مقاله ترجمه شده مدیریت صنعتی
در یک بازار پویا و جهانی، شانس یک شرکت برای بقا، مربوط به توانایی آن برای انطباق سریع با شرایط همواره در حال تغییر بازار است. برای اینکه بتوانید به سرعت و به طور موثر تقاضا برای محصولات / خدمات جدید را برآورده کنید، شرکتها باید فرایندهای جدید را اجرا کنند (یا برنامههای قدیمی را سازماندهی کنند) و بهرهبرداری از منابع داخلی را به شیوهای که برای فرآیندهای جدید مفید است و دیگر اهداف کسبوکار را به خطر نیندازد.
بسیاری از بازیگران ارزش مدیریت فرآیند تجارت (BPM) را به عنوان یک روش استراتژیک برای کنترل فرایندهای کسبوکار تشخیص میدهند. BPM روشهای مدیریتی ایجاد شده را با فنآوری اطلاعات برای سنجش عملکرد، شناسایی تنگناها و بهبود سریع فرآیندهای تجارت ترکیب میکند [۱]. این امر مدیران کسبوکار را قادر میسازد تا تصمیمات بهتر و آگاهانه اتخاذ کنند و به شرکت به عنوان یک "کل" هنگام مواجهه با تغییرات و چالشهای بازار جدید نگاه کنند. فراتر از الگوسازی فرآیند، فاز تحلیل نقشی کلیدی در BPM ایفا میکند. تحلیل فرآیند کسب و کار عبارت است از یک واژه با مفاهیم نسبتاً گسترده، از جمله گسترهای از تاکتیکهای مختلف مانند شبیهسازی و تشخیص، تایید، و تجزیه و تحلیل عملکرد فرایندها [۲].
تمرکز این مقاله بر روی شبیهسازی فرآیند قرار میدهد. شبیه سازی آنالیز دینامیکی فرایندهای کسبوکار را ارایه میدهد که فراتر از نمودارهای آماری و روند عددی میانگین تایید میباشد. فرایندها شامل تغییرپذیری، اختلالات و پیچیدگی بین عملکرد برای شبیهسازی ایدهآل هستند.
ابزارهای شبیهسازی یک محیط ساختاری فراهم می کند که در آن مدیران کسبوکار بتوانند فرآیندهای کسبوکار را درک، تحلیل و بهبود بخشند. با چنین ابزارهایی امکان ارزیابی عملکرد مدل فرآیند موجود (مدل as-is) و مقایسه آن با نسخههای اصلاحشده آن (مدلهای to-be) به منظور بررسی بهبود شاخصهای عملکرد کلیدی (KPIs) امکان پذیر است.
در این مقاله، ما طراحی یک ابزار شبیهسازی را ارایه میکنیم که به مدل فرآیند کسبوکار استاندارد و نمادها (BPMN) متکی است [۳] و از فرمولبندی مدل پشبکه های پتری رنگی (۴) استفاده میکند که برای آنها تکنیکهای آنالیز موثر و منسجم در دسترس است. یکی از نوآوری های اصلی این تحقیق با توجه به ابزارهای موجود، تعریف و ادغام یک مدل منبع سازمانی در چارچوب شبیهسازی است که هم برای انواع منابع انسانی و هم برای منابع غیر انسانی کاربرد دارد. یک نمونه اولیه شبیهساز نیز اجرا شد و برخی از جزییات مربوط به نحوه کار آن با استفاده از مثال مورد استفاده شرحداده شدهاست.
بقیه مقاله به شرح زیر سازماندهی شدهاست. در بخش دوم، پیشینه تحقیقاتی مورد بررسی قرار میگیرد و اهداف این کار توضیح داده میشود. بخش 3 - B پیشنهاد یک فرآیند کسب و کار را مورد بحث قرار داده و جزئیات ساختاری را ارایه میدهد. در بخش ۴، نمونهای از چگونگی عملکرد شبیهساز مورد بحث قرار میگیرد. نتیجهگیری این تحقیق را می توان در بخش ۵ مشاهده نمود.
۲. پیشینه تحقیقاتی و ضرورت تحقیق
به طور عمده، اکثر تحقیقات انجام شده بر روی شبیهسازی فرآیندهای تجاری تمرکز دارند و عمدتاً از مدل نمایش پتری استفاده میکنند. مدل نمایش پتری به دلیل فرمالیسم دقیق و شفاف، به روشهای مدلسازی دیگری ترجیح داده میشود. همچنین، ابزارهای بسیار ساده و قابلدسترس بسیاری وجود دارند که نمایش سیستمهای پتری را تحلیل میکنند و سلامت آنها را ارزیابی میکنند (۵)، یعنی، آیا این مدل عاری از تنگناها و لایولاک های بالقوه است. رویکرد اصلی اتخاذ شده توسط محققین، تبدیل مدل فرآیند کسبوکار (که معمولاً در زبان BPMN تعریف میشود) به مدل سیستم نمایش همزمان آن و تغذیه مدل به یک موتور شبیهسازی (۶)، [۷]. استراتژی Protos۲CPN (۸) تبدیل یک مدل Protos به مدل نمایش پتری رنگی (CPNet) و شبیهسازی آن در ابزارهای استاندارد CPNet است. CPNets [۴] یک زبان مدلسازی گسسته بسیار قدرتمند است که قابلیتهای مدل نمایش پتری را با قابلیت یک زبان برنامهنویسی سطح بالا ترکیب میکند.
سیستمهای پتری دارای یک تکنیک مناسب هستند که به طور خاص در شبیهسازی جریان کار موثر است. متاسفانه، فرایندهای تجاری تنها گردش کار نیستند. اگر چه جریان فعالیتهای ممکن است به عنوان اسکلت یک فرآیند کسبوکار در نظر گرفته شود، اما در عین حال ضروری هستند،
مولفههای فرآیند که گردش کار را تکمیل میکنند و ممکن است به شدت بر پویایی فرآیند کلی تاثیر بگذارند. محققین در [۹] چنین عناصری را به ترتیب، محیطی که در آن فرآیند اجرا میشود و منابع مورد نیاز برای انجام فعالیتهای فرآیند شناسایی میکنند. آنها پیشنهاد میکنند که از یک زبان گردش کار ad hoc (YAWL [۱۰])برای مدلسازی منابع درگیر در پویایی فرآیند استفاده کنند. متاسفانه مدل حاصله تنها قادر به ارایه منابع انسانی، نادیده گرفتن مقوله گسترده منابع غیر انسانی است که اغلب فعالیتها به منظور تکمیل موفقیتآمیز آن نیاز دارند.
هدف از کار ما کشف راههای جدید شبیهسازی جریان کار فرآیند نیست؛ بنابراین اساساً رویکرد شبیه سازی که ما پیشنهاد میکنیم استفاده از سیستمهای همزمان پتری رنگی است. در عوض، ما بر تعریف یک مدل از مفهوم فرآیند برای ادغام در روند کار روند تمرکز کردیم. ما مفهوم یک فرآیند را به عنوان اتحاد یک مدل منابع تعریف میکنیم، که قادر به توصیف منابع انسانی و غیر انسانی از دیدگاه هزینه محور، و یک مدل محیطی است، که برای تعریف ویژگیهای برجسته محیط فرآیند خاص مورد استفاده قرار میگیرد. از طریق این مدل، اطلاعات را میتوان براساس نوع و کمیت یک منبع معین به یک فرآیند خاص T تعریف کرد؛ یا، که توزیع آمار D مرتبط با زمان اجرای یک وظیفه فرآیند است. کمک دوم این کار، طراحی و پیادهسازی یک زمینه آگاه از فرآیند کسبوکار است که قادر به ارایه یک مدل CPNet بر روی جریان کار فرآیند و مدل متن (b) تولید یک مدل CPNet است که در یک فرمت حساس به هزینه مناسب برای تجزیه و تحلیل ABC انجام میشود.
شکل 1 . ساختار سیستم
۳. پیشنهاد یک فرآیند تجاری
رویکردی که ما پیشنهاد میکنیم، کار طراح را آسان میکند و آنچه را که خاص مدلسازی جریان کار است از آنچه که خاص مدلسازی بافت است، حفظ میکند. طراحی یک مدل بهبود جریان کار به همان اندازه رسم نمودار BPMN استاندارد ساده است، در حالی که یک تلاش اضافی برای طراحی متن فرآیند مطابق با مدلی که بیشتر در جزییات در بخش III - الف مورد بحث قرار میگیرد، میشود.
به بیان ساده، وظیفه سیستم پیشنهادی این است که دو مدل را ادغام کرده و یک مدل همزمان پتری رنگی تک رنگی را خلق کند. شکل ۱ معماری کلی سیستم موتور شبیهسازی CPNet را نشان میدهد. المان پل که در قسمت راست نمودار نشاندادهشده، مدل زمینه را شرح میدهد و یک نمونه از فرآیند زمان اجرا را ایجاد میکند، که به نوبه خود در دو مرحله دیگر اجرا میشود:
۱) در زمان راهاندازی سیستم (قبل از اجرای عملی شبیهسازی) برای رنگ کردن مدل نمایش پتری ساختهشده توسط مبدل مدل
(۲) در زمان شبیهسازی به عنوان یک مدیر منبع و مفهوم عمل میکند و برای ارائه اطلاعات به زمان اجرا در رابطه با منابع و مفاهیم مربوطه توسط فراخوان رنگی مورد استفاده قرار میگیرد.
خواننده میتواند به بخش IV برای توصیف یک مثال عینی از چگونگی رفتار شبیهسایز و اجزای موثر در آن اشاره کند.
A. مدل منبع هزینه محور
با توجه به آنچه که رویکردهای دیگر پیشنهاد کردهاند, تحقیق ارایهشده بر تعریف مدل منبع سازمانی و ادغام قوی آن با شبیهساز فرآیند کسب وکار تمرکز دارد. هدف مدل منابع ثبت و نمایش هزینهها و سایر اطلاعات مربوط به فرآیند مربوط به هر نوع از " منابع " است که باید توسط هر وظیفه فرآیند توسط یک منبع انسانی یا یک غیر انسانی " مصرف شود " و به طور خاص اساس تحلیل هزینهیابی بر مبنای فعالیت (ABC) فرایندها را در بر میگیرد. ما بر این باوریم که یک نمایش دقیق از تمام منابع بالقوه توسط شرکت, همراه با مشخصات یک یکپارچهسازی مستحکم از این منابع به فرآیندهای کسبوکارسازمانی, به طراح فرآیند کمک میکند تا مدل فرآیند را بهبود بخشد و در نتیجه برای برآورد بهتر اجرای KPI ها کمک خواهد کرد.
نقطه شروع با رویکردی که در سیستمهای حسابرسی تحلیلی ABC بکار گرفته میشود (۱۱) پیشنهاد شدهاست. فرض میکنیم که تمام هزینههای شرکت هر زمان که یک فعالیت یک منبع را مصرف میکند تولید میشود. قدرت ABC این است که تمام هزینههای تولید شده توسط مصرف منابع به طور مستقیم به فعالیتهای بوسیله محرکهای منابع مناسب، به عبارت دیگر، تمام هزینهها (از جمله هزینههای سربار تولید شده توسط فعالیتهای حامی) را میتوان به عنوان هزینههای مستقیم در نظر گرفت. با توجه به پیکربندی هزینه فعالیت کامل، پس از آن امکان تخصیص این هزینه به هر شی هزینه از طریق محرکهای فعالیت مناسب که تعریف میکنند چگونه یک هدف هزینه " هر فعالیت را مصرف میکند، امکان پذیر است.
مدل منبع مفهوم منبع را به عنوان یک هدف هزینه تعریف میکند. شکل ۲ کلاس UML مربوط به خود و روابط آنها را نشان میدهد. هر منبع، همانند هر هدف هزینه، با واحد اندازهگیری و هزینه واحد آن تعریف میشود. به عنوان یک چارچوب و چارچوب واحد، یک پیادهسازی استاندارد JSR - ۲۷۵ مورد استفاده قرار گرفتهاست.
کلاس منابع غیر انسانی به تعریف منابع از منابعی مانند کالاها و خدمات اجازه میدهد. منابع قابل مصرف با معرفی مفهوم "مقدار باقیمانده"، گسترش میدهد و برای منابع موجود در دسترس مناسب است. منابع قابل برنامه ریزی یک منبع عمومی را نشان میدهد که در دسترس بودن آن توسط یک یا چند تقویم تعریف میشود که مهمترین آن منابع انسانی است که در یک ساختار گروه سازمانی یا یک ساختار سازمانی (چارت سازمانی) یک واحد سازمانی را اشغال میکند.
طبقه پایه برای منبع و فعالیت ها طبقه اهداف هزینه است. به منظور اجتناب از عدم ادراک احتمالی، واضح است که مفهوم "فعالیت" اتخاذ شده در این زمینه، روش ABC است، یعنی، یک فعالیت میتواند نشاندهنده هر عملیات تجاری باشد که منابع ورودی را به محصولات خروجی، از وظایف ابتدایی گرفته تا فرآیندهای سطح ماکرو تبدیل میکند.
هر شی هزینه میتواند بر روی یک مجموعه از الزامات مورد نیاز دیگر تکیه کند (شکل ۳ را ببینید)، مدلسازی هدف هزینه سلسله مراتبی و تجمیع هزینهها که یک نمودار کلی از حسابهای شی هزینه را فراهم میکند که مدلسازی مفاهیم سازمانی مانند "لایحه فعالیتها" یا "لایحه مواد" را ممکن میسازد. این مدل از این ویژگی برای ترسیم مفهوم محرک منابع ABC در مورد الزامات منابع وظایف استفاده میکند.
شکل ۳ نشان میدهد که چگونه مدل زمینه رابط پل بین موتور شبیهسازی و مدل منبع دوباره را پیادهسازی میکند.
در حسابداری استاندارد ABC ، محرک های فعالیت به طور کلی با نسبت بین تعداد موارد فعالیت مربوط به موضوع هزینه معین و تعداد کل موارد فعالیت یا در صورت فعالیتی که روی ترکیبی از اشیاء با هزینه های مختلف کار کند ، تعریف می شوند. نسبت زمان صرف شده توسط فعالیت در حال کار بر روی موضوع هزینه داده شده و کل زمان کار فعالیت. رویکرد دوم وقتی در دسترس است که سطوح پایین اطلاعات در مورد ساختار درونی فعالیت وجود داشته باشد ، به خوبی توجیه می شود، به گونه ای که امکان بهره برداری از ردیف وظایف ابتدایی تشکیل دهنده کل فعالیت به یک روش ساده وجود ندارد.
تحت دیدگاه مدیریت فرآیند کسبوکار، منطقی است که ادعا کنیم سناریوی دوم هرگز رخ نخواهد داد. با توجه به رویکرد بنیادین مدلسازی BPM و مراحل پیادهسازی، که تفکیک کاملی از همه فرایندها را با انطباق با هر چرخه عمر هدف تحمیل میکند، میتوان با اطمینان فرض کرد که این منابع توسط وظایفی که به طور کلی بر روی یک مجموعه از اشیا قیمتی کار میکنند، مصرف میشوند. تنها استثنا ممکن است در مورد مدلهای فرآیند غیر اجرایی سطح بالا وجود داشته باشد. باید تحت مسئولیت طراح باشد تا مفهوم مدل در سطح مورد نیاز را به تفصیل شرح دهد.
B. معماری مدل مبدل
مبدل مدل که در شکل ۱ نشانداده شدهاست, برای تولید یک مدل همزمان پتری ساده است (. pnml) نشاندهنده جریان کار روند است. تولید pnml فرایندی پیچیده است که نیازمند کار برخی از مولفهها است که روابط و تعاملات آنها در شکل ۴ نشانداده شدهاست. خواننده میتواند توجه داشته باشد که فرآیند تبدیل نیز نیازمند مجموعهای از الگوهای الگوی است که چیزی جز نمایش مولفههای اصلی BPMN (وظایف, رویدادها و غیره) در مدل نمایش پتری نتز است. توصیف نقش الگوها, و همچنین یک مثال توضیحی, بیشتر در مورد آن گزارش شدهاست. مبدل مدل در سه بخش زیر تقسیم شدهاست:
الف) مبدل XML BPMN: وظیفه آن تجزیه مدل BPMN, ساختن مدل نرمال سازی مدل و تولید یک مدل شی جاوا (نمونههای کلاسی که نشاندهنده مولفههای گردش کار هستند) است. فرآیند نرمال سازی لازم است چون مدل BPMN اصلی را با حذف هر جریان کار فرعی پیچیده که مشخصه BPMN ۲.۰ ممکن است اجازه دهد, مقایسه میکند. در شکل ۵ یک نمونه از نرمال سازی مدل نشان داده میشود.
با شروع از یک مدل نرمال شده، تبدیل مدل pnml بعدی میتواند یک مدل نمایش همزمان با یک مجموعه کاهش (و به شدت مورد نیاز) از مکانها / گذارهای ایجاد کند.
ب) سازنده مدل PNML: این مدل جریان کاری جاوا را به مدل شی مدل کلی جاوا تبدیل میکند. نمودار کلاس سازنده مدل PNML در شکل ۶ نشانداده شدهاست. تبدیل کلی توسط سازنده مدل هماهنگ میشود. عناصر کلیدی سازنده مدل هستند، که مسئول پردازش هر شی گردش کار و تبدیل آن به سیستم مدل نمایش پتری آن هستند. هر تطبیق دهنده "به وسیله الگوی PNML" آموزش داده میشود، که یک نمایش PNML از یک عنصر BPMN خاص است. الگوها برای عناصر BPMN زیر تعریف شدهاند: فرآیند، رویداد آغازین خالی، رویداد آغاز پیغام، ارسال پیام پیام، پذیرش رویداد پیام، مراسم پیام، انشعاب دروازه اختصاصی، انشعاب دروازه اختصاصی، آغازگر رویداد، آغاز فرآیند پست و فرعی نهایی. در نهایت، BpmnNav طبقهای است که سازنده مدل به منظور ساخت جریان اجرای فرآیند BPMN به آن تکیه دارد.
ج) مبدل XML: این مبدل دو روش تبدیل Java2XML را فراهم میکند که چندین بار در این پروژه مورد بهرهبرداری قرار گرفتهاند. به طور خاص, در این مرحله خاص, نمونههای مورد شی جاوا که توسط سازنده مدل ایجاد شدهاند و در نهایت مدل مدل نمایش پتری را به شکل یک سند XML تولید میکند. pnml) آماده شبیهسازی است.
۴. آزمایش در کار ابزار شبیهساز طراحیشده بر روی یک مورد استفاده ساده اما نسبتاً بیاهمیت مورد آزمایش قرار گرفتهاست: انتشار مجوز ساختوساز توسط اداره ساختمان شهری. مدل BPMN مورد استفاده در نظر گرفتهشده به طور کامل به خاطر محدودیتهای فضایی ارایه نشده است، اما گزیدهای از آن در شکل ۷ نشانداده شدهاست. خواننده میتواند به [۱۲] برای توصیف کامل مورد استفاده و سناریوی شبیهسازی آن مراجعه کند.
کل فرآیند شامل بازیگران مختلفی است که با یکدیگر تعامل دارند و اطلاعات و / یا اسناد ارائه شده را در مدل به عنوان پیامهای خاص) تبادل میکنند. افراد درگیر عبارتند از:
• متقاضی: شهروند / شرکت خصوصی است که باید مجوز ساخت را گرفته و کل روند را آغاز کند.
منشی: کارمند دفتر جلویی سازمان است که درخواست ها را دریافت کرده و مسئولیت الف) بررسی اسناد مربوط به برنامه ، ب) ارتباط با متقاضی جهت بدست آوردن مدارک مورد نیاز و ج) ارسال مجدد نتیجه برنامه را بر عهده دارد
منشی ارشد: کارمند دفتر پشت سازمان است که ارزیابی و تصمیم گیری در مورد برنامه را انجام می دهد.
• کارشناس: متخصص خارجی است که ممکن است هر زمان که موارد فنی خاصی ایجاد شود از طرف منشی ارشد فراخوانده شود و ممکن است تصمیم نهایی به طور مستقل از سوی او گرفته نشود.
فرآیند کسبوکار چهارswimlane را در بر میگیرد، که یکی برای هر بازیگر است. هم متقاضی و هم کارشناس نهادهای خارجی هستند، به عنوان مثال، بخشی از پویایی فرآیند کسبوکار سازمانی نیستند. در حالی که هیچ دلیلی برای نمایندگی از متقاضی در مدل منبع وجود نداشت، متخصص به عنوان یک منبع پایدار مدل شد (به صورت ساعتی پرداخت شد). شهردار و شهردار به عنوان موقعیت سازمانی مدل شدند. دیگر منابع (غیر انسانی) در این سناریو انرژی هستند، مدل شده به عنوان a، مقاله و تمبرهای که هر دو به عنوان عضو حزب محافظهکار در حوزه انتخاباتی sumableResource مدل شدهاند. تعریف XML از مدل منبع به شرح زیر است:
برای جمعبندی، مدل منبع برای این مثال توسط منشی و منشی ارشد به خاطر آنچه که منابع انسانی، مقاله و تمبرهای مربوط به مجموعه منابع غیر انسانی مورد بحث قرار میگیرند، استفاده میشود. یکی دیگر از اجزای مرتبط این زمینه تعریف رویداد شروع تهی است. هر رویداد آغازین تهی یک فرآیند سطح بالا با فراوانی تعیین شده توسط هر نرخ تقاضا – هدف را ایجاد می کند. در این زمینه، یک هدف هزینه باید به عنوان یکی از موارد تخصیص هزینه نهایی ABC در یک نمونه از فرآیند، تفسیر شود. برای سناریوی شبیهسازی، چهار نوع مجوز (که نشاندهنده "اهداف هزینه" در مجموعه اصطلاحات (ABC) در نظر گرفته شدند: بازسازی ساختار، بازسازی و نگهداری، حفظ و نوسازی. برای انواع دیگر کاربرد متخصص با یک احتمال که یک توزیع یکنواخت را دنبال میکند (نوعا، ۲۵ % مواقع متخصص درگیر) درخواست میشود. در ادامه بخشی از تعریف سیستم شروع خالی از XML گزارش شدهاست.
مدل نمایش پتری گردش کار فرآیند توسط مدل مبدل همانطور که در بخش III - B توضیح داده شد تولید میشود. شکل ۸ نمایش گرافیکی مدل نمایش پتری را با فرآیند تبدیل در نمودار BPMN که در شکل ۷ نشانداده شدهاست را نشان میدهد.
نتایج بهدستآمده. فایل pnml آماده است که در موتور شبیه سازی بارگذاری شود. شبیهسازی با فاز آغازین شروع میشود. این فاز هر عنصر مدل را به شکل نشانه رنگی به خود اختصاص میدهد و آنها را در مکان "پرس و جو" مرتبط با عنصر BPMN تزریق میکند. نمودار توالی در شکل ۹ توضیح میدهد که چگونه مرحله راهاندازی کار میکند: رابط موتور شبیهسازی با جز پل برای بازیابی اطلاعات ذخیرهشده در مدل زمینه که برای راهاندازی (فراخوانی "رنگ") مدل مدل نمایش پتری مفید هستند.
نشانه تزریقشده کد جاوا را تعبیه میکند که موتور شبیهسازی آن را فراخوانی کرده و آن، در زمان اجرا، کنش بین فرآیند گردش کار و مدل بافت فرآیند را مجبور میکند. در حالی که نشانهها از سیستمهای همزمان مدل نمایش پتری عبور میکنند، هزینههای هدف فرآیند به روز میشوند. گزارش کاملی از هزینهها به اشتراک گذاشته شده توسط موارد کاربردی و فعالیتهای مرتبط را میتوان در [۱۲] یافت.
۵. نتیجهگیری
شبیهسازی فرآیند تجارت یک تکنیک کاملاً پذیرفتهشده است که به شرکتها کمک میکند هزینه فرآیند اجرایی را برآورد کنند. تحقیقات قبلی در این مقاله به طور عمده بر گردش کار فرایندها و نگرانیها در مورد ارزیابی صحت مدلهای بهبود جریان کار تمرکز دارند؛ کاری که ما پیشنهاد میکنیم گسترده
فرآیندهای شامل منابع و محیط اجرایی را گسترش می دهد. در این مقاله ما در مورد تعریف یک مدل منبع محور و طراحی و اجرای یک شبیه سازی CPNet از فرایندهای کسبوکار بحث و تبادل نظر کردیم. یک مورد کاربردی نیز برای نشان دادن نحوه کار شبیهساز در عمل توسعه داده شد.