础是共赢（winwinwinwin）第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制

7、造战略与企业计算机应用集成人、组织、技术的方法论高素质的员工动态灵活的虚拟组织（动态联盟）先进的柔性生产技术敏捷制造敏捷性管理敏捷性员工敏捷性技术第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n n实现敏捷制造的关键技术实现敏捷制造的关键技术n n基础技术基础技术计算机集成制造（计算机集成制造（CIMCIM）n n环境技术环境技术InternetInternet与与IntranetIntranetn n统一技术统一技术标准化技术标准化技术n n虚拟技术虚拟技术模型和仿真技术模型和仿真技术n n协同技术协同技术并行工程技术并行工程技术n n过程技术过程技术工作流管理技术工作

8、流管理技术第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n n虚拟制造虚拟制造(Virtual Manufacturing,VM)(Virtual Manufacturing,VM)n n虚拟制造理论出现在上世纪虚拟制造理论出现在上世纪9090年代年代n n虚拟制造的定义：实际制造过程在计算机上的本质实虚拟制造的定义：实际制造过程在计算机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上群组协同工作，实现产品与设计、工艺规划、加工制群组协同工作，实现产品与设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验以及企业各级过程的管理

9、与造、性能分析、质量检验以及企业各级过程的管理与控制等产品制造过程，以增强制造过程各级的决策与控制等产品制造过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力控制能力n n虚拟制造的特点：虚拟制造的特点：n n在计算机上对虚拟模型进行产品设计、制造、装配、测试在计算机上对虚拟模型进行产品设计、制造、装配、测试n n使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员同时工作使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员同时工作第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n n虚拟制造系统虚拟制造系统(Virtual Manufacturing System,VMS)(Virtual Manufac

10、turing System,VMS)是现实制造系统是现实制造系统(Real Manufacturing System,RMS)(Real Manufacturing System,RMS)在虚拟环境下的映射在虚拟环境下的映射n n虚拟产品开发虚拟产品开发(Virtual Product Development,VPD)(Virtual Product Development,VPD)的关键技术：的关键技术：n n产品开发的过程建模产品开发的过程建模n n支持支持VPDVPD的产品数据建模的产品数据建模n n多种协同机制多种协同机制n n全生命周期的产品演变仿真和产品开发全过程的活动全生命周期的

11、产品演变仿真和产品开发全过程的活动仿真仿真n n各种支持系统的开发各种支持系统的开发第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n n1.3 1.3 企业组织结果的变化企业组织结果的变化n n面向功能的组织向面向过程的组织的转变面向功能的组织向面向过程的组织的转变n n扁平型的组织结构是面向功能的组织向面向过程的组扁平型的组织结构是面向功能的组织向面向过程的组织的转变中过渡阶段织的转变中过渡阶段供供应应商商客客户户面向过程面向过程供供应应商商客客户户面向功能的组织面向功能的组织面向过程的组织面向过程的组织传统的功能部门组织结构传统的功能部门组织结构面向过程的网络面向过程

12、的网络化的组织结构化的组织结构扁平型的组织结构扁平型的组织结构第第1章章 先进制造战略与企业计算机应用先进制造战略与企业计算机应用n n1.4 1.4 企业计算机应用的发展过程与趋势企业计算机应用的发展过程与趋势1970年代年代单个功单个功能应用能应用部门级的部门级的集成应用集成应用企业范围内企业范围内集成应用集成应用集成客户集成客户与供应商与供应商跨企业集成与跨企业集成与电子商务电子商务企业计算企业计算机应用机应用面向功能的面向功能的事务处理事务处理面向过程的面向过程的业务处理业务处理第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n2.1 2.1 工作流问题的起源和基本概念工作

13、流问题的起源和基本概念n nWorkflowWorkflowWorkWorkFlowFlown nWorkWork表示工作或者任务表示工作或者任务n nFlowFlow反应一种变化以及变化的过程反应一种变化以及变化的过程n n用活动及活动间变化的过程表示的业务流程就是工作流用活动及活动间变化的过程表示的业务流程就是工作流n n工作流的基本组成元素是任务（活动）工作流的基本组成元素是任务（活动）n n工作流主要是用来描述经营活动的工作流主要是用来描述经营活动的n n工作流所处的信息系统环境简称为工作流所处的信息系统环境简称为HADHAD环境（环境（Heterogeneous Heterogene

14、ous、AutonomousAutonomous、DistributeDistribute）n n工作流目的是通过将工作分解成定义良好的任务、角色，按照一工作流目的是通过将工作分解成定义良好的任务、角色，按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控，达到提高办定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控，达到提高办事效率、降低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业竞争事效率、降低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业竞争力的目标。力的目标。第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流管理联盟工作流管理联盟(Workflow Management Coaliti

15、on,(Workflow Management Coalition,WfMC)1993WfMC)1993年提出的定义是：工作流是一类能够完全或者年提出的定义是：工作流是一类能够完全或者不分自动执行的经营过程，它根据一系列过程规则、文档、不分自动执行的经营过程，它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行n nGeorgakopoulosGeorgakopoulos的定义是：工作流是将一组任务的定义是：工作流是将一组任务(task)(task)组组织起来完成某个经营过程。在工作流中定义了任务的触发织起来完成某个经营过程。

16、在工作流中定义了任务的触发顺序和触发条件。每个任务可以由一个或多个软件系统完顺序和触发条件。每个任务可以由一个或多个软件系统完成，也可以由一个或一组人完成，还可以由一个或多个人成，也可以由一个或一组人完成，还可以由一个或多个人与软件系统协作完成。任务的触发顺序和触发条件用来定与软件系统协作完成。任务的触发顺序和触发条件用来定义并实现任务的触发、任务的同步和信息流（数据流）的义并实现任务的触发、任务的同步和信息流（数据流）的传递传递第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n nPeopleSoftPeopleSoft公司的定义是：工作流是一个用来实施公司的定义是：工作流是一个用来

17、实施经营过程实践的机制经营过程实践的机制n nIBM AlmadenIBM Almaden研究中心的定义是：工作流是经营过研究中心的定义是：工作流是经营过程的一种计算机化的表示模型，定义了完成整个程的一种计算机化的表示模型，定义了完成整个过程所需要的各种参数。这些参数包括对过程中过程所需要的各种参数。这些参数包括对过程中每一个步骤的定义、步骤间的执行顺序、条件以每一个步骤的定义、步骤间的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一步骤由谁负责以及每个活及数据流的建立、每一步骤由谁负责以及每个活动所需要的应用程序动所需要的应用程序第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流作为经

18、营过程的实现技术能够反映经营过工作流作为经营过程的实现技术能够反映经营过程的几个问题：程的几个问题：n n经营过程是什么？经营过程是什么？n n怎么做？怎么做？n n由谁来做？由谁来做？n n做得怎么样？做得怎么样？第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n范老师的定义是：范老师的定义是：工作流是一种反映业务流程的工作流是一种反映业务流程的计算机化的模型，它是为了在先进计算机环境支计算机化的模型，它是为了在先进计算机环境支持下实现经营过程集成与经营过程自动化而建立持下实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。的可由工作流管理系统执行的业务模型

19、。n n广义的定义是：凡是由计算机软件系统（工作流广义的定义是：凡是由计算机软件系统（工作流管理系统）控制其执行的过程都称为工作流管理系统）控制其执行的过程都称为工作流n n一个工作流可以看成是企业的一个具体的经营流一个工作流可以看成是企业的一个具体的经营流程的抽象或图示化的表示程的抽象或图示化的表示n n工作流中两个最基本的元素是活动和活动之间的工作流中两个最基本的元素是活动和活动之间的连接关系连接关系第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念银行客户的取款过程银行客户的取款过程客户填写取款单银行出纳接收单据和客户存折银行出纳检查客户信息存款余额不足，要求客户重新填写取款单客户

20、输入密码密码输入错误，重新输入将现金和存折交给客户密码三次输入错误，退出取出款项并在存折上进行记录第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n2.2 2.2 工作流管理系统工作流管理系统n n工作流管理联盟的定义是：工作流管理系统是一个软工作流管理联盟的定义是：工作流管理系统是一个软件系统，它完成工作流的定义和管理，并按照在计算件系统，它完成工作流的定义和管理，并按照在计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的执行机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的执行n n范老师的定义是：工作流管理系统是支持企业经营过范老师的定义是：工作流管理系统是支持企业经营过程高效执行并监控

21、其执行过程的计算机软件系统程高效执行并监控其执行过程的计算机软件系统n n通常，工作流管理系统指运行在一个或多个称为工作通常，工作流管理系统指运行在一个或多个称为工作流机（工作流引擎）的软件上的用于定义、实现和管流机（工作流引擎）的软件上的用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件，它和工作流执行者（人、理工作流运行的一套软件，它和工作流执行者（人、应用）交互，推进工作流实例的执行，并监控工作流应用）交互，推进工作流实例的执行，并监控工作流的运行状态的运行状态第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流管理系统不是企业的具体业务系统！工作流管理系统不是企业的具体业务系统！

22、n n工作流管理系统也称作业务操作系统工作流管理系统也称作业务操作系统(Business(Business Operating System,BOS)Operating System,BOS)n n工作流管理系统为企业的业务系统运行提供了一个软工作流管理系统为企业的业务系统运行提供了一个软件支持环境件支持环境n n工作流管理系统在一个企业或部门的经营过程中的应工作流管理系统在一个企业或部门的经营过程中的应用过程是一个业务应用软件系统的集成与实施过程用过程是一个业务应用软件系统的集成与实施过程n n工作流管理系统可以用来定义与执行不同覆盖范围工作流管理系统可以用来定义与执行不同覆盖范围（单个工作

23、者、部门、全企业、企业间）、不同时间（单个工作者、部门、全企业、企业间）、不同时间跨度（分钟、小时、天、月）的经营过程。跨度（分钟、小时、天、月）的经营过程。第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流管理系统的功能主要有：工作流管理系统的功能主要有：n n过程建模（建立阶段）过程建模（建立阶段）过程设计与定义过程设计与定义n n工作流运行控制（运行阶段）工作流运行控制（运行阶段）n n人机交互（运行阶段）人机交互（运行阶段）建立阶段建立阶段 运行阶段运行阶段 过程实例化与控制过程实例化与控制 人机交互人机交互 经营过程分析、建模与定义工具过程定义工作流执行服务软件工具

24、与应用第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n过程建模过程建模n n过程建模利用一个或多个建模技术与工具，完成实际过程建模利用一个或多个建模技术与工具，完成实际的经营过程到计算机可处理的形式化定义的转化，过的经营过程到计算机可处理的形式化定义的转化，过程建模得到的结果统一称为过程定义程建模得到的结果统一称为过程定义n n过程建模的方法主要有：过程建模的方法主要有：n n基于活动网络的建模方法基于活动网络的建模方法n n基于形式化表示的建模方法（基于基于形式化表示的建模方法（基于PetriPetri网的建模方法）网的建模方法）n n基于对话模型的建模方法基于对话模型的建模方

25、法n n基于状态与活动图的建模方法基于状态与活动图的建模方法n n基于事务模型的建模方法（嵌套事务模型、基于事务模型的建模方法（嵌套事务模型、SagasSagas、分支、分支/汇合汇合事务模型、柔性事务模型、事务模型、柔性事务模型、ACTAACTA、ConTractsConTracts、事务工作流等）、事务工作流等）第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流运行控制工作流运行控制n n工作流执行服务软件实例创建工作流模型并控制其执工作流执行服务软件实例创建工作流模型并控制其执行过程，在需要人工介入的场合完成计算机应用软件行过程，在需要人工介入的场合完成计算机应用软件与

26、操作人员的交互与操作人员的交互n n工作流执行服务实现了在模型中定义的经营过程与现工作流执行服务实现了在模型中定义的经营过程与现实世界中实际过程之间的连接实世界中实际过程之间的连接n n实现上述连接的核心是工作流管理软件，又称作工作实现上述连接的核心是工作流管理软件，又称作工作流引擎（工作流机）流引擎（工作流机）n n工作流引擎完成过程的创建、删除、活动的执行与控工作流引擎完成过程的创建、删除、活动的执行与控制，完成与应用软件及操作人员的交互制，完成与应用软件及操作人员的交互第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流管理系统是典型的分布异构计算机系统工作流管理系统是典

27、型的分布异构计算机系统n n工作流管理系统的分布性主要分为：工作流管理系统的分布性主要分为：n n分布式的工作流用户与应用接口分布式的工作流用户与应用接口n n分布式工作流引擎分布式工作流引擎n n分布式工作流模型分布式工作流模型分布式工作流引擎模型分布式工作流引擎模型工作流机工作流机工作流机工作流控制数据任务表应用工作流机工作流控制数据任务表任务表直接启动的应用本地或远程的集中式模型分布式模型监控人员过程定义第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n人机交互人机交互n n模型定义模型定义n n人机交互完成任务项人机交互完成任务项n n系统运行状态监控系统运行状态监控n n

28、工作流管理系统与群件工作流管理系统与群件n n消息系统消息系统n n多用户编辑系统多用户编辑系统n n群决策支持系统或者电子会议系统群决策支持系统或者电子会议系统n n实时电视会议系统、计算机远程会议和桌面会议系统实时电视会议系统、计算机远程会议和桌面会议系统n n智能代理系统智能代理系统n n协调系统协调系统第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n2.3 2.3 工作流管理系统分类工作流管理系统分类n n企业经营过程中不同业务的分类：企业经营过程中不同业务的分类：n n按照过程的重复性按照过程的重复性n n周期重复的周期重复的n n重复的，但不是有规律的重复的，但不是有

29、规律的n n唯一的任务，仅在特定形式下发生一次唯一的任务，仅在特定形式下发生一次n n按照工作任务的机构化程度按照工作任务的机构化程度n n完全结构化的完全结构化的n n半机构化的半机构化的n n非结构化的非结构化的n n工作流管理系统最适合用于有规律重复的结构化过程工作流管理系统最适合用于有规律重复的结构化过程第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流根据所实现的业务过程分类：工作流根据所实现的业务过程分类：n n管理型工作流管理型工作流(Administrative Workflow,AW)(Administrative Workflow,AW)n n设定型工作流

30、设定型工作流(Ad Hoc Workflow,AHW)(Ad Hoc Workflow,AHW)n n协作型工作流协作型工作流(Collaborative Workflow,CW)(Collaborative Workflow,CW)n n生产型工作流生产型工作流(Production Workflow,PW)(Production Workflow,PW)n n工作流根据地层实现技术分类：工作流根据地层实现技术分类：n n以通信为中心以通信为中心14%14%n n以文档为中心以文档为中心32%32%n n以过程为中心以过程为中心54%54%（统计数据来源于（统计数据来源于Delphi Gro

31、upDelphi Group）第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n市场上的工作流产品分类：市场上的工作流产品分类：n n基于文件的工作流系统基于文件的工作流系统(Visual WorkFlo,FlowMark,(Visual WorkFlo,FlowMark,InConcert)InConcert)n n基于消息的工作流系统基于消息的工作流系统(Ensemble,InTempo,Keyflow)(Ensemble,InTempo,Keyflow)n n基于基于WebWeb的工作流系统的工作流系统(ActionWorks Metro,Ultimus)(ActionWor

32、ks Metro,Ultimus)n n群件与套件系统群件与套件系统(Lotus Notes,Office,Exchange,(Lotus Notes,Office,Exchange,GroupWise)GroupWise)第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n2.4 2.4 工作流管理系统的实施与效益工作流管理系统的实施与效益n n工作流管理系统实施的三个阶段工作流管理系统实施的三个阶段第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流管理系统实施的循环圈工作流管理系统实施的循环圈工作流建模分析（现行过程）仿真（规划的过程）协调的工作流处理工作流结构

33、与路由数据协作的文档处理第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n通过对企业现有的业务流程、业务规则、管理规章等进通过对企业现有的业务流程、业务规则、管理规章等进行分析，总结得到企业的现有业务流程模型行分析，总结得到企业的现有业务流程模型n n采用采用BPRBPR工具对现有的业务流程模型的分析，利用工作工具对现有的业务流程模型的分析，利用工作流建模工具或者其他流建模工具或者其他BPRBPR工具对现有的流程经过抽象与整工具对现有的流程经过抽象与整理，得到现有系统的工作流模型理，得到现有系统的工作流模型n n对该工作流模型进行仿真，找到存在的问题，并结合对该工作流模型进行仿真，

34、找到存在的问题，并结合企业的战率目标或者经营思想、市场情况、客户需求，对企业的战率目标或者经营思想、市场情况、客户需求，对模型进行改进，得到优化的业务过程的工作流模型模型进行改进，得到优化的业务过程的工作流模型n n对该模型投入实际运行，得到运行结果对该模型投入实际运行，得到运行结果n n对运行结构进行分析，发现存在的问题，进一步改进工对运行结构进行分析，发现存在的问题，进一步改进工作流模型作流模型第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流的发展方向工作流的发展方向n n底层的通信基础结构的支持底层的通信基础结构的支持(CORBA,DCOM,J2EE)(CORBA,D

35、COM,J2EE)n n标准化标准化n n实现的复杂性实现的复杂性n n系统的安全性系统的安全性n n性能问题性能问题n n工作流技术的成熟工作流技术的成熟第第2章章 工作流管理系统基本概念工作流管理系统基本概念n n工作流管理技术的研究课题工作流管理技术的研究课题n n过程建模理论与建模方法过程建模理论与建模方法n n模型验证和模型仿真方法模型验证和模型仿真方法n n分布式环境下的资源协调和任务优化调度策略分布式环境下的资源协调和任务优化调度策略n n过程模型与其他模型的集成方法过程模型与其他模型的集成方法n n分布式工作流引擎的实施分布式工作流引擎的实施n n异常处理和错误恢复问题异常处理和错误恢复问题n n融入事务管理概念融入事务管理概念n n应用集成问题应用集成问题谢谢大家谢谢大家