ERP系统流程模块重用的设计与实现.docx
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ERP系统流程模块重用的设计与实现
电子科技大学
UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA
工程硕士学位论文
ENGINEERINGMASTERDISSERTATION
论文题目：
ERP系统流程模块重用的设计与实现
工程领域：
软件工程
指导教师：
陈文宇
作者姓名：
金根中
班学号：
200892343018
类号密级
UDC
学位论文
ERP系统流程模块重用的设计与实现
金根中
指导教师姓名陈文宇副教授
电子科技大学成都
邵敏光高级工程师
浙江亿达电子工程有限公司金华
申请学位级别工程硕士专业名称软件工程
论文提交日期20110301论文答辩日期20110423
学位授予单位和日期
答辩委员会主席
评阅人
年月日
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
签名：
日期：
年月日
关于论文使用授权的说明
本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。
本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）
签名：
导师签名：
日期：
年月日
摘要
NFERP项目中流程是由BPEL4WS通过对现有的Web服务，外加Web服务用户自行开发的判断逻辑Web服务进行调用而实现的。
它有效的利用了已有资源，并结合了SOA理论的优点，可以方便的调用基于SOA架构的中间件，大大的提高了项目的开发速率和模块化的复用度。
本文介绍了解企业资源计划（简称ERP）技术发展、ERP实施过程中遇到的模块重用以及与其他系统整合等问题、SOA架构的优势与商业可执行流程语言（BPEL4WS）相关内容、利用BPEL4WS解决模块重用问题等。
最后通过江苏常州市南方轴随厂的NFERP实施为依据，介绍利用BEPL4WS进行ERP系统中的模块重用。
本文重点介绍了BPEL4WS的技术的使用方法和Web服务调用方式。
通过对NFERP实施过程中对生产管理流程中的排产流程详细介绍，描述了BPEL4WS在实际流程实现的原理和编写过程。
排产过程是NFERP生产管理子系统中最为复杂的一个系统。
由于其独立于平台之外的特点，使得可以充分的发挥以往积累下来的业务逻辑模块的作用，而无需重新编程。
根据当今企业发展的趋势论述SOA的架构思想在企业信息化发展中所起到的作用。
关键词：
企业资源计划，面向服务架构，商业流程可执行语言，软件架构
ABSTRACT
TheprocessofNFERPisrealizedbyBPEL4WS’transferringexistingWebserviceandtheuser’sdevelopmentofWebservice.ItmakesgooduseofexistingresourcesandintegratestheadvantagesofSOAtheory,soitcaninvokethemiddlewarebasedonSOA.Asaresult,itwillimprovethedevelopmentrateoftheprojectandthemodularmultiplexingdegrees.
ThisthesisdiscusseshowtorealizethereuseofERP（EnterpriseResourcePlanning）byusingBPEL4WS（BusinessProcessExecutiveLanguageforWebService）fromthefollowingaspects:
knowingtechnologydevelopmentofERP,theproblemsoccurredintheprocessofERPimplement,theadvantageofSOA（ServiceOrientedArchitecture）andsomethingrelatedtoBPEL4WS,solvingmodulereusingproblemsbyusingBPEL4WS.ThethesisdiscusseshowtosolvemodulereusingproblemsbyusingBPEL4WSbasedontheimplementofNFERPinSouthAxisCompany,Changzhou,JiangsuProvince.
ThethesismainlyintroducestheusageofBPEL4WSandWebservice.IttriestodescribetheprogrammingofBPEL4WSanditsrealizationprinciplebyintroducingtheproductionschedulingprocessinusingNFERP.
TheproductionschedulingprocessisthemostcomplicatedsystemintheNFERPmanufacturingmanagement.Becauseofitscharacteristicsoutsidetheindependent,platform,itcanmakefulluseofitsfunctionofbusinesslogicmoduleaccumulatedbeforeandneednotreprogramming.
Finally,itexpoundstheSOAplayinganextremelyimportantroleinenterprise’sinformatizationdevelopmentaccordingtothedevelopmenttrendoftheenterprise
KeyWords:
ERP,SOA,BPEL,SoftwareArchitecture
第一章绪论
本章阐述了ERP理论的发展过程，NFERP项目的背景和实施存在的问题以及SAP、Oracle等ERP供应商对这些问题的解决方案。
通过对ERP供应商提供的解决方案的分析以及对NFERP项目睥背景的描述提出了一个新的解决方案。
它是通过BPEL4WS进行流程管理调用的方式来解决NFERP项目实施过程所遇到的问题。
1.1ERP理论的发展过程
ERP是由美国GartnerGroupInc.咨询公司首先提出来的。
20世纪60年代的制造业为了打破“发出订单，然后催办”的计划管理方式，设置了安全库存量，为了需求与订货提前期提供缓冲。
20世纪70年代，企业的管理者们已经清楚地认识到，真正的需要是有效的订单交货日期，因而产生了对物料清单的管理与利用，形成了物料需求计划（以下简称MRP）。
20世纪80年代，企业的管理者们又认识到制造业要有一个集成的计划，以解决阻碍生产的各种问题。
要以生产与库存控制的集成方法来解决问题，而不是以库存来弥补或以缓冲时间的方法去补偿，于是制造资源计划（以下简称MRP-II）产生了。
20世纪90年代以来，随着科学技术的进步及其不断向生产与库存控制方面的渗透，解决合理库存与生产控制问题所需要处理的大量信息和企业资源管理的复杂化，要求信息处理的效率更高。
传统的人工管理方式难以适应以上系统，这时只能信靠计算机系统来实现。
而且信息的集成度要求扩大到企业的整个资源的利用和管理，因此产生了新一代的管理理论与计算机系统企业资源计划（以下简称ERP）[1].
ERP的形成大致经历了4个阶段：
基本MRP阶段、闭环MRP阶段、MRP-II阶段以及ERP的形成阶段。
1.1.1基本MRP
MRP是物料需求计划。
20世纪60年代中期，美国IBM公司的管理专家约瑟夫·奥利佛博士提出了独立需求和相关需求的概念，将企业内的物料分成独立需求物料和相关需求物料两种类型。
并在此基础之上总结出了新的管理理论：
物料需求计划（MRP）。
MRP提出物料的订货量是根据需求来确定的，这种需求应考虑产品的结构。
1.1.2闭环MRP
闭环MRP是在基本MRP基础之上形成的。
闭环MRP理论认为生产计划与物料需求计划（MRP）应该是可行的，即考虑能力的约束，或者对能力提出需求计划，在满足能力需求的前提下，才能保证物料需求计划的执行和实现。
闭环MRP克服了基本MRP的单向信息与管理思想不一致的缺点。
管理信息在闭环MRP中是闭环的信息流，由输入至输出再循环影响至输入端，从而形成信息回路。
1.1.3制造资源计划（MRP-II）
MRP-II是制造资源计划。
1977年9月，美国著名生产管理专家奥列弗·怀特提出制造资源计划（MRP-II）。
它是一个围绕企业的基本经营目标，以生产计划为主线，对企业制造的各种资源进行统一计划和控制的有效系统。
闭环MRP的运行过程主要是物流的过程，但生产的运作过程，产品从原材料的投入到成品的产出过程都伴随着企业资金的流通过程，对这一点，闭环MRP却无法反映出来。
并且资金的运作会影响到生产的运作，如采购计划制定后，由于企业的资金短缺而无法按时完成，这样就影响到整个生产计划的执行。
MRP-II集成了应收、应付、成本及总账的财务管理。
其采购作业根据采购单、供应商信息、收货单及入库单形成应付款信息；可根据采购作业成本、生产作业信息、产品结构信息、库存领料信息等产生生产成本信息；能把应付款信息、应收款信息、生产成本信息和其他信息等记入总账。
产品的整个制造过程都伴随着资金流通的过程。
通过对企业生产成本和资金运作过程的掌握，调整企业的生产经营规划和生产计划，因而得到更为可行、可靠的生产计划[2]。
1.1.4企业资源计划（ERP）
ERP理论继承和发展了MRP-II理论。
ERP的主线也是计划，但ERP将管理的重心转移至财务上，在企业整个经营运作过程中贯穿了财务成本控制的概念。
企业的所有资源包括三大流：
物流、资金流和信息流。
ERP是建立在信息技术基础上，利用现代企业的先进管理思想，全面集成了企业的所有资源信息，并为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台。
ERP利用企业的所有资源，包括内部资源和外部资源，为企业制造产品或提高服务创造最优的解决方案。
1.2NFERP项目的背景和实施存在的问题
NFERP是江苏省常州市南方轴承厂（以下简称公司）实施的ERP系统的简称。
在NFERP实施的过程中主要存在着两个问题：
如何使用已存在的业务逻辑模块和与公司其他管理系统的共享。
1.2.1NFERP项目的提出
公司属于大批量生产模式，同一型号产品产量在10-100万。
公司也属于劳动密集型产业范畴，对员工的管理直接影响的公司的效益。
随着公司技术和效率的提高，原本采用的人工管理模式已经不能满足公司的需求。
公司领导和员工迫切需求用软件系统来辅助现有的人工管理模式。
最后，NFERP项目一期正式启动。
根据在现场调研的实际情况，由于该公司属于劳动密集型产业，因此，生产现场管理尤为重要。
项目小组最后确定了NFERP项目的模块划分。
NFERP主要包括生产管理、开发管理、仓库管理、物料管理、销售管理、综合管理六个模块。
生产管理主要是针对加工车间的各项工作进行管理。
公司是劳动密集型加工公司，因此，生产管理是NFERP项目最重要的一个模块。
它将根据各个部件、零件、外购物资的采购生产周期、需要生产的数量以及加工优先等级自动生成生产计划安排。
最后为每一个加工工位安排合理的加工任务[3].
开发管理主要是针对产品设计过程的管理。
新产品研发是关系到公司长远发展的重要组成部分。
设计人员的设计过程是非常复杂。
由于管理的混乱，常常出现加工现场使用的图纸并不是待加工产品的最新图纸。
为了改变这种混乱的局面，NFERP将每份新产品建立档案，其中包括设计过程、修改内容、完成状况、活动版本。
同时，图纸的改动也将及时的通知到各个相部门和加工工位，以保证加工工位加工时采用的是该产品的最新图纸。
仓库管理主要是针对成品、半成品以及零件库存的管理。
库存是要占用资金的。
为了合理的利用有限的资源，仓库库存管理将合理安排各种物料的库存状态。
这个状态既不能影响正常的生产，也不能过多而造成资金浪费。
它在某种程度上提高了公司的资金利用率。
销售管理主要是针对产品销售的管理。
公司的客户CRM（资源管理系统）可以满足对客户管理的要求，但是，CRM系统中的产品数据与公司最新的产品数据是存在一定的时间差。
通过销售管理系统将公司产品数据与销售过程中产生的订单等产品数据进行交换，将提高公司CRM系统的管理水平。
综合管理主要是针对人力资源和固定资产的管理。
人力资源和固定资产是公司发展的重要因素，二者缺一不可。
通过综合管理可以将整个公司人力和固定资产的管理无纸化和规范化。
1.2.2重用已有业务逻辑模块时存在的问题
业务逻辑模块的重用是指业务逻辑模块在不同的实施方案中重用。
ERP系统开发完成后，当新的ERP系统实施时，可以将此ERP项目中相关的业务逻辑模块拿来重用。
NFERP开发和实施时，将使用在以往的项目当中已经存在的业务逻辑模块。
这些业务逻辑模块是在过去企业管理软件开发和实施过程中积累下来的。
如果能够成功的利用这些业务逻辑模块将有效的提高NFERP的开发和实施的速度。
由于以往开发和实施的项目使用了多种不同的开发语言，造成NFERP开发和实施过程中，重用这些业务逻辑模块的诸多不便[4]。
1.2.3与其他系统整合时存在的问题
公司已经存在三种企业管理软件：
OA、CAPP和CRM等。
这些系统和NFERP是由不同的供应商开发和实施。
这些系统间如果存在数据交互时，必然会产生分歧。
由于不同的供应商都不愿意为这些额外的工时付费，因此，在NFERP开发和实施后期进行系统整合时，可能会因为供应商们不愿意付出这些额外的工时而遭到托期。
1.3典型的解决方案
NFERP开发和实施存在的问题在知名的ERP系统中都可以找到不同的解决方案。
SAP和Oracle可以说是ERP行业的领先者。
在网络高速发展的情况下，每个ERP提供商都提出了一些基于网络的ERP解决方案。
1.3.1SAP的解决方案
SAP通过企业服务体系（EnterpriseServicesArchitecture）和SAPNetWeaver，为企业的资产带来杠杆效益，使企业轻松适应变化，迅速成长，并保持低成本。
集成化技术平台SAPNetWeaver可以帮助企业跨越技术和机构组织的界限，实现人员、信息和业务流程的集成，其设计实现了与Microsoft.NET、Sun的J2EE和IBMWebSphere的全面互操作，并通过这些技术得到进一步扩展。
SAPNetWeaver是mySAPBusinessSuite和SAPxAPPs的技术基础，确保最高的可靠性、安全性和可扩展性，可以支持企业的关键业务流程正常运行。
这种基于Web的业务平台提供了一整套全面而且紧密集成的功能，通过预先配置的商业内容，降低对定制集成的需求及总体拥有成本（TCO）。
SAPNetWeaver的所有功能均完全基于开放技术和标准，其主要功能如下：
企业门户——使工作人员可以以统一、个人化且基于角色的方式来接入异构IT环境，从而提高涵盖客户、供应商、合作伙伴和员工的整个商业流程的效率。
协作——帮助在不同小组和社区间实现动态而经济高效的通信。
这包括虚拟协作室和实时协作工具，如新闻、聊天、小组工作日程、应用共享和文件库。
多渠道接入——允许通过移动设备和语音系统接入企业系统，可以将商业流程扩展到企业开展业务的任何地方[5]。
知识管理——管理并使用户可以接入各种非结构化信息，如文本文件、幻灯片或音频文件。
这包括集成搜索、内容管理、发布、分类和工作流程管理功能及用于第三方知识库的开放框架。
商业智能——使企业可以综合、分析和分发关键信息。
这包括一整套功能强大的可在所有层次上支持企业作出明智决策的工具，这些工具用于创建和发布定制的交互式报告和应用。
主数据管理——在异构IT环境中提高整个企业网络中的信息完整性。
提供服务来合并、协调并集中管理企业的主数据，包括业务伙伴信息、产品资料和结构以及技术资产信息。
集成代理——使ExtensibleMarkupLanguage（可扩展标记语言，XML）和SimpleObjectAccessProtocol（简单对象访问协议，SOAP）可以在不同来源的应用组件之间通信。
根据开放标准定义软件组件、接口、映射和基于内容的路由规则。
商业流程管理——允许企业在动态IT环境中模拟和推动商业流程。
允许将基础应用合并到一个涵盖整个价值链的自适应性端到端流程中[6].
应用平台——在同一环境中支持J2EE和ABAP编程语言。
独立于现有数据库和操作系统，全面支持独立于平台的Web业务和商业应用及开放而且符合标准的开发环境。
生命周期管理——提供全面的技术来管理软件生命周期的各个阶段：
从设计、开发、部署、实施、版本确定和测试直到长期运行工作，如行政管理和变更管理。
综合应用。
这包括各种工具、方法、规则和模式，正是它们使SAP及其合作伙伴可以高效地开发SAPxApps综合应用，同时充分利用所有集成层的优势。
SAPNetWeaver是基于专业标准的集成化应用平台，能够大幅度降低系统整合的复杂性。
其组件包括门户、应用服务器、商务智能解决方案以及系统整合和数据整合技术。
在运用SAPNetWeaver之后，企业将可以实现现有技术的全部价值，并能够为未来的SAP或非SAP应用铺平道路。
结果是：
企业将有机会以显著降低和持久稳定的IT总体拥有成本，实现整个系统灵活性的显著提高。
瓶颈就此消失，企业可在要求的时间内达成业务目标。
企业的整个IT基础架构已经由单一接受任务运作提升到可持续变革的层面。
SAP的用户，则能获取更多益处：
SAPNetWeaver为所有的SAP解决方案都进行了预先整合，这将大幅度降低系统整合的相关成本。
但无论是SAP用户或非SAP用户都可以发现，在当今所有软件供应商中，只有SAP定位于既提供整合技术，也提供与应用程序整合的技术。
SAPNetWeaver是一种可随时用于业务运作、面向服务的平台，适用于SAP的所有解决方案，并且与SAP基于最新企业服务架构（ESA）提供服务的方式相符[7]。
集成化技术平台SAPNetWeaver如图1-1所示。
基于NetWeaver，企业将能够实现各个层面充分的集成，降低信息系统建设的总体成本（TCO）。
归纳起来，可以实现如下4个方面的集成。
第一层面，将现有的各形各色的管理系统、办公系统、文档系统等集中到企业的信息门户内，实现企业IT系统的单一入口。
这个层面上，称之为“员工的集成”（PeopleIntegratioin）。
图1-1SAPNetWeaver
第二层面，将各种存放在数据库当中的管理信息，以及分散在集团内部不同地方的非结构化信息（市场信息、报告等文档信息）集中起来，实现支持经营决策的信息仓库（BI）和知识管理系统。
这个层面，称之为“信息的集成”（InformationIntegration）。
第三个层面提供的是“流程的集成”。
保留仍然有价值的现有系统意味着一个连续的业务流程可能在不同的系统内执行。
SAP的Netweaver平台能够将分散在不同系统的业务处理连接起来，形成一个自动化的流程。
对于使用者来说，就好像是操作在一套系统上。
最后的层面是“平台的集成”，企业往往现存大量的信息系统，以及随着收购合作等带来的形形色色原有系统。
在这个层面上，SAP提供的是支持开放标准的底层架构，可以实现灵活的互接。
值得一提的是，全球的大部分领先公司使用的都是SAP的解决方案。
可以预见，如果使用SAP的信息平台，将来和这些国际巨头的IT系统对接时，所需成本和时间是显著的减少[8]。
SAPNetWeaver是推动基于企业服务体系（EnterpriseServicesArchitecture）的解决方案的动力引擎，也是SAPxApps系列解决方案的基础。
SAPxApps包含一系列新型业务应用，能够在不同的应用基础设施上打造易于操作的动态团队流程，以此推动整个企业的创新。
正由于SAPNetWeaver可以为创新的跨平台商业流程奠定坚实基础，可以满足企业对灵活而且面向未来的解决方案的需求，从而能帮助企业实现持续的业务增长，成功迈向未来。
SAP致力于实现与IBM和Microsoft解决方案的可互操作性，并在开放战略、现场服务、技术和支持中心方面与其他公司合作。
所以SAPNetWeaver可与IBMWebSphere及Microsoft.NET技术全面互操作并进行扩展。
从而充分保障了企业对这些系统的已有投资和有效利用。
SAPNetWeaver可以集成企业当前的IT设施，从而使企业从现有运行的系统中获得更多的价值和更多的商业信息;另一方面，SAPNetWeaver中的预配置商务内容有助于缩短新应用的实现周期以及可衡量的经济收益期——投资回报期（ROI）。
SAPNetWeaver消除了企业对耗时长久且高额成本的点到点集成项目的需求。
由于只需要使用一个功能全面的平台，因此SAPNetWeaver可使企业的IT集成系统更加灵活，同时最大限度地降低企业的集成成本。
安全性和软件易于管理性将使企业受益匪浅。
这些优点一起发挥作用，可以以最低的总投资成本来支持企业的关键应用的整个生命周期[6].
1.3.2微软ERP的解决方案
微软基于收购了欧洲的Navision公司，分别提供面向制造行业的Navision和Axapta产品，并基于微软.net技术对产品进行改进推出了新的版本。
微软ERP的系统流程完全支持典型制造企业的管理流程，如图1-2所示。
图1-2微软ERP系统流程图
微软ERP的系统流程与制造企业的管理流程保持一致，特别是支持当前竞争激烈的多品种小批量生产模式。
从系统流程上可以看出，微软ERP提供了完善的制造企业管理功能，包括客户管理、产品配置管理、销售需求管理、生产计划和生产控制、采购管理和库存管理。
微软ERP强大而全面的制造企业管理功能能够支持不同的生产模式，包括按定单制造、按定单配置、按定单装配、按库存生产等。
系统的主要模块功能如下：
1.财务管理，支持企业的所有财务活动的管理，包括总帐、固定资产、应收/应付帐等，支持多货币，多语言[9]。
2.销售管理，管理销售有关的所有流程，包括客户管理、销售订单管理、销售预测、销售与应收帐的集成、销售价格和折扣管理以及佣金管
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