分布式工作流模型在再生纺化纤行业物流系统中的应用

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摘要：通过对再生纺化纤行业中的龙头企业“宁波大发化纤有限公司”企业内部物流现状的调研，提出了一种新的物流信息系统工作流程：利用工作流进行物流管理的自动收发货、检验、配料、投料、输送等业务调度；分析了物流信息系统中分布式工作流模型的设计、工作流流程设计以及工作流的核心一工作流引擎软件设计的关键技术；最后比较了引入工作流后相对于传统的手工经验式物流管理的优点。

关键词：物流；工作流；分布式；化纤

0　引言

工作流(Workflow)就是工作流程的计算模型，即将工作流程中的工作如何前后组织在一起的逻辑和规则在计算机中以恰当的模型进行表示并对其实施计算。工作流要解决的主要问题是：为实现某个业务目标，在多个参与者之间，利用计算机，按某种预定规则自动传递文档、信息或者任务。

随着工作流技术的发展和成熟，结合数据传输技术和网络技术，应用工作流技术制定特定的收发货和配料流程，以及利用内部局域网络进行管理成为可能。

1　物流信息系统工作流程

基于分布式工作流的物流信息系统根据定制好的工作流程进行业务的处理，其工作流程如图1所示。仓库根据生产需要向采购部发送订货信息，订货信息包括色度、杂质含量、条码信息、所订商品的数量信息等。这些信息符合统一的EDI规定和格式，可以多种方式通过信息中心网关处理后，传送给信息中心的基于工作流引擎的物流信息系统。物流信息系统启动一个业务工作流的流程，如图1所示。

物流信息系统将上述订货信息自动发送给事先定义好的下一级业务流程，即检查订货信息并筛选客户、计算价格，再由相应的工作人员验证用户信息。

用户的订货信息确认到厂之后，系统将用户订单数据自动转发到信息中心业务流程，由质检中心抽样检验，并将粘度、熔点、杂质含量、色度、水分等信息输入物流系统。基于工作流引擎的物流信息系统根据系统中已有的生产计划，存货情况进行筛选计算，调度叉车队按系统指定仓位卸货。进行堆放安排时，物流信息系统结合GIS地理信息系统对公司所属一、二、三分厂存货情况及路途情况分析选择合适的存贮仓库，同时根据路径最短，时间最短／费用最低，配料最优的原则生成配送路线，并将配送路线和选择好的仓库信息传送给运输管理系统。运输管理系统根据配送路线安排车辆调度人员进行车辆的调度。调度人员将调度好的车辆派往选取好的各分厂仓库。

生产厂安排生产时，信息系统根据销售计划和系统数据自动生成生产配料单。生产工人根据配料单选取所需要的物料后，再经过混料、投料，输送完成整个生产过程。本系统通过信息流和工作流的紧密结合，根据定制好的工作流流程进行电子配送，其中最重要的是流程的定制，即分布式工作流的设计。

2　分布式工作流模型设计

工作流是针对工作中具有固定程序的常规活动而提出的一个概念，在计算机支持下可以实现整个或部分过程的自动化。物流作业也是一个工作流程，因而也可以采用工作流技术驱动物流信息系统的业务流程，实现物流作业的自动化。

2．1　分布式工作流系统模型规划与设计

本文所给出的工作流系统模型中包含三类对象：文档对象，工作流对象，操作员对象。这三种对象相互作用，共同完成工作流的运转。

文档对象(Document)文档对象是物流信息系统中物料数据、配料路线等信息流转的载体。主要有三个字段(属性)：ID号、文档名、文档内容。ID号：字符串，作为系统中文档的惟一标识符。通过ID号可以读取与成品生产相关的数据。文档名：文档的中文标识，可以由用户任意命名，是文档的说明。文档内容：采用XML格式，包含具体的物流信息。可对文档进行录入、浏览、打印三种操作。

操作员对象(User)是登录系统的每个客户端。操作员对象与权限设置密切相关。操作员对象采用多级分组设置，即操作员分为两种类型：个人用户操作员、小组用户操作员。其中分组操作员用户中至少有一个缺省操作员，作为接收文档的个人用户操作员。操作员采用树状结构管理；分组级数没有限制；在工作流中，操作员与部门是平等的关系，通称为操作员对象。

工作流对象(WorkFlow)所谓工作流对象是指当前正在运转的工作流程。这里的工作流对象是每一个具体的、实际的流程，而不是工作流的定义(模板)。

三种对象之间的交互关系工作流对象将文档对象与用户对象关联起来。工作流定义中，结点就是用户对象；数据载体就是文档对象；整个系统的核心就是文档根据工作流的定义在用户之间不断地流动。

2．2　工作流流程设计

控制模型概念所谓控制模型是指系统控制操纵工作流，推动工作流的运行，与操作员进行交互的描述。控制模型可以分为“工作流控制中心”、“流向控制中心”、“活动状态控制中心”、“文档派发中心”、“任务处理中心”、“文档提交中心”、“文档检测中心”7个部分，如图2所示。

工作流控制中心　工作流控制中心是整个工作流引擎的最外层控制部分，所有的正在运行中的工作流程都将处在该中心的控制之下。控制中心具有管理所有工作流程的权利。主要包括：①启动、暂停、取消、终止工作流实例。②查看工作流的当前状态、历史运行记录。

工作流向控制中心　从起始点到终点的所有路径的控制都由控制中心解决，包括：①判断活动的后续活动。②判断活动的返工路线。③记录文档的流转路线。

活动状态控制中心　当一个工作流的实例启动之后，最初所有的活动都处于休眠状态。随着工作流的不断进行，活动陆续被激活。活动状态控制中心是该系统的独特之处，它充分地模拟现实中的工作场面，兼顾了智能性与实际工作流的复杂性和灵活性。该控制中心主要用来：①自动激活、完成某一活动。②手动激活、完成某一活动。③查看工作流中所有活动的状态。④记录活动状态轨迹。

文档派发中心　文档分发中心是当某一订货活动开启之后，负责将文档分配给某个人(组)的功能模块。文档的分发依据“文档派发规则”。

任务处理中心　该中心并不具体执行业务，它只负责记录当前活动的运行过程中用户的所有操作，以供查看之用。所谓“任务处理”是指每个活动用户针对文档进行操作。这是一种前台操作，主要是录入、修改文档。

文档检测中心　该中心的功能比较单一，而且比较直观，相当于一个自动审表人。它负责检验文档是否合格。检验方法由文档检验规则确定。

文性提交中心　在某一订货活动中，参与人员完成文档操作之后就进行提交。是否提交完成由提交规则确定。文档提交中心负责暂时保管所有文档中已完成的部分。根据“提交规则”，所有必须提交的文档全部完成之后，提交中心就将文档全部发送给活动控制中心，再发送给流向控制中心，然后再由文档派发中心分发给其他活动中的人员。

3　分布式工作流系统实现

分布式工作流采用三层结构，分别对应客户端和服务器端。

3．1　服务器端设计与实现

服务器端包含两部分功能：一部分是各种具体服务；另一部分是工作流引擎。①具体服务包含各种服务，包括数据录入、查询检索等各种功能。②工作流引擎是服务器端的核心工作组件，也是整个系统的核心运行组件。

整个工作引擎的结构可分为功能模块和数据模块两部分，如图3所示。其中，图中左侧为功能模块，右侧为数据模块。

(1)功能模块结构划分为三个层次：①步骤管理CPU，专门管理和执行不同的步骤(step)，负责启动步骤、执行步骤、结束步骤等功能。②文档提交，在―个步骤处理的内部，根据文档的提交规则，判断什么时候文档提交完成，等全部的文档提交完成以后，该步骤完成，同时通知步骤管理CPU。③文档发放，在―个步骤内部，根据文档发放规则，将文档分发给指定的客户端。

(2)数据模块结构：保存运行过程中的数据，对应着数据库中的数据表。可以划分为以下几个层次：①工作流(步骤队列)。对应着工作流实例数据表中的每个工作流实例。其中保存着该工作流实例中的所有步骤；②单个步骤。对应着步骤数据表，该数据表中保存着全部的正在进行的所有步骤。每一条记录对应着一个步骤。其中保存着关键数据：接收任务人员列表、任务中接收的文档列表、任务执行人指定下一步骤的执行人列表、下一步任务需要的文档列表、步骤结束的标志：任务完成并全部提交后，标志着本步骤的结束。③客户端缓存：代表着客户端正在编辑的文档，是一种中间结果，临时保存在服务端的缓冲区。客户端发送提交指令时，文档提交才将这些文档检验后提交给步骤管理CPU。

3．2　客户端设计与实现

整个系统分为三个层次，分别为：主窗体、子窗体、孙窗体。调用关系：主窗体调用子窗体，子窗体包含各个孙窗体，同时调用各个孙窗体。①主窗体：主要负责调用和管理各个子窗体，本身并不实现任何业务。同时，它还负责设置各种参数。②子窗体(模块)：每个子窗体对应一个功能模块，每个功能模块之间都是独立的，彼此间没有任何联系。每个模块的初始参数都是从数据库中提取出来的。每次打开一个窗体，都必须访问数据库，从数据库中读取所有的参数，内容显示在窗体上。③孙窗体(模块内部的功能)：包含每个模块内部的各项功能。

系统功能：①任务管理：客户端的主要模块，负责任务的接收、处理和任务相关信息的查询。②短消息处理：短消息接收，短消息发送，短消息浏览，管理。③用户管理：用户录入，浏览和删除。④文档浏览：文档浏览和查看。⑤工作流浏览：工作流浏览和查看。⑥文档模板管理：文档模板的浏览查看和模板的录入。⑦工作流模板管理：工作流模板的浏览查看和模板的录入。

3．3　工作流平台相对于传统MIS物流管理的优点

与传统的MIS系统相比，采用分布式工作流技术的物流信息系统具有以下特点：

(1)扩展性好。由于采用了工作流技术，如果要增加物流流程的步骤，只需在定制的流程中增加结点，不需要修改或编写程序代码。

(2)分布式特点。由于基于Intranet和Internet进行通信，物流平台和仓库配送可以在全公司部署，订货可以分散进行，可以减轻物流中心的压力，增长物流流程的速度，提高效率。

4　结束语

本文提出的物流信息系统工作流程可以用来处理企业内部物流中的订货、配料、配送等业务，其模型以及工作流核心――工作流引擎完全适合物流信息系统的流程化、多业务、分布式的特点。基于上述思想设计的工作流系统核心平台实际运行情况良好。