Обеспечение сквозного WorkFlow-процесса в разноплатформенных системах управления жизненным циклом изделия

Информатика, вычислительная техника и управление

УДК 004.4(043) 681.513.2

ОБЕСПЕЧЕНИЕ СКВОЗНОГО WORKFLOW-ПРОЦЕССА В РАЗНОПЛАТФОРМЕННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ИЗДЕЛИЯ

А.В. Бредихин, С.Л. Подвальный, Ю.М. Школьникова

В статье рассмотрены проблемы создания сквозных автоматизированных рабочих процессов в рамках разных информационных систем. На данный момент отсутствует единый стандарт описания workflow-процессов, что осложняет разработку интеграционных решений между разноплатформенными PLM-системами. Производственный процесс технически сложных изделий предусматривает широкую кооперацию. При использовании кооперантами разных PLM-систем рабочие процессы имеют точку разрыва на границе каждой из них. Существующие программные интеграции решают вопрос передачи инженерных данных, электронной технической документации. В работе рассмотрены вопросы создания сквозного WorkFlow-процесса на основе применения формата XML. Предложена структура с описанием ключевых данных. Приведены примеры описания отдельных элементов и вид файла XML, описывающего их. Сделан вывод о необходимости создания спецификации XML для передачи информации о бизнес-процессах в рамках различных информационных систем поддержки жизненного цикла изделия, что в свою очередь позволит проводить согласованную работу и принимать качественные управленческие решения. Предложенная методика информационного обеспечения интеграции на уровне workflow позволит перейти на качественно новый уровень взаимодействия между предприятиями, обеспечивая создания сквозного рабочего процесса разработки и производства изделия

Ключевые слова: workflow, PLM, автоматизация рабочих процессов

Введение. В процессе проектирования и изготовления технически сложной техники широко применяется производственная кооперация. Каждый из участников процесса обладает своими особенностями в организации производственной деятельности. Информационные системы, применяемы в проектировании, также могут быть различны. В тоже время, на определённом этапе производства, данные должны быть объединены в единую систему. Существует ряд решений и технологий по интеграции различных систем, как правило, путем взаимной передачи инженерных данных. С целью организации бесшовного производственного процесса ставиться задача обеспечения сквозных процедур согласования и выпуска изменений.

В информационных системах управления технической подготовки производства для автоматизации рабочих процессов применяется технология workflow. Бизнес-процессы представляются как последовательность выполняемых действий, операций над информационными объектами со стороны конечных пользователей, либо самой информационной системой и направленные на достижение заранее определенной бизнес-цели. В качестве языка описания используется два типа: WF-язык, разработанный для конкретной WF -системы и WF-

Бредихин Алексей Вячеславович - ВГТУ, канд. техн. наук, доцент, e-mail: maypochta@yandex.ru Подвальный Семен Леонидович - ВГТУ, д-р техн. наук, профессор, e-mail: spodvalny@yandex.ru Школьникова Юлия Михайловна - ВГТУ, аспирант, e-mail: chjulia@list.ru

язык, разработанный некой группой как стандарт для реализации в целом классе WF -систем.

Постановка задачи. В основе большинства WF- языков (как стартовая точка разработки концепции языка) лежит одна из двух хорошо известных математических теорий: теория сетей и "Рка1си1ш"-концепция [1].

Сеть Петри представляет собой двудольный ориентированный мультиграф, состоящий из вершин двух типов — позиций и переходов, соединённых между собой дугами. Вершины одного типа не могут быть соединены непосредственно. В позициях могут размещаться метки (маркеры), способные перемещаться по сети.

Событием называют срабатывание перехода, при котором метки из входных позиций этого перехода перемещаются в выходные позиции. События происходят мгновенно, либо разновременно, при выполнении некоторых условий. Для описания WF-систем использовать концепцию сетей Петри в явном виде неудобно, так как графическая нотация сетей Петри не является интуитивно понятной (бизнес-аналитикам, а тем более менеджерам с ней сложно работать) и, кроме того, не все виды WF-процессов можно описать с ее помощью.

Концепция Ргса1еи1ш (п-исчисление) была разработана в конце 80-х годов ХХ века Робином Милнером и основана на алгебре параллельных процессов. В отличие от сетей Петри, математическими объектами - п-исчисления являются не графы, а выражения над элементами специальных множеств и преобразования над этими выражениями. В настоящее время п- исчисление является перспективной, но еще очень молодой и развивающей-

ся теорией, в ней еще очень много открытых вопросов и нерешенных проблем.

Использование workflow широко востребовано, развивается активно, но не централизовано. Единого языкового стандарта описания в данный момент не создано. Многие WF системы не совместимы, используют разные терминологии. Работы в этом направлении ведутся различными международными сообществами. Наиболее успешными считаются следующие предложенные стандарты:

• Workflow reference model

• Workflow Management Facility Specification

• Business Process Specification Schema - BPSS

• Business Transaction Protocol - BTP (OASIS).

• Web Services Conversation Languange - WSCL

• Process Specification Language - PSL (National Institute of Standards and Technology, USA).

• Business Process Definition Metamodel (OMG).

Возвращаясь к задаче создания сквозного WF процесса, при интеграции информационных систем мы исходим из существующего состояния отсутствия единого подхода к описанию и реализации технологии workflow. В связи с этим, необходимо определить точки «склейки», набор передаваемой информации в рамках единого процесса и формат данных [2-6].

Рис. 1. Схема интеграции WF процессов

Рассмотрим пример интеграции PLM систем Teamcenter, 1C, Лоцман. Каждая из систем обладает встроенным инструментарием автоматизации рабочих процессов. На рис. 2 показаны примеры графического представления workflow.

Для обеспечения «склейки» двух процессов необходимо создать для каждой из систем свой модуль (handler), обрабатывающий информацию о процессе. Данный модуль должен запускаться автоматически в рамках определенного этапа рабочего процесса. Информация передаеся в заранее определенном формате XML.

Передаваемый рабочий процесс в информационной системе №1 переходит в состояние ожидания, до момента подтверждения завершения или передачи дополнительной информации со стороны информационной системы №2.

Формат XML для передачи процессов имеет структуру с описанием ключевых данных. Среди них выделяем следующие:

• Информационные объекты, вовлеченные в процесс;

• Текущее состояние процесса;

• Отношения между информационными

объектами в процессе;

Рис. 2. Графическое представление Workflow

б

Рис. 2. Графическое представление Workflow

• История рабочего процесса в виде отчета;

• Дата перехода из одной системы в другую;

• Имя (идентификатор) процесса вхождения в другой информационной системе.

Примером описания отдельных элементов может быть следующий вид XML.

<xsd:element name="Product" type="plm:Product Type" substitutionGroup="plm:Structure"/> <xsd:element name="ReleaseStatus" type="plm:R eleaseSta-

tusType" substitutionGroup="plm:AttribOwner"/> <xsd:element name="WorkflowProcess" type="pl m:WorkflowProcessType" substitutionGroup="pl m:AttribOwner"/>

<xsd:simpleType name="WorkflowTemplateUnd ecidedReviewersEnum"> <xsd:annotation> <xsd:documentation> </xsd:documentation> </xsd:annotation>

<xsd:restriction base="xsd:NMTOKEN"> <xsd:enumeration value="true"/> <xsd:enumeration value="false"/> </xsd:restriction> </xsd:simpleType>

Заключение. Создание спецификации xml для передачи информации о процессе и его состоянии позволяет разработать модули интеграции в рамках различных информационных систем поддержки жизненного цикла изделия. Обеспечить единый процесс работы над проектом для кооперантов, использующих различные информационные системы. Получение достоверной информации о состоянии бизнес задач в системе технической подготовки производства в целом позволяет проводить согласованную работу, принятие качественных управленческих решений, повышая урровень производственной культуры.

Литература

1. Михеев А. Война стандартов в мире Workflow [Текст] / А. Михеев, М. Орлов. Консалтинговая группа Руна. www.runa.ru

2. Особенности согласования документов с применением информационных систем управления данными [Текст] / А.А. Вичугова, В.Н. Вичугов, Е.А. Дмитриева, Г.П. Цапко // Вестник науки Сибири. - 2012. - №5 (6).

3. Организация подготовки производства с помощью PDM- системы Teamcenter [Текст] / В.Г. Смелов, В.В. Кокарева, А.Н. Малыхин, О.Н. Малыхина // Известия Самарского научного центра РАН. - 2013. - №6-4.

4. Хаймович, И. Н. Разработка принципов построения бизнес-процессов конструкторско-технологической подготовки производства на основе информационно-технологических моделей [Текст] / И.Н. Хаймович// Фундаментальные исследования. -2014. -№9-8.

5. Юров, А.Н. Использование программных интерфейсов API для разработки подсистем САПР [Текст] / А.Н. Юров, В.А. Рыжков, М.В. Паринов // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы XV международной научно-методической конференции. -2015.

6. Подвальный, С.Л. Модели многоальтернативного управления и принятия решений в сложных системах [Текст] / С.Л. Подвальный, Е.М. Васильев// Системы управления и информационные технологии. - 2014. - Т. 56. - № 2-1. - С. 169-173

Воронежский государственный технический университет

SOFTWARE THROUGH WORKFLOW PROCESS SYSTEMS MULTIVENDOR PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT

A.V. Bredikhin, Ph.D., assistant professor of computer intelligent design technologies, Voronezh state technical university, Voronezh, Russian Federation, e-mail: bredihin_av@dmsolution.ru S.L. Podvalny, Doctor of technical sciences, Full professor, Head of department, Voronezh state technical university, Voronezh, Russian Federation, e-mail: spodvalny@yandex.ru

Ju.M. Shkolnikova, postgraduate, Voronezh state technical university, Voronezh, Russian Federation, email: chjulia@list.ru.

In article the problems of creation of the through automated workings processes are considered within the framework of the different informative systems. The single standard of description of workflow processes absents now, that complicates development of integration decisions between the different platforms systems. The production process of technical difficult wares foresees wide co-operation. At the use of cooperants of the different PLM systems workings processes have a point of break on a border to each of them. Existent programmatic integrations decide the question of communication of engineerings data, to the electronic technical document. Work examines questions of the creation of through WorkFlow process on the basis of the application of the size XML. Structure with the description of key data is proposed. Examples of the description of separate elements and form of the file of that describing XML, them are given. Is made conclusion about the need of creating the specification XML for the transmission of information about the business- processes within the framework of different information systems of the support of the life cycle of article, which in turn, will make it possible to perform the matched work and to make qualitative administrative decisions. Offered method of the informative providing of integration at level workflow will allow to pass to the high-quality new level of co-operation between enterprises, providing creations of through working development and production of good process

Key words: workflow, PLM, workflow automation

References

1. Miheev A. Voina standartov v mire Workflow [War standards in the world of Workflow]/A. Miheev, M. Or-lov. Consulting group Runa. www.runa.ru

2. Vichyugova A.A., Vichyugov V.N., Dmitrieva E.A., Tsapko G.P. Osobennosti soglasovania dokumentov s primeneniem informacionnih system upravlenia dannimi [Features of matching documents with the use of information systems management] // Announcer of science of Siberia . 2012. №5 (6).

3. Smelov V.G., Kokareva V.V., Malyhin A.N., Malyhina O.N. Organizacia podgotovki proizvodstva c pomoshu PDM-sistemi Teamcenter [Organization of production preparation with the help of PDM - system Teamcenter]// News of the Samara scientific center RAN. 2013. №6-4.

4. Himovich I. N. Razrabotka principov postroenia biznes-processov konstruktorsko-tehnologisheskoi podgotovki proizvodstva na osnove informacionno-tehnologitsheskih modelei [The development of the principles of business processes design and technological preparation of production based on information technology models]// Fundamental researches. 2014. №9-8.

5. Yurov A.N., Ryzhkov V.A., Parinov M.V. Ispolzovanie programmnih interfeisov API dlia razrabotki podsistem SAPR [The use of a software in interface API for developing subsystems of CAD] // Informatics: problems, methodology, technologies are materials of the XV international scientific-methodical conference. 2015.

6. Podvalny S.L., Vasilev E. M. Model of multialternative management and decision-making in complex systems // Syst. Upravl. Inform. Technol . - 2014. - T. 56. - No. 2-1. - S. 169-173