Применение методологии UML при автоматизации управления бизнес-процессами 

Применение методологии UML при автоматизации управления бизнес-процессами

Иващенко А.В. (ivashch@yandex.ru), Сталькин А.А., Калышенко У.М.

Самарский государственный аэрокосмический университет

Понятие реинжиниринга бизнес-процессов вызывает активный интерес в самых различных областях, в том числе в промышленном производстве [1]. Реинжиниринг рассматривают как «фундаментальное переосмысление и радикальное перепроектирование бизнес-процессов компаний для достижения коренных улучшений в наиболее важных показателях их деятельности» [2]. Под бизнес-процессом понимается набор логически связанных действий, выполняемых для достижения определенной производственной цели. Необходимость реинжиниринга обосновывается высокой динамичностью современного мира, его применение сегодня особенно актуально для отечественной промышленности, так как является средством резкого повышения эффективности работы предприятия [1].

Управление технологической подготовкой производства строится на основе хранения и использования информации об изделии на определенных стадиях его жизненного цикла. Компьютерная поддержка жизненного цикла изделия осуществляется с использованием CALS (Computer Acquisition and Lifecycle Support) технологий, представленных на этапах конструкторского и технологического проектирования системами управления инженерными данными - PDM (Product Data Management) системами. Управление производственными заданиями является одной из ключевых функций управления жизненным циклом изделия, которые должна поддерживать подобная система. Для этой цели применяются workflow-системы, которые должны обеспечивать маршрутизацию документов, взаимодействие пользователей, наблюдение за ходом документооборота.

Для построения информационных моделей систем данного класса можно использовать различные методологии. В настоящее время наиболее широкое распространение получила методология функционального проектирования SADT (Structured Analysis Design Technique), тем не менее наиболее современным и продуктивным считается объектно-ориентированный подход, который в наибольшей мере отвечает потребностям разработки [1]. К недостаткам объектно-ориентированного проектирования принято относить тот факт, что он в большей степени ориентирован на системных аналитиков и программистов, чем на других участников проекта (например, конструкторов или технологов). Однако этот подход все чаще используется в машиностроении и поддерживается в современных САПР, например, при построении трехмерной модели изделия. В связи с этим актуальным следует считать использование объектно-ориентированных методов реинжиниринга бизнес-процессов. Одной из наиболее известных методологий объектно-ориентированного проектирования является UML (Unified Modelling Language) [3].

Цель данной работы состоит в исследовании методов объектно-ориентированного проектирования системы управления бизнес-процессами на этапе конструкторско-технологической подготовки производства. Основными ее функциями являются: создание схем бизнес-процессов, контроль и управление ходом бизнес-процессов, учет используемых документов, распределение операций бизнес-процессов между участниками с учетом их должностей и обеспечение взаимодействия между ними. В методологии UML функции системы представляются на диаграмме прецедентов (диаграмме вариантов использования) (см. рис. 1). Для системы были выделены следующие актеры (типы пользователей): участник бизнес-процесса, аудитор, инициатор, администратор и дизайнер (администратор и дизайнер на данной диаграмме не представлены).

В системе должна храниться информация о схемах и течении бизнес-процессов, пользователях системы, их правах доступа, используемых документах. Структура хранимых данных представляется с помощью диаграммы классов (см. рис. 2). На диаграмме отображена внутренняя структура бизнес-процесса, модель хранения организационной структуры предприятия и связь бизнес-процессов и участников с другими объектами системы (письма, базы данных). Роль, выполняемая пользователем в бизнес-процессе, определяется только семантикой связи между ними и не зависит от должности пользователя, в разных бизнес-процессах она может быть различной.

Рисунок 1 - Диаграмма прецедентов

При проектировании системы важно спланировать порядок взаимодействия пользователей и объектов системы. В UML для этого используется диаграмма последовательности (см. рис. 3, 4). Эта диаграмма была построена для бизнес-процесса, схема которого приведена на рисунке 5. На примере этой диаграммы было проведено сравнение двух инструментальных средств, поддерживающих методологию UML: основного специализированного средства для создания UML-проектов Rational Rose и более универсального средства, предназначенного для создания различных типов диаграмм и схем Microsoft Visio. Rational Rose более приспособлен для создания единого проекта системы, так как в нем используются общие словари и справочники, а также возможен обмен информацией с другими пакетами подобного класса и кодогенерация проекта. Однако MS Visio имеет расширенные возможности обработки графики объектов диаграммы (различные типы заливок, стили линий и т.п.), что делает его более предпочтительным для презентационных решений.

ПроверкаУсловия проверяет Условие

0..n 1 Предикат

выполняет

ОперацияД ля Участника

фВремя ^Состояние

ВыполнениеАв томат ическойОперации

выполняется

приписывается

Узел"Инициатор процесса"

АвтоматическаяОперация

^>ВнешняяП роцеду ра

Рисунок 2 - Диаграмма классов

Аудитор : Инициатор :

(Ау дитор) Инициатор

"Л Участник1 : | | Участник2 : | ^

Участник2 : Бизнес-процесс :

БизнесПроцесс

|ОперацияДляУчастника1 : ОпэрацияДляУчастника

|ОперацияДля Участника2 : АвтоматическаяОnэрация :

ОпэрацияД ляУчастника АвтоматическаяОпэрация

продолжение

риюстановлэнии

о продолжении

о завершении БП о завершении БП

о получ энии письм

старт операции

о выполнении первого

тарт операции

уд е о получи

тарт операции

результат проверки

БП

ii/запуску

запуск БП

аудитора

об

об

об

Рисунок 3 - Диаграмма последовательностей

Рисунок 4 - Диаграмма последовательностей

f  Инициатор А Мастер Уведомление о создании ТК

w w

Срок 2 дня

Разработка технологической карты

У

Уведомление о создании ТК

Проверка наличия на складе необходимых материалов

Рабочий

Срок 10 дней

Выполнение технологической карты

Рисунок 5 - Пример схемы бизнес-процесса

Методология UML позволяет производить дальнейшую разработку проекта с определением объекта автоматизации и построением для него информационной модели на физическом уровне вплоть до создания схемы базы данных в выбранной СУБД и кодогенерации заголовочных файлов на различных объектно-ориентированных языках.

Данная работа позволила сделать следующие выводы:

1. Диаграмма вариантов использования позволяет обозначить основные функции системы, выделить среди них иерархию и определить те из них, которые подлежат автоматизации. При этом необходимо в первую очередь определить базовые функции и руководствуясь принципом декомпозиции определить требуемую точность модели.

2. Диаграмма классов позволяет структурировать информацию о модели для осуществления ее хранения и обработки. Аналогично п. 1 может быть наглядно представлена часть данных, подлежащих автоматизированной обработке.

3. Диаграмма последовательностей весьма информативна при описании процесса взаимодействия между участниками бизнес-процесса.

4. Другие диаграммы UML разрабатываются в соответствии с необходимостью и в случае проектирования систем управления жизненным циклом изделия и, в частности, автоматизации управления производственными заданиями, носят характер описания объекта и алгоритмов автоматизации.

На отечественном рынке в настоящее время представлено достаточно разнообразные PDM системы: iMAN (USG), PartY PLUS (Лоция Софт), PDM STEP Suite (НИЦ CALS "Прикладная логистика"), Search (Интермех), T-FLEX Docs (Топ Системы), Windmill (РТС), ЛОЦМАН:PLM (Аскон), SmartTeam (IBM-Dassault). Практически во всех этих системах реализованы функции управления бизнес-процессами. Для выполнения разработанного проекта была выбрана система «ЛОЦМАН:PLM», разработанная ЗАО «Аскон» (www.ascon.ru), оптимальная по соотношению цена/качество для целевого сегмента рынка (предприятия на 50500 рабочих мест со средним объемом документооборота 1000-3000 документов в год).

Литература

1. Зильбербург Л.И., Молочник В.И., Яблочников Е.И. Реинжиниринг и автоматизация технологической подготовки производства в машиностроении. СПб: Компьютербург, 2003. - 152 с.: ил.

2. Ойхман Е.Г., Попов Э.В. Реинжиниринг бизнеса: реинжиниринг организаций и информационные технологии. М.: Финансы и статистика, 1997. - 336 с.

3. Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г. UML: специальный справочник. - СПб.: Питер, 2002. - 656 с.: ил.