随着计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing Systems)技术在国内的推广，CAD软件、ERP软件得到广泛的应用，企业的信息化程度也不断提高。但是在实际应用中，CAD软件和ERP软件分属不同的应用领域，其信息共享问题常常被人忽视，于是企业中存在的CAD数据、ERP数据，成了一个个信息“孤岛”。对于同一产品或零件的信息各自从不同的角度定义，采用不同的数据模型描述，用不同的方式录入、存储、维护，造成大量重复录入以及信息冗余，并得不到同步更新；同时在客观上阻碍了进一步在整个企业中的信息化进程，而形成了新的信息瓶颈。
本文的研究目标就是针对我国模具行业在设计、制造、管理等方面所存在的上述主要问题，从模具企业的数字化设计、制造、管理需求出发，在已有的模具CAD系统、模具生产管理系统等成果基础上，采用面向服务的架构集成相关应用系统。本平台采用ESB作为其基础框架，通过基于数据事件流的处理方式完成数据格式的转换，采用基于Rete算法的规则引擎实现业务逻辑，将各种应用逻辑抽象为服务连接到ESB上，实现数据的无缝集成和实时共享。
1 模具企业的业务分析与建模
1.1 模具企业业务分析
CAD／CAE／CAM／CAPP在模具行业的广泛应用，使得国内模具行业的生产技术能力大幅提高，然而生产管理能力却相对滞后。近年来，一些大中型、竞争力强的模具企业实施了PDM、ERP等信息系统，生产管理能力有了一定程度的提高，也带来了直接的经济效益，但是仍然存在着CAD系统和ERP系统的信息流通不畅的问题[2]。一般来讲，模具设计之后就可以进行采购和工艺设计，采购、工艺设计以及模具制造是可以并行的。采购的材料以及数量是根据模具图纸的BOM信息决定的，BOM的获取效率和准确率直接影响了采购的效率，从而影响整副模具交货期。然而目前普遍的BOM集成是手动完成的，专门的BOM录入人员将设计图纸的BOM信息手动的录入ERP系统中进行统一管理，这样就大大降低了BOM更新的效率，同时由于人为失误会导致BOM信息的不准确，可能造成库存不足或者过量，导致整个制造过程的低效；规模较大的模具企业是在CAD系统中进行BOM表导出的二次开发，这在一定程度上提高了操作效率与精度，但在自动化方面还是非常欠缺。可见CAD系统和ERP系统的BOM信息的高效集成已经十分必要。
1.2 模具企业业务建模
模具企业是十分复杂的系统，包含如企业经营、产品设计、产品生产、物料采购等多个层面；整个业务过程不仅涉及到物流，还有大量的信息流、资金流；同时，模具企业是个动态变化的系统，客户需求的频繁改动使得整个生产过程存在大量的随机因素和不确定性因素。因此，对模具企业的建模显得尤为重要。通过对业务模型的分析，可以发现存在于模具企业的业务瓶颈，为优化和改造业务流程提供了科学依据。
企业建模的方法有很多，根据建模侧重点各有不同，企业模型信息往往由这些反映各个侧面的子模型组成，如功能与信息建模方法，过程建模方法，组织与资源建模方法，动态企业建模方法，集成化企业建模方法等。由于我们关心的重点是模具企业的业务过程，在此采用描述工作流程的过程建模方法进行模具企业的业务流程建模。目前，主流建模方法有集成计算机辅助制造(Integrated Computer Aided Manufacturing，ICAM)DEFinition系列方法、基于统一建模语言(Unified Modeling Language)的建模方法、基于业务流程建模标注(Business Process Modeling Notation)流程图方法等。IDEF族的方法基本上是静态建模，缺少动态的功能，很难表达复杂的逻辑关系和非确定的信息；UML角色工作流建模，是一种以角色为中心的建模方法，建模重点在角色的交互协作上，在流程描述上有所欠缺；基于BPMN的建模方法借鉴了UML活动图，UML EDOC的业务流程图，IDEF等的技术经验，兼顾了复杂的流程语义和角色交互，为描述和研究复杂系统提供了强有力的手段。BPMN由一组图形元素构成，便于开发一个简单的，为大多数业务分析人员熟悉的流程图。对于建模者来说，这些图形都是易于区分和识别的。同时，众多的成员保障了BPMN作为一个业务流程建模语言的标准。由此可见，基于BPMN的建模方法是很好的选择。
通过对模具企业ERP系统和CAD系统的业务分析可得如下基于BPMN的业务流程图。由图1可知，物料信息是CAD系统需要与ERP系统频繁交互的，ERP会根据由CAD系统提交的物料信息决定采购计划。而针对于模具行业的实际业务特点，客户需求的频繁改动时有发生，物料信息也会随之改变。如CAD系统改动的物料信息不能及时的更新到ERP系统中，采购清单就会与实际需求不一致，导致采购不足或者采购过剩，给企业带来不必要的麻烦和损失。因此，物料信息的实时更新和一致性显得尤为重要。平台工作的关键是保证物料数据实时更新，使得物料信息在系统之间保持一致和高度透明，功能要求就是要解决CAD系统和ERP系统的BOM无缝集成的问题。
图1 模具企业业务框架
面对业务流程不断变化、多种异构系统重用和集成的问题，面向服务的集成是目前最有效的解决方案。在面向服务的思想下，具体应用程序的功能由一些松耦合并且具有统一接口定义方式的服务组合构建起来的。这些封装良好的原子化的服务仅仅在它们共同的契约里暴露行为，服务外部不能看到服务的内部状态和状态转化。同时，这些服务共享同一个消息总线，对迅速变化的业务环境具有良好适应力。这刚好可以解决模具企业需求多变所带来的问题。通过对模型分析可以得出，集成的最佳时间点是3D模具图纸设计好之后，BOM集成分为两个主要的步骤：(1)从CAD系统读取BOM信息；(2)BOM数据经过转换，导入ERP系统。面向服务的解决方案可以对这两个步骤进行服务的抽象，即一个读取服务，一个写入服务。在“3D设计／审核”环节之后，调用读取服务和写入服务，实现BOM的实时共享和无缝集成。
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本文标题：模具企业ERP的业务分析与建模
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