淺談MES集成模式

    MES系統(tǒng)集成有助于各個(gè)自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交換，使得生產(chǎn)過程高效、有序，是提高企業(yè)技術(shù)和管理水平的重要手段。我國對于MES系統(tǒng)的研究也主要集中在信息集成方面，作為企業(yè)信息化的重要內(nèi)容，它是實(shí)施其他先進(jìn)技術(shù)的重要基礎(chǔ)。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，各種企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)層出不窮，例如ERP、PDM項(xiàng)目管理系統(tǒng)、工作流管理系統(tǒng)等。為提高企業(yè)生產(chǎn)效率以適應(yīng)競爭的全球化市場，需要引用系統(tǒng)集成技術(shù)將各種企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)有效地集成起來。特別是面向企業(yè)間協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)化制造模式的應(yīng)用，要求企業(yè)不僅要實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的集成，還要實(shí)現(xiàn)不同企業(yè)之間應(yīng)用系統(tǒng)的集成和相互協(xié)作。因此，研究和發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下的企業(yè)集成技術(shù)就顯得十分迫切，其中包括同種企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)間的集成(如項(xiàng)目管理系統(tǒng)間的集成)和不同功能的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)間的集成(如項(xiàng)目管理與工作流管理的集成)。我國的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)距離世界先進(jìn)水平還有一定的差距，系統(tǒng)集成技術(shù)在國內(nèi)企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)間集成雖然己有所研究，但還不夠完善。

　　企業(yè)信息化發(fā)展過程中，企業(yè)的信息基礎(chǔ)架構(gòu)往往是異構(gòu)的、分散的、孤立的。面對市場、資金，以及競爭的快速變化，企業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)是如何把分散的、孤立的異構(gòu)平臺的業(yè)務(wù)單元按照企業(yè)的需要集成起來。例如，在綜合查詢與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中，由于某些新的原因需要添加新的統(tǒng)計(jì)模塊，用以對某些指標(biāo)進(jìn)行衡量評估。為了跟上業(yè)務(wù)的變化，信息系統(tǒng)必須使用有效、靈活、快速、統(tǒng)一和容易集成的基礎(chǔ)架構(gòu)。業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成方式最早是手動編碼集成；接著是點(diǎn)對點(diǎn)企業(yè)應(yīng)用集成(EAI)方式、消息中間件(MOM)方式；最后是面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)的服務(wù)集成方式。

　　企業(yè)經(jīng)常根據(jù)業(yè)務(wù)的需要和不同的雇員、供應(yīng)商、客戶、伙伴等對象進(jìn)行信息交互，所以企業(yè)必須具備集成多種應(yīng)用系統(tǒng)的能力，包括很多年以前的遺留應(yīng)用系統(tǒng)。所以從20世紀(jì)80年代中期起“集成”一詞備受關(guān)注。最初，企業(yè)都是通過程序員編碼的手工方式將應(yīng)用系統(tǒng)集成在一起，這種方法花費(fèi)大量的時(shí)間和代價(jià)，而且只有已經(jīng)集成起來的系統(tǒng)才能夠協(xié)同工作。如果要想集成一個(gè)新應(yīng)用系統(tǒng)則需要從新開始進(jìn)行手工集成工作量非常大剛，擴(kuò)展能力差。

　　20世紀(jì)80年代，企業(yè)規(guī)模開始擴(kuò)大，企業(yè)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)日趨復(fù)雜，一些公司開始意識到應(yīng)用集成的價(jià)值和必要性，很多公司的技術(shù)人員試圖在企業(yè)系統(tǒng)整體概念的指導(dǎo)下對已經(jīng)存在的應(yīng)用進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以便將它們集成在一起。此時(shí)，點(diǎn)到點(diǎn)的集成技術(shù)開始出現(xiàn)，在各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間通過各自不同的接口進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的簡單連接，實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的共享。點(diǎn)到點(diǎn)的應(yīng)用集成也被稱為第0代EAI技術(shù)。此時(shí)EAI的系統(tǒng)一般采用集中式的架構(gòu)，系統(tǒng)發(fā)送消息到集成代理，這個(gè)集成代理就是系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和消息路由。EAI能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器的自動化通信，但是，它是通過點(diǎn)對點(diǎn)連接的，在應(yīng)用系統(tǒng)間必須進(jìn)行一次性定義和構(gòu)建。隨著公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，集成的系統(tǒng)越來越多，集成的維護(hù)和管理開銷巨大，而且，通過Em集成的應(yīng)用系統(tǒng)是無法進(jìn)行重用的。

　　以下介紹一些常用的MES與其他系統(tǒng)之間的集成模式和方法。

　　封裝調(diào)用集成模式

　　封裝就是指對象的屬性和操作方法同時(shí)封裝在定義對象中。用操作集來描述可見的模塊外部接口，從而保證了對象的界面獨(dú)立于對象的內(nèi)部表達(dá)，接口作用于對象的操作集上是對象唯一可見的部分。用戶看不到對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)但可以通過調(diào)用的方式來使用對象。封裝以后通過接口調(diào)州就可以有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。比較典型的調(diào)用方法有：基于API的函數(shù)調(diào)用方法；JDBC/ODBC方法等。

　　直接集成模式

　　直接集成模式就是兩個(gè)系統(tǒng)直接對各自數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，并交換數(shù)據(jù)，要實(shí)現(xiàn)這種集成模式最好將MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放在其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的真正共享。這種方法對于開發(fā)一套整體的企業(yè)信息系統(tǒng)是最好的，因?yàn)檫@種集成的緊密度比較高，但這種方法并不適合在幾個(gè)成熟的商業(yè)軟件之間進(jìn)行系統(tǒng)集成，而現(xiàn)今大多數(shù)企業(yè)是直接采用商業(yè)軟件的，因此這是這種方法的局限性。

　　中間對象集成模式

　　中間件集成模式主要包括通過中間文件，中間數(shù)據(jù)庫，XML數(shù)據(jù)流以及消息中間件等來實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的集成。

　　(1)通過中間文件實(shí)現(xiàn)MES與其他系統(tǒng)的集成?？梢园袽ES需求的其他系統(tǒng)文檔做成適合MES數(shù)據(jù)格式的或者統(tǒng)一格式的文件。通過訪問中間文件庫實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成。

　　(2)通過中間數(shù)據(jù)庫集成模式。建立中間數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一定義，通過訪問中間數(shù)據(jù)庫抽取數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)ERP/PD/IQS等系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的信息集成。同時(shí)這種集成的關(guān)鍵就是多數(shù)據(jù)庫集成技術(shù)的應(yīng)用，比較適合完整的ERP/MES系統(tǒng)的自行開發(fā)和實(shí)施。

　　(3)基于XML的集成?？蓴U(kuò)展標(biāo)記語言(Extensible MarkupLanguage，XML)改變了人們對程序設(shè)計(jì)、通訊甚至一般表示的含義以及環(huán)境的理解。XML的關(guān)鍵特點(diǎn)是它作為不同應(yīng)用數(shù)據(jù)交換的通用格式。在ERP/PDM/IQS與MES的集成中，采用XML能夠使不同數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)通過XML數(shù)據(jù)流進(jìn)行集成。XML集成技術(shù)既可以把XML看成是一個(gè)文件集進(jìn)行傳輸交換集成，又可以將XML文件作為一個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行訪問起到中間數(shù)據(jù)庫的功能，這也是XML技術(shù)大規(guī)模得到應(yīng)用的基礎(chǔ)。

　　(4)消息中間件的集成模式。MOM(Message oriented Middleware)指的是利用高效可靠的消息傳遞機(jī)制進(jìn)行平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)交流，并基于數(shù)據(jù)通信來進(jìn)行分布式系統(tǒng)的集成。通過提供消息傳遞和消息排隊(duì)模型，它可在分布環(huán)境下擴(kuò)展進(jìn)程間的通信，并支持多通訊協(xié)議、語言、應(yīng)用程序、硬件和軟件平臺。目前流行的MOM中間件產(chǎn)品有IBM的MQSeries、BEA的MessageQ等，消息中間件適用于任何需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)，負(fù)責(zé)建立網(wǎng)絡(luò)通信的通道、進(jìn)行數(shù)據(jù)或文件發(fā)送。消息中間件的一個(gè)重要作用是可以實(shí)現(xiàn)跨平臺操作，為不同操作系統(tǒng)上的應(yīng)用軟件集成提供服務(wù)。