企业电脑系统架构怎么设置-企业电脑系统架构

1.请问公司的ERP系统是什麼？

请问公司的ERP系统是什麼？

ERP的系统架构与规划

The Architecture and Planning of An ERP System

颜川益1 魏秋建2

Chuan Yi Yen Chiu-Chi Wei

1中华大学工业工程与管理研究所 研究生

2中华大学工业工程与管理研究所 教 授

300新竹市东香里东香30号 中华大学工管所

摘要

本研究主要是探讨ERP系统的架构设计与规划模式，列述应用在ERP系统的几种构模方法，以期能找出较佳的方法与模式。首先我们针对ERP系统作一简单的剖析，再依目前几种构模方法论与方法模式架构逐一探讨，最后比较这几种构模方法的优点。建构ERP系统必须摆脱以往单一部门流程改造的观点，必须以企业整体的观点辅以资讯系统的帮助，找出各系统活动之间的资讯传递讯息，才能对整个企业作最佳的掌控。

Abstract

This paper has the objective to demonstrate several modelling methodology to implement Enterprise Resource Planning (ERP) system. In the first part, we review the ERP system structure, then we present several Modelling Methodology such as IDEF0 and IDEFx、CIMOSA、ARIS、GRAI and GIM, the third part compare these modeling methodologies and try to find out the best way to structure the ERP system.

关键词 Enterprise Resource Planning, IDEF, CIMOSA, ARIS, GIM

一、 前言

在过去的20年里，由於在企业内不同功能部门整合需求不断的增加下，生产管理 ( Production Management ) 这方面的整合方法持续的在发展，使得电脑辅助生管系统 ( CAPM ) 的应用软体因而产生。随著电脑整合制造系统的发展，使得企业资源规划 ( ERP ) 软体成为企业在整合时的一项利器。

企业处於现今全球竞争环境，例如多国布点、全球行销市场、国际外包、全球分工及各国的政策、货币市场等环境的变化下，以及企业面临市场需求快速变化，产品寿命日益缩短，接单多样化及交期缩短的多重压力下，加上产业跨国经营，管理日趋复杂。企业莫不致力於组织变革，改善作业流程以求： （1）降低整体成本。（2）减少库存量。（3）在交货地设组装厂或发货中心。（4）提供客户准确的交货日期。（5）加强对客户的服务品质以提高客户满意度。[1]

1.1 企业资源规划（ERP）

企业资源规划（Enterprise Resource Planning，ERP）是指建立在资讯科技(Information Technology)基础上，以系统化的管理思想，提供企业决策之参考的管理平台。ERP是将企业内所有的资源加以整合，简单的说就是将企业的三大流：物流、金流、资讯流进行全面化整合成为庞大的资讯系统。它的功能模组不同以往的MRP或是MRPII的模组，ERP的模组架构不仅适用於制造业的管理，许多其他类型的产业都可以导入ERP系统进行资源的规划和管理。

ERP主要是能够让员工与管理者利用部门间所传递的讯息来对企业体作规划以及即时的监控，ERP系统所强调的是能够提供企业作准确的生产排程、产能的完全利用、减少存货以及能满足客户所要求的交期。

1.2 ERP系统剖析

我们在这一章节将简单介绍一般性的ERP系统架构，Johnny[2]利用IDEF方法模式以及金字塔式阶层设计方法（Hierarchical design pyramid，HDP）来分析ERP系统架构。主要分成四个主要模组，每个模组又利用IDEF方法分成各项子模组，详述如下：

（1）ERP系统规划：为组织资源与活动的蓝图，分为三个活动：i 专案范围与目标定义；ii 可行性的研究；iii 最终专案计划

（2）企业分析：主要为检验与研究已存在的系统，透过预先的分析找出系统流程上的问题所在，并在详细分析阶段研究这些问题。

（3）ERP系统设计：以需求分析与定义、分析与在检查目前系统、ERP初始设计三个阶段描述系统内各个活动之间的关联性。

（4）系统评估：每一个ERP系统的提案都会在此一阶段作最后的评估，然而并不能够过度重视ERP系统可以完全符合计有的资讯系统架构，因此在最后决策时以选择最佳的方案以进行之。

图1.1为Johnny[2]为利用IDEF方法模式建构ERP的一般架构，图1.2将ERP系统利用树状图展开其基本架构。

图1.1 一般性企业资源规划系统[2]

图1.2 ERP架构树状展开图[2]

二、 构建制造系统之方法工具

2.1 IDEF方法与IDEF0

2.1.1 IDEF方法

IDEF源自於1980年代美国空军整合性电脑辅助制造的一种结构化构模方法（Integrated Computer-Aided Manufacturing Definition Method）[3]，是以图形的和文字描述的功能,资讯和资料为依据的结构分析和设计方法。IDEF方法主要包括了从IDEF0到IDEF14共16的构模方法，Mayer[4]所统计整理之IDEF成员及其功能，如表2.1所示。

表2.1 IDEF成员及其功能模组说明

IDEF成员 功能模组说明

IDEF0 利用结构化的图形来表现系统中的功能模组

IDEF1 描述分析以及设计系统内部的各项作业之资讯

IDEF1x 描述系统内部每一个资讯单位所管理的资讯资之间的逻辑架构以及各资讯实体（entity）间的关系

IDEF2 系统内部各项作业的模拟分析

IDEF3 系统内部各项作业流程的描述

IDEF4 物件导向（object-oriented）分析设计的模组

IDEF5 实体描述的模组

IDEF6 设计关联性建立的模组

IDEF7 资讯系统稽核

IDEF8 使用者介面模组

IDEF9 方案导向资讯系统设计模组

IDEF10 执行架构模组

IDEF11 资讯人工化模组

IDEF12 组织模组

IDEF13 树状概念图之设计模组

IDEF14 网路设计之模组

2.1.2 IDEF0架构

IDEF0是由Douglas T. Ross of Soft（Ross, 1977,1985）[5,6]提出的结构化分析和设计技术（Structured Analysis and Design Technique, SDAT）为基础所发展出来的。IDEF0使用结构化的图形形式来描述系统功能模组之间复杂的关系，在IDEF图形中，利用方盒(Boxes)与箭头(Arrows)来分别表示系统中的活动与方格间的相关资讯活动关系，其详述如下：

IDEF0包括两种符号：方盒，及箭头。方盒是IDEF0图示最基本的元件，代表系统中的活动(Activity)，Boxes通常是以动词来描述系统活动特性。箭头代表方块之间流动的讯息(Information)。如图2.1所示，方盒左边的箭头（I），代表欲被处理的讯息，如工厂中的输入物料或资讯。方块上边的箭头（C），代表活动所需的限制讯息，如温度或压力。方块右边的箭头（O），代表处理后的讯息，如成品或半成品。方块下边的箭头（M），代表完成活动所需要的资源，如机械，人员或其他所使用到的设施。

图2.1 IDEF0模式图

IDEF0还可利用其阶层式分解架构来将系统的功能模组分解成许多小的子系统模组，但是所有进出的讯息，均必须继承上一层级的方格才行。如图2.2所示，为层级分解的例子。由於IDEF0有图形化的表示方式以及阶层式的架构，因此极为适合使用在大型系统的分析以及人员的沟通。

图2.2 IDEF0阶层架构展开图

2.2 CIMOSA模式

CIMOSA(Computer Integrated Manufacturing Open System Architecture)，乃是源自於欧洲共同市场在ESPRIT为了制造业所发展的开放式模式架构[7]。AMICE对CIMOSA下的定义是，CIMOSA的目的就是要提供一个开放性系统架构的标准，并对未来变化快速竞争激烈的商业环境，提供一个包括所有必须资讯与功能考量的模式方法，不管是与外部或是和内部的关系与功能都是CIMOSA所包括的范围。[8]由於CIMOSA所提供是一开发且标准的整合规范，只要是遵循CIMOSA所规范的方法与法则，在整合时都可以得到各阶层的管理性，策略性与战略性整合的好处，同时并能监控企业内所有生产作业转换的状况，提供必要的资讯来做替代性方案的分析与模拟，以作为决策辅助支援。

2.2.1 CIMOSA的模式架构（Modeling Framework）

CIMOSA提供一个较全面性的架构，利用三个不同的维度（dimension）来对企业内部系统运作的生命周期作全面性的描述，如图2.3，各个维度的特性详述如下：

（1） Derivation dimension：将系统发展过程的生命周期分成三个部分，分别是从系统需求的定义（requirement definition model ）、系统规格模式设计（design specification model）、到执行的叙述模式（implementation description model），由需求面到系统执行面的模组化支援。

（2） Generation dimension：针对系统的复杂性利用功能观点（function view）、资讯观点（information view）、资源观点（resource view）以及组织观点（organization view）四个互补性的角度来描述问题。

（3） Instantiation dimension：分为参考架构（reference architecture）与特殊架构（particular architecture）两大类。一般性的建构区块（generic building blocks）提供所有产业在建购系统时所需的基本元素区块；局部性模组（partial model）著重於某一特定产业依其特定需求在建购时所需的区块；特殊性模组（particular model）是因应不同的产业而需要有不同的生产制造建购模式。

图 2.3 CIMOSA模式架构图[8]

2.3 ARIS方法

ARIS（Architecture of Integrated Information Systems）整合性资讯系统架构，於1992年由德国Scheer教授所提出的。其原始用意在於透过系统性的概念，描绘并发展出存在於企业中各个应用系统之间的关系与整体架构，著重於处理以企业为导向的实体。ARIS方法主要是以企业流程（business process）的建立为核心，藉由标准化商业流程方法的描述与建置，达到企业环境效率化管理的需求。ARIS系统将企业模型划分为四个主要观点来描述，其中简述如下：

（1）组织观点：主要用来定义组织的架构，将企业的组织层级、功能性、执掌及其部门人员定义於其中，除了定义企业内部外，亦应将企业外部系统一并定义。

（2）资料观点：定义企业内部作业相关流程活动所需的资料或表单，以作为语意资料库模式的定义，用以建立实体的资料库。

（3）控制观点：此一观点主要是定义企业的流程以及活动的相互连结，如图所示为居中连结其他三个方面的观点，可清楚的描绘出企业内部各相关部门之间的运作关系。

（4）功能观点：用来定义企业系统的阶层式功能模组，并利用机能展开图定义系统及相关子系统功能的关系之流程模组。

从组织观点（Organization View）、资料观点（Data View）、控制观点（Control View）及功能观点（Function View）来做为ARIS系统的生命周期模型（Life-cycle Models），而每一观点中又分为三个层次来逐步建置系统，此三个层次分别为需求定义（Requirement Definition）、设计规格（Design Specification）及系统实现（Implementation Description），如图2.4。[9]

图2.4 ARIS系统架构图[10]

三、 GRAI方法模式

GRAI（Graph with Results and Actions Interrelated）方法模式於1970年代於法国Bordeaux大学所发展，主要是利用两种图表化工具以及结构方法来描述制造系统的详细架构，最大的特点是将系统的控制决策与资讯系统作结合，来对实际系统作最佳化的掌控[11]。GRAI方法针对决策系统作分析，将整个决策系统分散到制造系统中的各个层级。底下介绍这两种图表化工具：

3.1 .1GRAI-Grid

GRAI方格的结构是利用表格的行（columns）跟列（rows）来分别表现制造系统以及决策中心之间的关系架构，GRAI方格是利用由上而下的分析方法，去分析为了达成制造系统目标所需要的决策中心应该设立在何处，如表3.1所示。其中，GRAI方格上行的部分所代表的是制造系统的功能型态或者是活动名称；列的部分则是包含整个决策所需的时间长短。在GRAI方格中每个决策中心彼此之间的资讯流动是藉由箭头来表示，单箭号（→）代表著每个决策中心之间的资讯流或资讯连结（information link），双箭号（ ）则是代表著决策中心间的决策连结（decision link）。

3.1.2 GRAI-Nets

GRAI网路图主要是利用由下而上（bottom-up）的分析方法来描述每一个决策中心在GRAI方格里的相关活动架构。如图3.1所示，在GRAI-net图中以圆圈、圆边方形以及长方形来分别代表决策中心相关活动以及资源，主要提供系统的控制决策。

表3.1 GRAI-grid示意图

FUNCTIONSLEVEL（H，P） EXTERNAL INFORMATION TO MANAGE PRODUCTS TO SYNCHRONISE/TO PLAN TO MANAGE RESOURCE INTERNAL INFORMATION

H = 3 yP = 6 m

H = 12 mP = 1 m

H = 6 mP = 15 d

H = 15 dP = 1 d

图3.1 GRAI-net示意图

3.2 GIM参考架构

GIM（GRAI Integrated Methodology）的方法架构主要是由CIM系统、构模方式以及系统架构方法所组成。GIM模式架构主要由观点分解与抽象层级所组成[12]。GIM对於CIM系统提出了四项观点，分别是功能观点（Functional view）、决策观点（decision view）、资讯观点（information view）、实体观点（physical view）等四项观点，每一个观点都是有相互影响的。在抽象层级部分，则是给模型三个抽象层级观念分别是概念层级（Conceptual levels）、结构层级（Structural level）以及认知层级（Realizational level）。如图3.2所示，概念层级是最稳定的一个层级，不需要虚构出任何的组织或是任何技术的考量，主要是了解想要建构的系统是什麼；结构层级是整合组织的观点亦即了解谁在何时及在哪里会使用到这系统；认知层级则是最具体明确的层级，因为它整合了技术的限制以及研究的案例来正确的分解整个系统架构。

图3-2 GIM模式架构图[12]

3.2.1 GIM参考架构模式

GIM参考架构主要是先利用IDEF方法模式建构出系统的整体系统功能模式，利用其定义出来的系统流程将实体系统分解，配合下面六个GIM子功能模组来架构整个实体系统。

（1）GRAI conceptual model：利用三个子系统来呈现制造系统的基本概念。制造系统被分解为：i. 实体系统：主要是扮演著将原物料转换成为产品的角色；ii. 决策系统：管理并控制实体系统；iii. 资讯系统：提供决策系统在制定或执行决策时资讯。

（2）GIM modeling framework：利用观点、生命周期以及抽象层级三个维度来架构整个企业系统模型。

（3）GIM reference architecture：利用model来代表制造系统中不会改变的架构区块。

（4）GIM modeling formalisms：利用GRAI-grid与GRAI-nets来建立决策系统模型；IDEF0与stock/resource 来描述实体系统；entity/relationship 来架构资讯系统。

（5）GIM structure approach：利用分析、使用者导向及技术导向三方面来引导如何将系统的分析与设计展现出来。

（6）GIM case tool：利用GRAI/LAP所研发的IMAGIM软体来支援GIM方法模式架构。

图3.3 说明了利用GIM的方法流程来建构企业系统的架构。[13]

图3.3 GIM架构方法[13]

四、 结论

系统的建构方法以及种类非常多，且有不同的应用时机与范围，在建构ERP系统所采用的构模方法应摆脱过去著重於企业内部单一功能部门的改进，或单一企业流程的再造，而著重於全体（Global）的观点。利用系统的分解，找出部门与部门间的资讯、决策的相互关联性，才能表达实际系统的模式。本研究针对企业资源规划的架构分析几种构模方法逐一探讨，由於企业实体系统中系统活动、控制架构、资讯系统以及组织架构均会影响整体企业资源规划架构，因此我们将这几种构模方法的优缺点整理如下。

IDEF0及IDEFx方法论较著重於系统的功能面以及资讯面，利用系统功能模组及资讯系统模组来表达出系统的架构；CIMOSA则是以功能、资讯、资源、组织四个观点配合三个不同维度的观点来对企业的生命周期作全面性的描述；ARIS是以企业流程为核心，加上组织、资料、控制、功能四项观点来架构整个系统；GIM其最大的特点在利用GRAI-grid与GRAI-net两种工具整合了其他CIM系统，确保系统的概念与模式之间的一致性，并於提供系统控制决策与控制资讯以对系统作最佳的掌控。

参考文献

1. 林汉威，能力杂志，30-34，1998年12月。

2. Johnny K. C. NG. W. H. IP and T. C. Lee, “The development of an enterprise resources planning system using a hierarchical design pyramid”, Journal of intelligent manufacturing, 9, 385-399, 1998

3. Sarkis, J. and L. Lin, (1994), "An IDEF0 functional planning model for the strategic implementation of CIM systems," INT.J. Computer Integrated Manufacturing, Vol.7, No.2, pp. 100-115.

4. Mayer, R. J., M. K. Painter, and P. S. Witt, IDEF Family of Methods for concurrent Engineering and Business Re-engineering Application, Knowledge Based System, Inc, 1994.

5. Ross, T. D. (1997) Structured analysis（SA）：a language for communicating ideas. IEEE Transactions on Software Engineering, 3（1）,16-35

6. Ross, T. D. (1985) Applications and extension of SADT. IEEE Transactions on Computer Science, 18, 25-34

7. Vlietstra,J., (1996), "A summary of the CIMOSA reference architecture," Architectures for Enterprise Integration, Peter, B., N. Laszlo, and W.J. Theodore, eds., Chapman & Hall, N.Y.

8. Schlotz, C., and Rock, M., "Reorganization of production department according to the CIMOSA concepts", Computers in Industry, Vol.27, 1995, pp.179-189.

9. IDS（1998），”ARIS Methods”，Version 4.0。

10. 金雄，中纲科技（），探讨企业整合新工具－ARIS方法论，1999年

11. Chen D. and G. Doumeingts, "The GRAI-GIM reference model, architecture and methodology, " Architectures for Enterprise Integration, Peter, B., N. Laszlo, and W. J. Theodore, eds., Chapman & Hall, N.Y., 1996.

12. G. Doumeingts, B. Vallespir and F. Marcotte , A Proposal fro an integrated model of a manufacturing system : application to the reengineering of an assembly shop , Control Eng. Practice, Vol 1 ,pp 59-67 ,1995

13. D. Chen, B. Vallespir, G. Doumeingts , GRAI integrated methodology and its mapping onto generic enterprise reference architecture and methodology, Computers in Industry 3