產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的柔性工作流建模*

和 征

(①西安工程大學管理學院，陜西 西安 710048;②西安理工大學經(jīng)濟與管理學院，陜西 西安 710054)

隨著社會化分工的加深和生產(chǎn)性服務的發(fā)展，全球經(jīng)濟正由產(chǎn)品經(jīng)濟向服務經(jīng)濟過渡，制造業(yè)也發(fā)生著深刻的變革，服務逐漸滲透到制造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各個領(lǐng)域，制造業(yè)逐漸向服務化發(fā)展。產(chǎn)品與服務之間的相互影響將越來越明顯，并已形成了相互依存、共同發(fā)展的關(guān)系。在這樣的趨勢下，企業(yè)供應鏈的模式也發(fā)生了相應的變化，由產(chǎn)品供應鏈或服務供應鏈轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品服務化供應鏈。

Mark Johnson等人通過對大量文獻的分析和案例研究，在2008年正式提出了產(chǎn)品服務化供應鏈的概念，他們認為產(chǎn)品服務化供應鏈依靠實時信息，需要更快的響應［1］。T.Bains(2009)指出產(chǎn)品服務融合時供應鏈更關(guān)注服務能力整合以更好地為客戶提供產(chǎn)品服務系統(tǒng)［2］。R.W.Schmenner(2009)通過對比分析指出制造業(yè)服務化下供應鏈中的集成商整合上游能力后可以加強對營銷渠道的控制，并直接面對客戶［3］。H.Lockett(2011)等人指出由于產(chǎn)品服務化供應鏈中既有產(chǎn)品流又有服務流，他們認為制造業(yè)服務化當前的研究主要是解決集成商與客戶之間的問題，而針對供應鏈上游企業(yè)供應商與集成商之間關(guān)系研究較少，供應商在產(chǎn)品服務系統(tǒng)供應過程中的作用以及與集成商的關(guān)系將導致供應商行為的差異化［4］。陳菊紅，郭福利(2010)認為由于服務的不可存儲性和易逝性，產(chǎn)品服務化供應鏈的各成員企業(yè)通過服務能力進行合作，因此產(chǎn)品服務化供應鏈管理的核心和關(guān)鍵問題是服務能力管理［5］。綜上所述，本文認為產(chǎn)品服務化供應鏈是圍繞核心企業(yè)(產(chǎn)品服務集成商)，通過對產(chǎn)品流、服務流、信息流、資金流、價值流的控制，從制造資源和服務能力的投入開始，中間經(jīng)過客戶參與以及各成員企業(yè)(產(chǎn)品服務集成商、產(chǎn)品服務供應商)間的相互合作，最后由產(chǎn)品服務集成商將產(chǎn)品服務系統(tǒng)交付給客戶的一個整體的功能網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)［6－7］。

當產(chǎn)品服務化供應鏈在運作過程中出現(xiàn)動態(tài)調(diào)整和重構(gòu)時，傳統(tǒng)的工作流技術(shù)需要更改工作流模型，所以對變化是被動響應的，而產(chǎn)品服務化供應鏈要求對動態(tài)競爭環(huán)境中的各種變化和不確定性具有良好的適應性。為了更好地解決這一問題，本文運用柔性工作流建模的方法對產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程進行建模，建立了產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的柔性工作流模型，并通過實例說明了該模型的應用過程。

1 產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的柔性工作流建模

1.1 產(chǎn)品服務化供應鏈的運作流程

在產(chǎn)品服務化供應鏈的運作過程中，當客戶向產(chǎn)品服務集成商提交產(chǎn)品服務訂單后，產(chǎn)品服務集成商根據(jù)客戶的訂貨信息以及自身的服務能力對訂單進行分類和匯總;如果服務能力無法滿足客戶的需求，則根據(jù)當前產(chǎn)品服務請求，結(jié)合產(chǎn)品服務供應商的服務能力選擇產(chǎn)品服務供應商，向產(chǎn)品服務供應商動態(tài)分配訂單;產(chǎn)品服務供應商以充分發(fā)揮自身的服務優(yōu)勢為目標，根據(jù)各自的服務能力，以協(xié)同組合的方式向產(chǎn)品服務集成商提供產(chǎn)品服務;產(chǎn)品服務集成商進行產(chǎn)品服務整合，向客戶提供產(chǎn)品服務系統(tǒng)［8－9］。

由于產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程比較靈活，一方面產(chǎn)品服務供應商、產(chǎn)品服務集成商在供應鏈中的角色是相對的，隨著外部環(huán)境的變化，它們在供應鏈中的組織結(jié)構(gòu)也會變化，因此它們的工作流程也會發(fā)生變化;另一方面產(chǎn)品服務供應商、產(chǎn)品服務集成商的服務能力也會動態(tài)變化。為了以最優(yōu)的方式滿足客戶的產(chǎn)品服務訂單請求，這就要求產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的工作流模型具有能夠根據(jù)實際情況進行動態(tài)調(diào)整的能力，即具有柔性。因此，本文采用柔性工作流對產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程進行建模，支持在運行時對過程模型的動態(tài)修改。

1.2 柔性工作流模型

柔性工作流指的是工作流運行時具有柔性，即組成工作流的任務組件是在工作流運行時才確定的，它們能夠根據(jù)業(yè)務流程的變化進行動態(tài)調(diào)整［10－11］。根據(jù)工作流技術(shù)對各種業(yè)務邏輯變化的柔性支持的需求，實現(xiàn)柔性工作流的方法主要包括:動態(tài)選擇、動態(tài)細化、動態(tài)偏離和動態(tài)變更等［12］。本文采用動態(tài)選擇、動態(tài)細化、動態(tài)偏離和動態(tài)變更相結(jié)合的方法實現(xiàn)產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的柔性工作流建模。如圖1所示。

動態(tài)選擇:由于產(chǎn)品服務集成商有多個產(chǎn)品服務供應商，每個產(chǎn)品服務供應商都可以為產(chǎn)品服務集成商提供產(chǎn)品服務，所以在流程建模時對各種可能的產(chǎn)品服務訂單的采購流程進行描述，在運行時由產(chǎn)品服務集成商根據(jù)客戶訂單需求的實際情況，結(jié)合產(chǎn)品服務供應商的服務能力，來選擇具體的產(chǎn)品服務訂單的采購流程的執(zhí)行路徑。

動態(tài)細化:產(chǎn)品服務集成商根據(jù)對客戶訂單需求的理解程度，對客戶的訂單進行分類，對已經(jīng)分類明確的客戶訂單，結(jié)合產(chǎn)品服務供應商的服務能力，選擇合適的產(chǎn)品服務供應商，分配訂單，進行產(chǎn)品服務的采購流程建模，并執(zhí)行該采購流程;隨著產(chǎn)品服務業(yè)務工作的展開以及產(chǎn)品服務供應商對具體問題認識的不斷深入，產(chǎn)品服務供應商會進一步的分解客戶訂單，結(jié)合它的上游產(chǎn)品服務供應商的服務能力，選擇合適的產(chǎn)品服務供應商，分配訂單，進行產(chǎn)品服務的采購流程建模，并執(zhí)行該采購流程。這樣在運行時不斷細化流程模型，直到客戶的產(chǎn)品服務訂單被最終完成為止。

動態(tài)偏離:在不改變現(xiàn)有的產(chǎn)品服務的采購流程的前提下，若在流程模型的運行過程中，出現(xiàn)某個產(chǎn)品服務供應商違約或服務能力不足等異常情況，產(chǎn)品服務集成商能夠取消這個產(chǎn)品服務供應商的當前產(chǎn)品服務訂單，重新選擇合適的產(chǎn)品服務供應商，分配訂單，并執(zhí)行該產(chǎn)品服務。

動態(tài)變更:產(chǎn)品服務集成商為了使產(chǎn)品服務供應商以最優(yōu)的資源和任務分配方式完成用戶提交的產(chǎn)品服務請求，對所有產(chǎn)品服務供應商提供的產(chǎn)品服務的可協(xié)同行為進行分析，通過分析可提前對其產(chǎn)品服務執(zhí)行情況進行模擬并確定其是否能以最優(yōu)的方式完成產(chǎn)品服務請求，然后通過變換產(chǎn)品服務供應商的方式，動態(tài)調(diào)整產(chǎn)品服務采購流程的結(jié)構(gòu)，完成產(chǎn)品服務的自動組合以尋找到合適的產(chǎn)品服務供應商。

2 柔性工作流引擎

工作流引擎是工作流管理系統(tǒng)的核心，它定義工作流過程，解釋和執(zhí)行工作流服務［13－14］。本文的柔性工作流引擎是為產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的柔性工作流實例提供運行環(huán)境的軟件系統(tǒng)，用來根據(jù)運行情況的變化，動態(tài)設置工作流實例的狀態(tài)。具體說明如下［15－16］:

(1)定義產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的柔性工作流的過程，包括:開始、提交產(chǎn)品服務訂單、對客戶訂單進行分類匯總、選擇產(chǎn)品服務供應商、發(fā)送產(chǎn)品服務請求、提供產(chǎn)品服務、進行產(chǎn)品服務整合、提供產(chǎn)品服務系統(tǒng)、結(jié)束等。

(2)控制過程實例的創(chuàng)建、激活、掛起、終止等。

(3)為過程的活動導航，創(chuàng)建屬于某個過程實例的活動實例，根據(jù)各種條件計算出活動實例的狀態(tài)變化序列，并管理這些狀態(tài)變化序列。

(4)確定任務項，用戶通過運行活動實例完成待處理的任務項。

(5)管理人員和角色，本文中的角色主要包括:產(chǎn)品服務供應商、產(chǎn)品服務集成商、客戶等。

(6)維護柔性工作流控制數(shù)據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)，在應用程序或用戶之間傳遞這些數(shù)據(jù)。

(7)提供控制、管理和審查功能。

3 應用實例

3.1 應用背景

本模型已經(jīng)在一個大型裝備制造企業(yè)中得到應用。該企業(yè)多年來一直進行服務化轉(zhuǎn)型，推行服務型制造戰(zhàn)略。企業(yè)在供應鏈中的位置也逐漸發(fā)生了變化，由單一產(chǎn)品的供應商逐漸變?yōu)樘峁┮幌盗屑山鉀Q方案的產(chǎn)品服務集成商。企業(yè)的供應鏈模式也發(fā)生了相應的變化，由產(chǎn)品供應鏈逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品與服務相互融合的產(chǎn)品服務化供應鏈。在產(chǎn)品服務化供應鏈的實際運作過程中，該企業(yè)作為核心企業(yè)，不斷加強與供應鏈上下游企業(yè)的合作。該企業(yè)減少了產(chǎn)品加工制造環(huán)節(jié)的服務能力的投入，增加了向供應商購買服務能力的比例，逐步向虛擬制造轉(zhuǎn)移。通過市場化運作，該企業(yè)與供應商建立了合作伙伴關(guān)系，實現(xiàn)利益共享、風險共擔，最終以項目合作的形式實現(xiàn)共贏發(fā)展。此外，企業(yè)也與客戶建立了合作伙伴關(guān)系，為客戶提供產(chǎn)品全生命周期的各種產(chǎn)品服務系統(tǒng)。

3.2 應用系統(tǒng)

在這樣的背景下，開發(fā)了產(chǎn)品服務化供應鏈管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用4層體系結(jié)構(gòu)設計，從上到下依次為:表現(xiàn)層、業(yè)務邏輯層、柔性工作流層和數(shù)據(jù)訪問層，如圖2所示。

(1)表現(xiàn)層

表現(xiàn)層通過人機交互界面與業(yè)務邏輯層進行信息交互，實現(xiàn)具體的用戶操作功能。表現(xiàn)層的用戶按照不同的操作權(quán)限分為兩種角色:一般用戶和管理員。一般用戶通過系統(tǒng)操作界面完成提交產(chǎn)品服務訂單、處理產(chǎn)品服務訂單、進行產(chǎn)品服務整合、提供產(chǎn)品服務系統(tǒng)等產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的定制、執(zhí)行和修改等操作;管理員通過柔性工作流設計界面和管理界面實現(xiàn)設置用戶權(quán)限，對工作流過程進行建模，對工作流運行過程中出現(xiàn)的異常進行跟蹤，維護工作流參考模型等各種柔性工作流的管理操作。

(2)業(yè)務邏輯層

業(yè)務邏輯層主要定義產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程，實現(xiàn)產(chǎn)品服務供應商、產(chǎn)品服務集成商、客戶的業(yè)務系統(tǒng)的協(xié)同工作。

(3)柔性工作流層

柔性工作流層是產(chǎn)品服務化供應鏈管理系統(tǒng)的核心，主要實現(xiàn)產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的柔性工作流建模過程。柔性工作流層主要由柔性工作流引擎、柔性工作流實例列表和柔性工作流模型3部分組成。柔性工作流引擎主要實現(xiàn)過程定義、系統(tǒng)管理與監(jiān)控、模型管理等功能。在柔性工作流建模環(huán)境下，使用建模工具進行柔性工作流建模，模型實例化后形成實例列表并存入柔性工作流實例庫。

(4)數(shù)據(jù)訪問層

數(shù)據(jù)訪問層是產(chǎn)品服務化供應鏈管理系統(tǒng)的基礎，它定義和存儲了業(yè)務邏輯層和柔性工作流層所涉及的各種數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品服務化供應鏈業(yè)務數(shù)據(jù)庫、柔性工作流數(shù)據(jù)庫。產(chǎn)品服務化供應鏈業(yè)務數(shù)據(jù)庫是產(chǎn)品服務供應商、產(chǎn)品服務集成商、客戶的業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，主要包括銷售、采購、產(chǎn)品、生產(chǎn)、庫存、財務、物流等數(shù)據(jù);柔性工作流數(shù)據(jù)庫主要包括柔性工作流的實例、跟蹤、規(guī)則數(shù)據(jù)庫等。通過數(shù)據(jù)訪問組件實現(xiàn)各數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)上層的交互。

3.3 應用效果

通過產(chǎn)品服務化供應鏈管理系統(tǒng)，該企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)自身的信息系統(tǒng)與供應商、客戶的信息系統(tǒng)之間的業(yè)務互操作;根據(jù)客戶需求的動態(tài)變化，對訂單進行分類，結(jié)合供應商的服務能力動態(tài)分配訂單，進而對不同供應商提供的產(chǎn)品服務模塊進行整合，設計出不同的產(chǎn)品服務系統(tǒng)來滿足客戶需求。

4 結(jié)語

產(chǎn)品服務化戰(zhàn)略已經(jīng)成為一種制造業(yè)的發(fā)展趨勢，保證產(chǎn)品服務化供應鏈的有效運作是實現(xiàn)產(chǎn)品服務化戰(zhàn)略的一個重要支撐。由于服務具有無形性、異質(zhì)性和易逝性等特性，因而產(chǎn)品服務化供應鏈的運作具有高度的動態(tài)性、自治性，同時，產(chǎn)品流和服務流的融合也大大增加了供應鏈系統(tǒng)的復雜性。

本文提出的產(chǎn)品服務化供應鏈運作流程的柔性工作流建模的方法能夠提高產(chǎn)品服務化供應鏈的動態(tài)性，使得供應鏈能夠通過動態(tài)重構(gòu)和調(diào)整，來快速響應競爭環(huán)境中的各種變化和不確定性。今后的研究應基于自主計算技術(shù)，設計基于多自主元的柔性工作流體系結(jié)構(gòu)，通過多自主元柔性工作流提高產(chǎn)品服務化供應鏈的自治性。

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