數據總線技術在制造門戶集成中的應用

田亞麗

摘 要：針對制造企業系統應用與集成的業務現狀，本文提出了基于消息中間件的數字化車間數據總線應用解決方案。通過數據總線技術在門戶集成中的實施應用，將產品設計、制造、生產等相關應用系統進行業務、數據和應用的集成，為制造企業構建信息與數據共享、業務流程暢通的協同管理平臺。

關鍵詞：數據總線；集成；制造門戶

O 引言

隨著中國制造業的蓬勃發展，信息化在企業中變的越來越重要。企業逐步應用了ERP、CAPP、MES、DNC等系統，通過各個系統作用將生產制造過程聯系起來。但各系統之間處于相對獨立運行狀態，沒有將信息數據進行集成，無法實現數據暢通、共享，缺乏公司級的數據總線，無法滿足制造企業可持續發展戰略目標對制造生產全面信息化的要求。

如何借助信息化平臺，建立起符合企業自身情況和需求的運營、管控能力和精細化管理體系，為企業信息化建設提供基礎架構設施和建設的事實標準和規范，提高企業管理信息化水平，是企業下一步需要關注的重點。

基于消息中間件的數字化車間數據總線軟件將構建企業數據總線模式，將產品設計、制造、生產等相關應用系統進行業務、數據、應用的集成，以及與其它專業工具軟件進行有效集成，構建信息與數據共享、業務流程暢通的協同管理平臺。通過系統集成打通經營計劃、項目管理、物資管理及各業務部門間的信息通道，加強信息反饋，確保企業科研生產任務的順利完成。

1 建設目標

針對制造企業的信息化應用集成現狀，本文提出將數據總線技術應用在制造企業集成中，項目的建設目標如下：

（1）采用企業數據總線模式，將產品設計、制造、生產等相關應用系統進行業務、數據、應用的集成，構建信息、數據共享，業務流程暢通的協同管理平臺；

（2）實現產品設計、制造、生產等過程關聯資源合理優化、配置，全面提升企業的產品設計、制造、生產和經營管理水平；

（3）為各級領導提供決策輔助支持。

2 系統設計方案

通過對制造企業門戶集成業務的需求分析，對本項目系統的整體規劃示意圖如圖1所示：

（1）基礎設施

基于消息中間件的數字化車間數據總線運行的基本支撐環境，包括系統安全、操作系統、數據庫、應用服務軟件、應用服務器、網絡、存儲。

（2）基礎平臺

基礎平臺是業務組件支撐的服務平臺，是基于消息中間件的數字化車間數據總線的基礎技術架構。基礎平臺主要提供工作流引擎、元數據、UI組件、報表、消息、安全審計、加密簽名、計劃任務、事務管理、用戶管控、數據字典、編碼規則和擴展接口標準等服務。

（3）業務組件

基于消息中間件的數字化車間數據總線應用開發的業務組件為基礎平臺提供對業務組件的拔插式配置功能，針對不同專業方向的企業業務應用開發成不同版本的業務組件庫。平臺主要業務組件有ERP相關組件、MES相關組件、DNC相關組件、QMS相關組件、CAPP相關組件、信息動態組件、通知公告組件、資料下載組件等。

（4）輔助決策支持

通過對制造過程中產生的相關數據進行查詢、統計和分析，為領導提供決策支持功能。

（5）單點登錄

用戶以基于消息中間件的數字化車間數據總線軟件為中心，系統集成了ERP，MES、CAPP、DNC、OA等系統的單點登錄工作。通過單點登錄功能，實現各業務系統用戶統一登錄認證，同時用戶也可以通過業務系統各自獨立的登錄入口進行登錄。

（6）系統集成

通過對基礎數據及業務數據的統一及共享，實現由多獨立的信息化系統向統一的企業信息化系統的轉變，從而達到制造系統信息化集成的最終目的。如ERP生產訂單下發到MES系統，MES排產數據下發到DNC系統等。

在數據流轉集成整個過程中，將采用基礎平臺框架作為支撐，以此解決信息集成呈現、流程審批、系統配置、安全控制、組件可配等問題，為整個基于消息中間件的數字化車間數據總線奠定基礎。

（7）系統呈現

基于消息中間件的數字化車間數據總線軟件數據呈現模塊能夠將生產過程中用戶比較關心的數據統一呈現到系統中，避免了用戶登多個系統進行關鍵數據的查找T‘作。

如生產訂單，銷售訂單、設備負荷、訂單的T序作業計劃、設備布局、本月入庫數量等，顯示的內容可根據用戶實際需求去定義開發。

3 關鍵技術

3.1 基于消息中間件的數字化車間數據總線數據訪問組件

考慮到國內信息系統大部分只是數據庫應用模式，無法對外開放應用接口，本文將采用在服務端擴充數據訪問組件。通過該組件，接收門戶路由的數據檢索命令，分別訪問不同數據庫資源，并按照原子命令方式反饋數據庫訪問結果數據到門戶核心組件。通過該組件可以實現應用型系統。

3.2 基于消息中間件的數字化車間數據總線客戶端插件

在每個客戶端部署客戶端插件，負責各應用系統的交互和數字化車間數據總線的通信，主要目的是實現單點登錄功能，各業務系統只與本地客戶端插件通信。跟其他業務系統無關，保證了各業務系統設計和部署過程中的獨立性。

各應用系統獨立部署，并通過數據總線客戶端插件單點掛在系統總線上。各業務系統需要與其他業務系統交互時，向客戶端發送指令，并傳遞到門戶總線統一調度分發到其他業務系統，并反饋結果信息。

3.3 通用頁面基礎類型庫

針對業務應用系統中的UI頁面類型相似情況，門戶建立了可擴展的業務UI基礎類庫，對各種專用功能類型的頁面進行抽象，提取公共代碼封裝到基類中。業務應用系統開發人員可以基于類庫快速擴展實現業務系統頁面。

類庫中不同的基類實現或引用了命令接口、UI框架外殼接口、流程引擎接口等接口，簡化了接口實現代碼，對業務應用系統開發人員隱藏了這些接口的實現或使用的復雜度。類庫通過全局聚合事件采用發布訂閱機制為框架內的頁面提供了一種松耦合交互方式。類庫還提供了UI控件的功能擴展插件，例如表格數據分頁輸出、文本框自動附加鍵鍵菜單等。開發人員還可以通過類庫提供的擴展點，對類庫進行擴展開發自己的UI基類。

4 結束語

本文針對制造企業系統應用及集成的業務現狀，提出了基于消息中間件的數字化車間數據總線應用解決方案。通過數據總線技術在制造企業門戶集成中的實施應用，將實現制造數據呈現、單點登錄、統一權限管理等功能，并支持與現有的其它業務系統的集成應用。各業務系統以科研任務、產品生產為主線，實現從合同簽訂到任務下達、從成本歸集到項目結算、從物資管理到產品交付的全過程跟蹤，實現物流、資金流、信息流的統一。endprint