第４期。
０１１年４月。
文章编号一０３
机械设计与制造。
ｄｍ环境下构件技术与工作流技术集成研究球。
邱胜海樊树海王志亮。
陆云马银忠。
’南京工程学院机械工程学院，南京２１１南京工业大学工业工程系，南京。
摘要】近年来，利用工作流技术、构件开发技术（ｃｂ已在企业信息系统中获得大量的成功应。
用，而两者的有机集成在系统开发应用中还很缺乏。以工作流技术为基础，在ｐｄｍ环境下，定义了工作流技术与构件技术的相关概念，提出了基于构件技术的工作流应用集成框架，给出了构件与．ｙ－作流活动。
的实现对应关系，提出了工作流引擎组装构件的模型及详细算法。研究实例表明基于构件的工作流集成技术不仅能分离应用逻辑与过程逻辑，而且能提供业务流程的灵活定制能力，有利于企业进行业务流程。
重组，提高企业信息系统的的可维护性、可重用性和柔性。’
关键词：构件；构件装配；工作流；工作流引擎；产品数据管理。
一。中图分类号文献标识码：ａ
引言。ｄｍ足一门将所有与产品相关的信息及与产品有关的过程集。
完成了工作流管理系统功能的模块化划分及各个模块问的接口定。
义，实现了ｗｆｍ问的各个层次上的互操作性，并以此为基础来分析、开发、制定各种工作流管理规范。该模型包括工作流执行服务（工作流引擎）、过程定义工具、工作流客户端应用、外部应用系统及管理与监控工具日。在ｐｄｍ系统中，。
ｔ作流管理主要用来实现产品。
设计过程中涉及到的准归档图纸的设计流程、准归档图纸转正式归。
成在一起的技术。与产品有关的信息包括所有属于产品的有关数据，如产品设计数据、物料清单（ｂｏ工艺数据、加工数据、工程数据等，与产品有关的过程包括设计流程、审批流程等。从另一角度来将，ｐｄ是对产品从概念设计、计算分析、详细设计、工艺设计、工作流程设计、制造、销售维护直至消亡的全生命周期内的各阶段相关数据及过程的组织与管理，从而使产品数据在其。
档设计流程、归档设计文件的更改流程、准归档设计文件的更改流。
程、更改通知单、临时更改通知单的签署流程等；涉及的工艺设计过程中的工艺设计流程、工艺审批流程等；其他如工程变更流程、项目。
全生命周期内保持一致 、最新性、共享及安全 。ｐ的功能包管理流程等。由于工作流与产品有关的过程管理联系紧密耦合，一括电子仓库与文档管理、工作流与过程管理、产品结构与配置管理、旦当产品设计流程更改，则工作流系统必然做相应的改变，因此工零件分类管理、工程变更管理、项目管理等功台 。
其中工作流与过程作流系统的设计必须考虑这种缺陷，采用松散耦合的设计方式使工。
管理是ｐｄｍ系统的核心功能，与ｐｄｍ其他功能紧密的集成。
作流技术与企业管理信包系统集成。
基于构件的软件开发。
工作流的概念目前尚无统。
一、明确的定义。工作流管理联盟。
ｗｆｍ将其定义为：业务流程的全部或部分自动化，在此过程中，方法是近几年来日益成熟起来先进的软件开发方法，它综合了多如面向对象开发、契约式设计、模文档、信息或任务按照一定的过程规则流转，实现组织成员间的协种优秀设计思想和实践的产物，软件系统架构设计等 。其思想是将复杂的应用系调工作，以期达到业务的整体目标。
ｗｆ提出的工作流参考模型型驱动的开发、
来稿日期**项目：国家自然科学**资助项目江苏省高校自然科学基础研究项目。
江苏省机械设计制造及其自动化专业重点学科建设**资助项目。
５２邱胜海等：ｐｄ环境下构件技术与工作流技术集成研究第４期。
统设计成一些较小的、功能单一的构件，构件之间可以通过接口相互访问并根据系统的功能进行“即插即用”组装而构成较大的功能模块，其目的是提升软件系统开发的效率和质量，大大增加。
了系统功能的开放性和可扩充性，这种优势可以弥补工作流技术在系统集成上存在的缺陷。
工作流相关的基本概念。
定义ｌ（业务流程）：在功能确定的组织结构中，能够实现业。
务目标和策略的相互连接的活动集或环节集。业务流程可用一个八元组表示，记为其中，ｂｐ表示流程标识；ｂｐ表示流程名。
称；ｂｐ表示流程处理描述；ｃｒ表示流程创建人，当流程实例化后，一般由流程创建人启动该流程；ｂａ表示属于该流程。
图１ｐｄ环境下基于构件的工作流技术集成框架。
的活动集合；ｓｔ表示流程状态，如完成、终止、进行等构件定义及构件与活动实现对应关系表示流程的版本；ｂａ表示各个业务活动对象之间的执行偏序关系集合。业务流程可能包含若干子流程。
定义４（业务构件）：业务构件是对独立的业务概念或业务过。
程的软件实现，是应用系统中最大粒度的可复用构件，包括对企。
定义２（活动）：根据ｗｆｍ工作流联盟定义及制造业信息系业特定业务概念进行描述、实现和部署时所必须的所有软件工作统的需求，一般将活动分为业务活动与路由活动两类。其中业务产品，一般由一组原子构件、业务流程描述、用户界面和数据模型提供相对独立的业务功能 。
活动是业务流程中的逻辑步骤或工作任务，是过程执行中可被工组成，作流引擎调度的最小工作单位，要求有组织资源参与，可分为人。
定义５（路由构件）：路由构件是一种逻辑实现，封装了路由活。
本身不执行具体的业务。路由构件可用—个七元组表示，工处理活动（需要人工完成）和自动处理活动（由计算机自动完动的算法，其成）两类，而路由活动则在各业务活动之间进行导航，描述如何调记为ｒｃ：
用各活动及其调用顺序的协调逻辑，不需要为其分配资源。
中，ｃｏ表示构件标识，ｐｒ表示所属流程标识，ｃｏ表示。
定义３（软件构件）：软件构件是一个可配置、可独立开发和构件名称，ａｃ表示对应的活动标识，ｆｓ表示正向分支路由条ｆｊｉ表示正向汇聚路由条件集合，ｂａ表示执行失败回交付的独立软件单元，具有一定的功能，通过丰富的接口（或服件集合，务）与外部环境进行交互。一般情况下，构件接口与构件本身是分退类型；ｆｓ可用一个五元组表示，记为。
其中表示分支开的，一个构件可以有一个或多个构件接口，而构件接口可以由ｃｏｎ如与分支、异或分支及选择分支表示触发转多个构件实现。不同构件之间通过构件接口进行交互与集成，共路由的类型，ａｃ表示条件成立后执行的后继活动标识，同完成应用系统的一部分或全部功能。构件按照粒度的大小可分换的条件，ｎｅ为大粒度的业务构件及小粒度的原子构件。
ｒｉｏ表示优先级表示是否默认条件；ｆｊ可用—个五。
工作流及构件技术的集成框架及相关元组表示，记为ｆｊｉ
其中表示汇聚路由的类型，如与汇聚、异或。
技术汇聚及选择汇聚表示触发转换的条件表示。
．１基于ｐｄｍ的集成框架。
与条件对应的前驱话动标识，ｐｆ表示优先级；ｂａ表示执行。
基于构件的工作流技术与ｐｄｍ系统的有机集成有利于产失败回退类型，ｉｓ含义同上。品数据的规范管理。以产品设计过程管理流程为例，根据ｐｄｍ系３．４路由活动的正反向路由算法。
统的功能与工作流的定义及两者之问的关系，确定ｐｄｍ系统的。
集成框架，如图１所示。
根据ｗｆｍ与路由构件的定义，—个工作流业务流程应包括三种基本的路由模式，分别是ｆｌ回芋路由模式、分支路由模式及汇聚路由模式，如图２所示。三种基本的模式可以组合成更复杂的如循环模。
＿２工作流活动与构件映射规则。
如图１历示，左半匍哼苗述了ｐｄｍ系统的功能平台，包括ｐｄｍ式，而反向路由（回退操作）是指流程在某个活动或任务执行失败或。
系统的功能组成、用户及各种信息库资源。外部用户通过网络应用工强制返回所采取的一种措施，一般采用从**来到**去的原则。作流客户端，进行工作流过程建模、文档管理、产品结构与配置管理、项目管理及其他管理，并通过工作流监控工具监视工作流的执行隋。
业务活动ａ业务恬动ｂ
况。图右半部分由五部分组成，分男『ｊ是产品视图层、任务分解层、构件库层、产品设计过程视图层、组织视图层。其中产品视图层是描述产。
巨坷。ａ）分支路由模式。
ｃ）汇聚路由模式。
品的结构组成，是—种树状结构；任务分解层是ｐｄｍ项目管理功能所涉及的产品没。
程的任务分解，具体的任务应该对应于工作流。
程或子流程中的活动，构件库层是对应于各个流程的若干活动的实现；而组织视图层是提供实现各个流程活动的角色或组织机构。
ａ）顺序路由模式。
图２三种路由算法模式。
工作流引擎调度模型与构件组装算法。
如图３所示，描述了工作流引擎调度模型，模型分上中下三。
ｐｒ．机械设计与制造２５３
层，最低层是原子构件库层，这些构件主要实现诸如数据库连接、日志记录、基础数据管理、工具库等功能，主要供粒度较大的业务构件。
调用；中间层足构件组装模型，该模型总体上采用软件访问者设计。
应用实例。某大型设备研究所的ｐｄｍ项目中的准归档图纸的设计流程如。
图５所示，图中各流程的活动用方框描述，而菱形框表示流程活动的。
模式［７－其中工作流引擎构件足组装模型的核心构件，主要实现整路由，各活动产生的结果可用文档描述，由数据库负责存储。如图６个业务流程。构什访问者实现构件封装了工作流业务规则（业务规所示，是该流程实现的主界面。
则存放在数据库或ｘｍｌ格式的文件中），规定了用什么顺序调用哪些构件，即实现各种构件的组装，形成最上层的业务过程模型。访问者设计模式规定在构件访问者实现构件与构件（包括路由构件、业。
船。驶ｔｒ八叭。
蛄。怕藁八地。
岛。己八员。
缸。杯堆化人员。
务构件、开始记结束构件）之间满足如下的重要条件：在前者设置一个ｉ方ｊ可后者标识集合的方法其中ｃｏｍ
记录卡。申请归档ｉｉ彝嚣越馨ｌｌ筝差菱ｌｉ
足构件标识的集合；在后者设置一个接收前者标识集合的方法。
其中ｖｉｓ是构件访问者实现构件标识。
的集合。该模型最大的优点在于构件访问者实现构件与构件能相互脱耦，独立设计与开发。如图４所示，是工作流引擎组装构件算法，主要由构件访问者实现构件完成，其核心是根据工作流模 ，将相应的流程活动封装成各种构件，使用时可根据活动ｉｄ加载并实例。
化相应的构件类，再判断构件的类型，从而执行该构件，冉将执行的结果返回至流程活动的状态，然后流程继续向后流转。厂。个。
个构件组装。
审。专ｌ鹦擀ｉ
广ｔ刺：济日ｆｌ、
俣。实现》厂ｆ岛睦《实现》厂耍耍豳。
同盲ｌ堡塑堡宁ｌ丝：塑 ！ｌ臃塑。
荡 １／图３工作流弓ｉ擎调度与组装构件模型。
图４工作流引擎组装构件算法。
归档申请单ｌｌ—一。
ｆ艺审查意见ｌ、
标准化审查意见。各。
支、逗。
一一。镬素曩卜。
更改设计图。
．．．一图纸准ｌ扫档ｆ＝—
图５ ｐ准归档图纸的设计流程图。
图６ ｐ准归档图纸的设计流程主界面。
结束语。这种基于构件与工作流技术在ｐｄｍ中的集成应用目前正在某大型设备研究所的ｐｄｍ项目中实施。使用构件开发技术在企业信息系统建设过程中不需要耗费大量时间进行编码与调试，只需要根据企业业务需求，进行工作流建模，开发或重用对应流程的活动构件，在引擎的作用下通过工作流调度与组装算法。
装工作流。程，大大加快了系统的开发效率，降低软件开发的成本，满足企业业务流程动态变化的应用要求。目前这种集成还有许多地方需要优化完善，如尚未实现ｗｅｂ方式下集成，系统存在跨平台及异构问题，在工作流运行控制中，系统的可靠性与稳定性有待加强。
参考文献。邱胜海，袁新芳，马银忠等．产品全生命周期内统一ｂｏｍ管理组件设计。
实现［ｊ］机械设计与制造童秉枢，李建明．产品数据管理（ｐｄ技术［ｍ］北京：清华大学出版社，００
间宏．ｊａ与模式［ｍ］北京：机械工业出版社高级软件工程［ｍ］第７版）．北京：机械工业出版社，２０黄柳青，王满红．构件中国一面向构件的方法与实践［ｍ］北京：清华大学。
出版社，２０
应用框架的设计与实现一．ｎｅ平台［ｍ］北京：电子工业出版社，２０