基于WfMC的協同設計流程模型

薛永獻，李曉昕

（駐馬店職業技術學院 河南 駐馬店 463000）

1993年，國際工作流管理聯盟 （Workflow Management Coalition，WfMC）[1]的成立標志著工作流技術開始進入相對成熟的階段。WfMC對工作流的定義：工作流[2]是一類能夠完全或者部分自動執行的經營過程，它根據一系列過程規則、文檔、信息或任務能夠在不同的執行者之間進行傳遞與執行。

協同設計流程模型[3]主要是以WfMC工作流程參考模型為發展基礎，分為3種機制：設計流程定義機制、設計流程運行機制與設計流程監控機制。設計流程定義機制主要用以定義協同設計流程的信息 （message）、 任務 （task）、 流程模版（process template）；設計流程運行機制主要是完成協同設計的執行，包含流程引擎的運行、設計驗證及設計結果顯示等；設計流程監控機制主要是產生協同設計案例及監控設計流程的執行狀況。

1 設計流程定義機制

要使協同設計流程具有通用性，則必須注意產品對象模型與流程定義模型通用性的實現。在設計過程中，設計團隊間必須借助信息的傳遞及分享來協同合作，因此，信息的傳遞內容與傳遞方式，就成為設計活動控制的主要內容。

文中以系統組件化為發展基礎，將設計流程分割為信息組件、任務組件、流程模版組件3個部分，如圖1所示。信息組件用來設定傳遞給執行者的信息內容、產品窗口、應用程序文件及回復信息，任務組件用來定義執行任務的內容，包含執行者、代理、活動到期時間、活動過期移轉時間及需傳遞的信息組件，而當一個活動結束后，將依照回復信息或流程控制引擎定義，來判斷下一個應該進行的活動。

圖1 通用性流程定義機制模型示意Fig.1 Versatility of the process definition mechanism model indicate

設計流程定義機制運行方式說明如下：首先定義設計流程中各需要傳送的信息組件，然后定義各任務組件，最后是定義流程模版。任務組件是設計流程的基本組件，內含應傳遞的信息組件。信息組件與任務組件的對應為多對多的關系，不同的任務組件可包含相同的信息組件，而一個任務可以附帶多個信息組件，視任務組件任務而定。流程模板中可通過流程控制規則，將不同的任務組件逐項串接，以組合成一套設計流程。不同的設計流程，只要依照其設計步驟逐一串接任務組件，就可形成不同的流程模板，這種設計大大地增加了流程設計的柔性與通用性。在使用時，只要通過系統控制，即可復制流程模板，形成個別設計流程案例，再予以激活執行。任務組件間的流程控制型態，包含循序流程、重復流程、分支流程、并行流程、跳躍流程等。

由于不同組態產品類別的協同設計，具有某種程度的共通性。在本文設計中應用了可重復使用模塊組件化設計概念，定義了七種工作型態，在工作流程設計中，可針對不同使用者，分別設定其使用工作型態組合，這樣就可以產生符合各種不同角色之協同設計工作鏈接。

2 設計流程監控機制

在協同設計流程監控功能部分，管理者可以選取流程模版，以初始化一個新的協同設計案例，另外針對流程執行的監控，系統提供目前設計流程執行狀況列表，管理者可以依交易情形將流程案例狀態指定為暫停、繼續、停止3種。詳細的協同設計案例操作狀態變化，可參考圖2設計流程活動狀態轉移圖。

圖2 設計流程活動狀態轉移Fig.2 State transition of the design process activities

3 設計流程運行機制

設計流程運行機制[4-5]包含3個部分，分別是協同設計執行、設計驗證、產品顯示，而整個運行機制的核心是協同設計流程引擎。當使用者開始進行協同設計時，流程引擎即檢查系統中該使用者待執行的事項，并列表顯示，對已超時作業，則出現警告提示。當使用者某一項作業執行完成后，流程引擎會依校核的狀態而調整，使流程重新開始或從某一階段開始，直至整個協同設計流程完成或停止。

在進行協同設計作業時，產品顯示與設計驗證是最主要的配合模塊。為便于產品顯示，在建構數據庫時，就將2D產品外型信息儲存于數據庫中。當設計人員更改產品參數時，程序模塊會將參數傳送至數據庫中，并提取產品配置，顯示給設計人員看，強化需求確認的過程，降低確定需求的時間。

當使用者輸入完產品參數時，可選擇進行設計驗證，以確定產品是否符合配置規則。設計驗證是協同設計執行的核心，主要是根據使用者需求選項與不同產品線及款式規則與工程邏輯，完成協同設計驗證任務。本文所述的設計驗證流程，如圖6所示。它主要分為5個核心部分：

1）需求設計接口：通過此界面，可讓使用者定義、配置其所需的產品；

2）設計規則庫：產品構型管理規則庫是協同設計流程中設計驗證之主要依據，可驗證客戶需求產品組件間，是否兼容及合乎設計規范；

3）驗證引擎：比對需求設計接口資料與規則庫資料：設計驗證需結合產品配置規則庫，借助驗證引擎以驗證需求設計的正確性及符合設計限制。當使用者選擇偏好設計或組裝選項，通過工作流程管理系統，激活驗證引擎，讀取產品結構清單及規則庫，與使用者定制設計或組裝做比較，進行可組裝性的設計驗證，呈現組裝結果。驗證可分為兩種不同方式：

①逐次驗證：選一種零組件，需跟之前已經選擇的零組件兼容。其優點是產品組裝過程能實時與顧客互動，實時發現設計缺失或不兼容性。其缺點是由于逐次驗證需考慮到后一個選項組件會受到前一個選項限制，使其選項范圍縮小，因此驗證較費時，且顯示下一個產品零組件推薦建議的信息較復雜；

②批次驗證：所有產品選擇設計完后再做驗證。其優點是驗證引擎設計較簡單，執行效率快。其缺點是由于是使用者按驗證鍵時才開始驗證，其驗證實時性較低。如有不合設計規則情況，使用者可能需回到前面幾個選項重新產品訂單，互動性低；

文中，充分考慮產品復雜度與驗證時間，采用批次驗證方式進行。而驗證是以參數順序為標準，后一項參數與前一項參數無法配合時，則顯示后一項參數所違反的配置規則內容。

4）結果顯示：可跟2D產品顯示模塊結合；

5）解釋機制：從產品構型數據庫中，提取構型規則，解釋產品構型為何不兼容、不完整，并提供另外的建議選項。

圖3 設計驗證示意Fig.3 Design verification to indicate

4 協同設計案例定義流程

圖4為協同設計案例定義流程[6]。文中將協同設計的規劃流程定義為9個步驟，依循這些步驟，即可完成制定整個設計模板。

協同設計案例定義流程的各步驟說明如下：

1）分析協同設計工作流程內容：在進行流程模板設計前，必須先分析整個流程的內容，分析的內容包含協同設計的流程、流程中的工作項目與人員角色、流程中使用的產品窗口格式項目等；

2）分析協同設計產品窗體需求內容：逐一分析各項產品窗體的字段內容，并定義窗體的使用者，以及窗體所屬的工作項目；

3）定義產品屬性：匯整各產品窗口的字段內容，逐一定義各字段變量的編號、名稱、可選值范圍等；

4）定義產品結構：依設計產品需求，逐一從已定義的產品屬性中，選取產品窗體的屬性，這些屬性變量可以依選取的先后順序，自動組合出協同設計的窗口格式；

5）協同設計的配置規則設計：分析協同設計各產品屬性間的關系，并建立構型規則，以便于協同設計時，驗證設計需求是否合乎產品要求的設計準則。工業電梯配置規則定義的內容包含：配置規則的編號、變量的名稱、屬性、可能值、對應的關系變量、運算公式、邏輯因子（and，or）等；

6）進行協同設計的信息設計：定義協同設計流程中，會使用到的信息內容、各信息需要附帶的文件、應用程序檔案、產品窗口等；

7）進行協同設計的工作設計：定義各工作項目的執行內容，包含執行者、代理人、工作期限、到期移轉時間、附帶的設計信息、執行優先等級等；

8）進行協同設計流程模板設計：定義協同設計流程中各工作項目間關系；

9）產生待執行案例：依已定義的協同設計流程模板，運用設計流程監控機制功能，產生一個協同設計案例，準備執行。

圖4 系統功能模塊化定義流程Fig.4 Definition process of system features modular

5 結 論

本文在協同設計流程模型中，設計了一個基于國際工作流程管理參考模型（WfMC）的模塊化流程模型，使用此模塊化流程模型定義方法，可以用戶化特殊的協同設計流程。

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JIANG Zhao-liang，LI Zhao-qian，et al， Workflow Management Coalition（WfMC） based on web[J].Tool Engineering，2004（8）:35-37.

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WU Chang-hong.An analysis of workflow technology in the application ofadministrative examination and approval system[J].Journal of Maoming University，2010（3）:54-56.

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