基于YAWL的制造業(yè)物流管理控制流程建模與分析

張新新

摘 要：研究的是一種物流管理流程建模方法，主要應(yīng)用于生產(chǎn)制造業(yè)的流程控制方面。通過(guò)對(duì)具體公司案例的分析應(yīng)用，說(shuō)明這種建模方法的具體操作過(guò)程，顯示出方法的便捷性、易行性以及分析結(jié)果的有效性。

關(guān)鍵詞：物流管理控制；YAWL；可達(dá)樹(shù)分析

中圖分類號(hào)：F25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.03.011

隨著我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)企業(yè)物流發(fā)展卻明顯滯后于社會(huì)物流的發(fā)展，且整體水平不高，在當(dāng)前企業(yè)物流發(fā)展環(huán)境下，特別是中國(guó)作為“世界加工廠”的發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)的制造企業(yè)如何有效的施行先進(jìn)合理的物流管控系統(tǒng)，將對(duì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、生產(chǎn)能力、管理時(shí)效性都有著巨大的促進(jìn)作用，可以更加科學(xué)合理的進(jìn)行資源調(diào)配，而這問(wèn)題將是眾多企業(yè)所需要面對(duì)的最直接的問(wèn)題。因此，物料管理系統(tǒng)的應(yīng)用就顯得越來(lái)越重要。目前，在諸多工作流建模方法中，YAWL具有簡(jiǎn)單直觀的圖形標(biāo)識(shí)和豐富的分析技術(shù)等優(yōu)勢(shì)。

1 YAWL相關(guān)理論論述

1.1 YAWL

YAWL是由ARTHUR TER HOFSTEDE教授和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一種全新工作流語(yǔ)言。YAWL可直接支持所有的工作流模式。是一種將PETRI網(wǎng)與工作流技術(shù)相結(jié)合的過(guò)程建模語(yǔ)言，與其他流程建模語(yǔ)言相比，它具有很強(qiáng)的兼容性。

2005年，由AALST和他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了YAWL，這是一種全新的工作流建模分析軟件，可以支持所有工作流語(yǔ)言。它是一種非常強(qiáng)大的并且是目前最先進(jìn)的BPM環(huán)境，YAWL是開(kāi)源的，目的在于易于用戶使用和安裝。自2005年從投入使用以來(lái)，YAWL一直將最新學(xué)術(shù)見(jiàn)解融入整合并調(diào)整，這是YAWL的獨(dú)特魅力所在。本文采用的是YAWL-4.1-OSX-installer-版本。

YAWL主要研究的是工作流建模和分析，本文對(duì)物流管理控制流程的建模就是對(duì)物流工作流的控制流進(jìn)行建模。 后面對(duì)YAWL 的理論涉及PETRI 網(wǎng)的相關(guān)概念進(jìn)行介紹。

1.2 YAWL的符號(hào)

基本的YAWL符號(hào)有 13 種，如圖1所示。CONDITION表示存放元素的容器，也就是PETRI網(wǎng)中的庫(kù)所，相應(yīng)的，庫(kù)所中存放的是托肯；INPUT CONDITION表示初始庫(kù)所；OUTPUT CONDITION表示終止庫(kù)所。ATOMIC TASK表示單個(gè)任務(wù)；COMPOSITE TASK表示復(fù)雜任務(wù)；MULTIPLE INSTANCES OF AN TASK 表示由多個(gè)ATOMIC TASK組成的復(fù)合任務(wù)；MULTIPLE INSTANCES OF AN COMPOSITE TASK表示由多個(gè)COMPOSITE TASK 組成的復(fù)合任務(wù)。

AND-SPLIT TASK表示輸入流經(jīng)過(guò)變遷，后面的所有庫(kù)所都能得到輸出流；XOR-SPLIT TASK表示輸入流經(jīng)過(guò)變遷后，只有部分庫(kù)所能夠得到輸出，它多用于自動(dòng)選擇多個(gè)可能的替代方案；OR-SPLIT TASK表示輸入流經(jīng)過(guò)變遷后，后面的所有庫(kù)所，有且只有一個(gè)庫(kù)所能夠得到輸出的元素。AND-join task 表示變遷的所有輸入流都處于準(zhǔn)備狀態(tài)的時(shí)候，觸發(fā)才能夠被啟動(dòng)；XOR-JOIN TASK表示有一部分輸入流準(zhǔn)備好，變遷就能夠被觸發(fā)；OR-JOIN TASK表示所有輸入流中只有一個(gè)能夠得到變遷。

1.3 PETRI網(wǎng)

PETRI網(wǎng)（PN）最早是由德國(guó)學(xué)者C.A.PETRI在1962年在他的博士論文中提出。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，PN已被逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行建模分析，比如自動(dòng)制造系統(tǒng)的研究等。

PETRI網(wǎng)是事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模的十分有用的工具。他可以檢驗(yàn)包括系統(tǒng)狀態(tài)的可達(dá)性、庫(kù)所的有界性、變遷的活性與鎖死性、初始狀態(tài)的可逆性等。下面簡(jiǎn)單介紹有向網(wǎng)的相關(guān)定義。

2 建模實(shí)例

以某制造公司的產(chǎn)品物料配送和領(lǐng)用流程為例，各部門根據(jù)生產(chǎn)所需填寫領(lǐng)料單，由倉(cāng)儲(chǔ)部門核實(shí)領(lǐng)料單，如果物料未按計(jì)劃到貨，則進(jìn)入延遲供貨程序。如有物料需求在計(jì)劃外，則進(jìn)入計(jì)劃外領(lǐng)料程序。再與運(yùn)輸部門的物料運(yùn)輸計(jì)劃共同決定，將物料配套發(fā)放到車間指定位置。需要按照實(shí)際發(fā)料填寫領(lǐng)料單，再交由收料人簽字確認(rèn)。領(lǐng)料單要在物料領(lǐng)用部門、倉(cāng)庫(kù)、財(cái)務(wù)部各留一份存檔。

2.1 基于YAWL的產(chǎn)品物料配送和領(lǐng)用流程

起止兩端的CONDITION為產(chǎn)品物料配送和領(lǐng)用流程的起始和終止庫(kù)所。T1為領(lǐng)料部門根據(jù)領(lǐng)料計(jì)劃填寫領(lǐng)料單，T2為制定物料領(lǐng)用制度，T3為總經(jīng)理審批。S1為領(lǐng)料單，S2為臨時(shí)庫(kù)所，S3為物料領(lǐng)用制度。T5為對(duì)照計(jì)劃?rùn)z查領(lǐng)料單，T6為判斷是否在計(jì)劃內(nèi)，T7為判斷是否在安全庫(kù)存內(nèi)，T8為進(jìn)入計(jì)劃外領(lǐng)料程序，T9為配套發(fā)料到車間指定位置，T10為按照實(shí)際發(fā)料填寫領(lǐng)料單，T11為收料人簽收并由負(fù)責(zé)人核實(shí)，T12為更新物流臺(tái)賬，T13為更新財(cái)務(wù)庫(kù)存帳。S12為領(lǐng)料單，S4，S6，S7，S8，S9，S10，S11為臨時(shí)庫(kù)所。T14為判斷是否按計(jì)劃到貨，T15為通知計(jì)劃人員，督促采購(gòu)部門，T16為進(jìn)入延遲供貨程序。S5為物料輸送計(jì)劃，S13，S14，S15，S16為臨時(shí)庫(kù)所。

2.2 產(chǎn)品物料配送和領(lǐng)用流程可達(dá)樹(shù)分析

本節(jié)中使用的分析方法是可達(dá)樹(shù)。通過(guò)分析PETRI網(wǎng)可達(dá)樹(shù)，我們可以了解到PETRI網(wǎng)的許多重要性質(zhì)，繪制可達(dá)樹(shù)是分析PETRI網(wǎng)模型的一種有效方法，它能夠有效檢測(cè)Petri網(wǎng)的幾種重要性質(zhì)。

基于YAWL 的產(chǎn)品物料配送和領(lǐng)用流程是由順序和并行路由組成。

從圖3，我們可以得到以下結(jié)論：

該模型中傳遞的內(nèi)容均為信息或表格，所以可達(dá)樹(shù)的表示數(shù)字都由0或1組成。由圖3可知，每個(gè)節(jié)點(diǎn)表示所包含的托肯數(shù)均不超過(guò)一個(gè)，所以，該模型是有界、安全的。圖中所有標(biāo)識(shí)都至少被觸發(fā)了一次變遷，所以，該可達(dá)樹(shù)沒(méi)有死鎖發(fā)生。在某一標(biāo)識(shí)被觸發(fā)前，其他變遷被觸發(fā)的次數(shù)都是有限的，所以，該可達(dá)樹(shù)是公平的。產(chǎn)品物料配送和領(lǐng)用流程是可達(dá)的，并且能夠能正常結(jié)束，在結(jié)束狀態(tài)時(shí)只在終止庫(kù)所中有托肯。

3 結(jié)語(yǔ)

本文把YAWL技術(shù)應(yīng)用到制造業(yè)物流管理控制流程 ，以產(chǎn)品物料配送和領(lǐng)用流程為例，描述并分析了該流程。通過(guò)這一實(shí)例，證明YAWL是一種很理想的建模工具，它對(duì)流程定義清晰準(zhǔn)確，構(gòu)建的模型直觀簡(jiǎn)單。對(duì)于制造業(yè)相關(guān)物流管控流程的分析構(gòu)建有著很好的前景。

參考文獻(xiàn)

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