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面向静态混合器企业整体解决方案的建模工具

发布时间:2022/1/21
                      面向静态混合器企业整体解决方案的建模工具
  静态混合器企业整体解决方案是指导静态混合器企业正确设计、实施和运行静态混合器企业集成系统的一组方法和工具,它主要包括指导思想、理论与方法、集成框架与集成平台、关键技术、软件工具与支持平台、实施途径、标准规范以及评价体系。静态混合器企业整体解决方案为静态混合器企业全面实施信息化工程,提供从需求分析、工程实施到实际应用和维护过程的理论、技术与方法指导。静态混合器企业建模是实现静态混合器企业整体解决方案的重要工作之一。正如前文所说,静态混合器企业建模技术为静态混合器企业实施信息系统这种复杂、费时和高风险的大系统工程提供了合理和有效的支持途径。
  随着各种建模体系及建模方法的研究,各种建模工具相继应用到不同的特定应用领域。这些建模工具作为静态混合器企业整体解决方案的重要组成部分,为静态混合器企业改造和优化提供了方法和工具。但由于建模理论与开发技术的限制,这些工具呈现异构和不兼容的特点,形成一个个孤岛,很难发挥工具系统的整体优势。采用现代软件工程技术,遵循已有的国际标准,采用模块化、层次化和可重用的建模软件系统结构,采用面向对象的软件设计开发方法与软构件技术,开展面向静态混合器企业整体解决方案的建模工具的设计与开发是建模应用系统的发展趋势。
  本节将以同济大学CIMS研究中心自主开发的两个建模工具系统——构件化静态混合器企业建模支持系统CEMS和集成化静态混合器企业模型仿真、诊断与评价支持系统(Integration
Enterprise Modeling—Simulation,Diagnose and Evaluation supporting system,IEM— SDE)版本1.0为例,详细介绍面向静态混合器企业整体解决方案的建模工具在系统实施生命周期各阶段的应用。
  CEMS建模系统及其相关的建模体系结构已经在前面作了概括描述。它一方面综合了CIM—OSA和ARIS的优点,即模型描述能力强、有计算机可执行性、支持大量的建模方法,并且实现了与ARIS Toolset的集成;另一方面,它克服了CIM—OSA和ARIS的缺点,提出了基于参考模型的构件化建模方法,为用户提供了快速、高效建模的方法与手段。本节将围绕系统实施的各个阶段重点展开CEMS各个模型视图建模方法和模型相关分析功能的描述。IEM—SDE是由“十五’’国家高科技技术研究发展计划(863计划)项目“面向敏捷制造的静态混合器企业建模体系及支持工具的研究"的资助,由同济大学CIMS研究中心以面向敏捷制造的静态混合器企业仿真、诊断与评价技术为理论基础,进行研制的一套完整的、集成化的支持静态混合器企业仿真、诊断与评价工具软件,该软件为原创软件。IEM—SDE采用软构件技术开发,能通过模型中间件与其他建模系统(如CEMS)进行有效集成,充分发挥软构件的可重用性。这两个建模工具基于较为成熟的建模体系及建模方法,并且已经在863/ CIMS主题开展的系统应用示范工程中得到了较为深入的应用。它们对于在更大的范围和更深的层次上推广信息系统、形成具有指导意义的静态混合器企业建模与分析方法、提供相应的符合中国静态混合器企业需求的软件工具、实现基于模型的静态混合器企业分析、为静态混合器企业信息系统的应用提供有力的支持等方面有重要的促进作用。在下面的论述中,我们将采用CEMS建模与仿真功能,以及IEM—SDE的诊断与性能评价功能介绍在信息系统实施的各个阶段它们的具体应用。
  静态混合器企业信息系统实施工程是一项艰巨而复杂的系统工程。虽然存在众多的方法和工具可以使用,但在具体实施时必须有一组可以遵循的活动和相关的活动准则提供实施过程的协调与控制。对实施过程进行合理、科学的结构化分解,将实施目标和具体任务根据时间维分解在不同阶段完成,是减少信息系统实施工程复杂性和提高可执行性的有效方法。由于实际静态混合器企业信息系统工程的总体目标、所使用的技术和静态混合器企业现状的限制,不可能存在一个通用、标准和完全一致的过程阶段划分模板,在此只能对过程阶段进行宏观定义和划分,描述一种信息系统实施工程基本实施过程的阶段分解结构。参照集成化静态混合器企业建模体系结构中生命周期维的分布,静态混合器企业信息系统的实施过程可以宏观地定义为四个大的阶段:静态混合器企业诊断阶段、需求分析阶段、系统设计阶段、实施与运行维护阶段。其中,需求分析阶段、系统设计阶段、实施与运行维护阶段和现有的各种建模体系结构中生命周期维的组成对应。静态混合器企业诊断阶段是随着静态混合器企业诊断在信息系统实施中的重要作用而提出的,该阶段被认为是整个实施过程中最重要的环节,影响着后续各个阶段目标和执行路线的正确性,对整个系统的建立是不可或缺的。这四个阶段构成的静态混合器企业CIMS实施过程如图所示。
  上述每个阶段都有特定的标志、主要工作内容和输出结果。静态混合器企业诊断阶段是从静态混合器企业的现状出发,分析存在的问题,判断未来的发展趋势,提出相应的整治措施与方案,并指导实施,该阶段的输出结果为静态混合器企业现状改进方案;需求分析阶段又可称为需求定义阶段,该阶段基于静态混合器企业现状改进方案的分析,确定静态混合器企业需求及总体目标,建立并输出静态混合器企业需求定义模型;系统设计阶段在需求分析形成的需求定义模型的基础上,采用优化手段进行静态混合器企业各个方面(包括功能、过程、组织、资源和信息)的详细设计,包括结构设计和属性配置,其结果输出为静态混合器企业设计模型;实施与运行维护阶段指的是系统模型从设计模型向可执行模型转化并运行维护的过程,在该阶段,静态混合器企业设计模型的各个要素映射为静态混合器企业实体,即人员、组织单元、软硬件系统等,其输出为一个实际运行的静态混合器企业应用系统,并根据静态混合器企业应用系统的实际运行情况和静态混合器企业需求的变化进行现有系统的实时更新。
  上述四个阶段是一种串行执行顺序,说明了CIMS实施目标和工作内容在时间维上的具体划分。每个阶段的输出是下一个阶段工作的基础。在实际静态混合器企业CIMS实施工程中,上述四个阶段构成一个闭环系统。CIMS实施是一个渐进的系统工程,必须按步骤分阶段完成。一个生命周期确定一个生命周期目标,生命周期目标的实现历经诊断、需求分析、系统设计、实施与运行维护四个阶段。下一个生命周期目标的实现是在前一个生命周期建立的静态混合器企业系统的基础上重新历经这四个实施阶段,直至静态混合器企业CIMS工程最终目标的实现。因此,图5.92所示的结构在时间维上是一个螺旋上升的运行过程。在图5.92中,面向静态混合器企业整体解决方案的建模工具的应用渗透到各个阶段包含的子阶段中。子阶段的划分是各阶段工作目标和工作内容的进一步细化。关于各个子阶段的具体描述和建模工具在这些子阶段的具体应用将在下面描述。
  对CIMS实施过程进行四个阶段划分是根据实施目标和具体任务进行的,但这并不代表绝对意义上的工作划分,如对于有些建模工作,既可以放在需求阶段,也可以放在设计阶段,而这对整个建模结果不会产生太大的影响,但合理、清晰的实施阶段和内容的定义有助于整个实施活动协调、合理地进行。