基于工作流的PDAE系統的研究與實現

摘要:工作流技術作為面向流程的管理技術，它的發展受到企業及學術界的高度重視。該文提出了基于工作流技術的產品設計分析環境系統(PDAE)的設計與實現方法，支持企業業務流程的快速變化。經實踐應用，驗證了技術的可行性和系統的有效性。

關鍵詞:工作流;流程;PDAE

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)33-9142-02

Research and Implementation of PDAE System Based on Workflow Technology

LU Yao， LING Wei-qing， WANG Jian

(CIMS Research Center of Tongji University， Shanghai 200092， China)

Abstract: Workflow technology is a process-oriented management technique， and its development catches the attention of the business and academic. The Product Design and Analysis Environment System based on workflow technology is designed and implemented to support the rapid changes in business processes. The practical application has verified the feasibility and effectiveness of the system.

Key words: workflow; process; PDAE

1 概述

隨著市場競爭的日益加劇和企業業務需求的快速變化，業務流程的改進和優化已成為企業在競爭中制勝的重要因素。工作流技術作為面向流程的管理技術，可以為企業帶來智能化、高效性、可控性和靈活性。

企業在產品的設計和開發過程中，由于缺乏有效的管理，使項目的進度難以控制，通常導致設計周期耗時過長。而現代企業的資源越來越表現出異構、分布式的特點，使相互關聯的任務能夠高效運轉并且被實時監控已成為趨勢。工作流管理系統控制、協調整個業務流程的完成，從而提高經營效率、降低工作成本、提高企業的競爭力。

2 工作流技術

工作流管理聯盟對工作流的定義是:工作流是一類能夠完全或者部分自動執行的經營過程，根據一系列過程規則，文檔、信息或任務能夠在不同的執行者之間傳遞、執行。工作流管理系統是支持企業經營過程高效執行并監控其執行過程的計算機軟件系統。

通常一個業務流程有多個活動，而活動之間有可能是串行的，也可能是并行的，這需要在活動之間有個協調機制。如果這種復雜的協調機制效率低下，必然降低企業的經營效率。工作流管理系統實現了業務流程的自動執行，并且在流程執行到下一個活動時，自動把任務發送給開發人員，并把任務顯示出來，不需要人工傳遞文件與通知事務，開發人員不必去另外查找當前的任務信息，或者由于疏忽，拖延了工作。當開發人員接受到任務，可以立即開始下一步的工作，顯著提高了工作效率。 工作流管理系統存儲了業務流程的狀態信息，可以追蹤到每個環節的具體執行情況，以便于領導決策層對業務流程進行分析，并且實現進一步的優化，使流程高效執行。

3 PDAE系統的設計

3.1 系統結構

產品設計分析過程是設計人員發揮創造性的過程，是一個動態的非確定的過程。在協同設計環境下，由多學科開發工作組成，它們之間既存在相互支持的關系，也存在相互制約的關系。產品設計分析環境系統是企業在分布式資源環境下進行產品設計研發的系統，利用工作流管理系統規范產品的設計流程，分析設計任務并提供實時監控;管理產品設計過程中的數據、結果。支持流程知識的重用。

3.2 PDAE系統的功能需求分析

PDAE系統的功能需求主要包括以下幾個方面:如圖2所示。

3.2.1 設計分析流程的管理

設計分析流程的管理包括:

1) 工作流建模工具:使用同濟大學CIMS中心設計開發的工作流中間件RRFlo。RRFlo為業務流程設計提供了一種可視化、操作簡便的流程定義工具，支持任務與角色的關聯。

2) 工作流引擎:工作流引擎是RRFlo系統的核心，它的作用是實例化和啟動流程并推動流程實例的執行。

3) 流程監控管理:管理人員可以查看流程的運行情況，包括當前的活動、已完成的活動的信息，便于及時跟蹤重要的業務。開發人員接收到任務時，可以看到任務的具體信息，要做哪些工作。工作流系統記錄了運行的所有流程的運行情況，管理人員可以通過這些信息與當前流程作比較，來分析和調整業務流程的結構，或者對開發人員進行調整，以提高運營水平。并且當發現任務在規定時間內未完成時，對相關的開發人員發出警告，避免業務的耽擱和由此產生不良的影響。

3.2.2 項目管理

項目管理包括:項目的參數信息，項目的啟動，項目的計劃，項目的任務分配，項目執行情況的跟蹤。項目管理者可以通過這些信息，了解項目的總體執行情況和每個項目的執行情況，并在此基礎上作出決策。項目管理還包括用戶信息、計算資源以及設計流程文件的管理。

3.2.3 設計結果管理

將設計結果組織起來，作為項目經驗知識，供設計人員參考。在設計類似的項目時，可以從中吸取經驗，提高效率。

3.3 流程操作的接口

規范的接口，可以使工作流和業務系統相對獨立，運行時則有機地結合起來。工作流管理全局的業務流程，當接收到某個活動完成的信號時，只要按既定計劃將流程推進到下一步。而活動只要在完成時向工作流發送信號，不需要關心其他。當業務流程需要變化，只要導入修改后的模板，對工作流來說，只是計劃改變了，對某個活動來說，絲毫沒有改變。靈活的架構便于管理業務流程，符合企業隨機應變的需求。這些接口包括:導入模板的接口、啟動流程的接口和推進流程的接口。

3.3.1 導入模板的接口

企業在設計開發不同的產品時，通常有相應的業務流程。當現有的流程不能滿足產品開發的需求，就必須修改應用程序代碼。這不僅給軟件帶來了額外的維護成本，更可能耽誤了產品的開發周期，使企業在等待中浪費資源。而基于工作流管理系統的解決方法其優勢就是工作流程描述清晰，并分離于應用程序代碼，只要導入相應的業務流程模板，就可以支持一個新的企業業務流程。

3.4 流程的監控

3.4.1 流程的可視化

不僅使操作簡單，而且為流程的實時監控提供了便捷。可視化界面要能夠正確顯示流程各活動之間的邏輯關系、流程中的活動的狀態，并且活動的細節都是動態生成。

流程由若干有序節點組成，節點之間由有向路徑相連。節點有6類:開始節點、結束節點、任務節點、與節點、或節點、反饋節點。與節點、或節點、反饋節點與路徑相結合便可構成串行、并行、條件分支、反饋等流程結構。

每個活動節點可以抽象成Java類:

類Node中的屬性level記錄節點的層次，為父節點的層次加1。反饋節點造成回路，為避免死循環，當子節點的層次小于父節點的層次時，停止搜索。屬性isRoute表示是否路徑節點，如果不是任務節點，在顯示時去除，并將該節點的后序子節點作為父節點的子節點。

采用類似圖的遍歷的方法將流程的節點讀出并處理后顯示，顯示時遵循先節點后路徑的順序。具體方法如圖3所示。

3.5 流程的監控

經過反復實踐總結得到的業務流程，對于企業來說是寶貴的財富。運用這些流程可以使生產過程優化，提高企業的生產效率。一方面可以將這些業務流程定制成流程模板，在重用時直接導入即可;另一方面，直接引用已存在的業務流程，流程的子任務也可作為重要的知識被重用。

4PDAE系統的實現

系統的主界面如圖4所示。左邊是項目的樹狀結構圖，可以有效地管理產品設計分析過程。右下部分是流程圖，不同顏色表示任務的運行狀態，直觀地反應項目的執行情況。

5 結論

工作流技術是面向過程的企業應用，企業可以隨時改變和建立工作流模型，使其靈活改變業務流程，以快速響應市場的需求。基于工作流的產品設計分析環境系統，實現了對流程的監控和重用，大大節約了企業的時間和成本。

參考文獻:

[1] 羅海濱，范玉順，吳澄.工作流技術綜述[J].軟件學報，2000，11(7):899-907.

[2] 范玉順.工作流管理技術基礎[M].北京:清華大學出版社，2001.

[3] 陳城，王堅，凌衛青.發電設備產品設計分析管理系統[J].組合機床與自動化加工技術，2009(4).