基于ESB技術(shù)的煙草智慧工廠共享平臺(tái)的研究

劉洋博 洪中華 沈立東 徐榮照 鄒欣延 趙旭 粟源

摘 要 隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，目前正處于工業(yè)革命向信息革命的快速轉(zhuǎn)變時(shí)期。而IBM最早提出了“智慧地球”的發(fā)展理念，即“3I”：物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化，把感應(yīng)器安放在各行各業(yè)，通過“互聯(lián)網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”。智慧工廠的理念也是同樣如此，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)清楚掌控生產(chǎn)流程，對(duì)產(chǎn)、值、耗實(shí)現(xiàn)全面可控性。再加上綠色智能手段、智能系統(tǒng)等新興技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能、綠色環(huán)保的人性化工廠。其中ESB技術(shù)則是作為共享平臺(tái)的核心、數(shù)據(jù)交互的樞紐在各層面上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)整合。

關(guān)鍵詞 ESB;智慧工廠;共享平臺(tái)

引言

中國制造2025提出，堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針，堅(jiān)持“市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，立足當(dāng)前、著眼長遠(yuǎn)，整體推進(jìn)、重點(diǎn)突破，自主發(fā)展、開放合作”的基本原則，集團(tuán)自2017年開始向各廠推行MES系統(tǒng)的建設(shè)，打通現(xiàn)有系統(tǒng)之間的信息壁壘，實(shí)現(xiàn)智慧共享平臺(tái)的搭建。但是工廠現(xiàn)有系統(tǒng)的交互性較差，做接口集成時(shí)難度較大。而ESB技術(shù)的運(yùn)用就能很好解決這一個(gè)問題，它能實(shí)現(xiàn)與所有接口的相互通訊，解決信息孤島的問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的基礎(chǔ)搭建。

1ESB的作用

ESB通常被定義是企業(yè)服務(wù)運(yùn)行的集成平臺(tái)，負(fù)責(zé)對(duì)分散在整個(gè)企業(yè)以及企業(yè)外延的服務(wù)進(jìn)行中央配置、部署和管理。它是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與 XML、Web 服務(wù)等技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，采用總線模式來管理和簡化應(yīng)用系統(tǒng)間的集成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以廣為接受的開放標(biāo)準(zhǔn)支撐異構(gòu)環(huán)境中的服務(wù)、消息以及基于事件的交互，并且具有適當(dāng)?shù)姆?wù)級(jí)別和管理性。

2智慧工廠所需具備的條件

智慧工廠是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的新階段。是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù);清楚掌握產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過程的可控性、減少生產(chǎn)線上人工的干預(yù)、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的生產(chǎn)計(jì)劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度。并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠[1]。

“智慧工廠”的發(fā)展，是智能工業(yè)發(fā)展的新方向。特征主要體現(xiàn)在制造生產(chǎn)上：

（1）系統(tǒng)具有自主能力：可采集與理解外界及自身的資訊，以分析判斷及規(guī)劃自身行為。

（2）整體可視技術(shù)的實(shí)踐：結(jié)合訊號(hào)處理、推理預(yù)測、仿真及多媒體技術(shù)，將實(shí)境擴(kuò)增展示現(xiàn)實(shí)生活中的設(shè)計(jì)與制造過程。利用VR技術(shù)或全息投影技術(shù)，將工廠的流水線進(jìn)行從大到小的分析。

（3）協(xié)調(diào)、重組及擴(kuò)充特性：系統(tǒng)中各組承擔(dān)為可依據(jù)工作任務(wù)，自行組成的最佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。就設(shè)備而言需要對(duì)單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行模型繪制，大到整套設(shè)備，小到螺母都需要繪制;信息化層面來看，需要對(duì)底層數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并預(yù)留接口，為系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的整合打好基礎(chǔ)。

（4）自我學(xué)習(xí)及維護(hù)能力：透過系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)功能，在制造過程中落實(shí)資料庫補(bǔ)充、更新，及自動(dòng)執(zhí)行故障診斷，并具備對(duì)故障排除與維護(hù)，或通知對(duì)的系統(tǒng)執(zhí)行的能力。

（5）人機(jī)共存的系統(tǒng)：人機(jī)之間具備互相協(xié)調(diào)合作關(guān)系，各自在不同層次之間相輔相成[2]。

3基于ESB的共享平臺(tái)架構(gòu)模型

數(shù)據(jù)共享平臺(tái)需要靈活的集成能力，能夠在數(shù)據(jù)、流程、應(yīng)用等各層面上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)整合。ESB是將傳統(tǒng)中間件和 SOA、Web Services、XML 等技術(shù)整合起來[3-4]。它提供了開放的、基于標(biāo)準(zhǔn)的消息機(jī)制，通過適配器實(shí)現(xiàn)與其他組件互聯(lián)互通，從而滿足在異構(gòu)系統(tǒng)的集成。目前ESB對(duì)于工廠MES系統(tǒng)建設(shè)中必不可少，下層到中控系統(tǒng)的對(duì)接，上層到集團(tuán)主數(shù)據(jù)的接受，成為工廠實(shí)現(xiàn)信息流傳輸?shù)母咚偻ǖ馈Ｄ壳癊SB對(duì)接的系統(tǒng)包括生產(chǎn)中控系統(tǒng)、高架物流系統(tǒng)、LIMS質(zhì)量檢測系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、價(jià)值管理體系等等系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)信息系統(tǒng)之間的相互交融。

4結(jié)束語

當(dāng)ESB出現(xiàn)后原有的模式就將會(huì)打破，作為橋梁將每個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互交換。因此，數(shù)據(jù)的存放也將會(huì)發(fā)生改變，云平臺(tái)的搭建也是一個(gè)必不可少的過程。而目前昭通卷煙廠面臨最主要的問題則在于：面對(duì)部分老舊設(shè)備，還未對(duì)其關(guān)鍵設(shè)備信息進(jìn)行采集。而現(xiàn)在MES系統(tǒng)的出現(xiàn)已經(jīng)代表著未來共享平臺(tái)的基礎(chǔ)搭建已經(jīng)完成，只待更近一步。

參考文獻(xiàn)

[1] IBM智慧新產(chǎn)物“智慧工廠”平地起[EB/OL]. http：//www.gkong.com/item/news/2012/07/67442.html，2012-07-05.

[2] 楊韶華，柳召輝.智慧工廠安全生產(chǎn)監(jiān)控與決策管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015，（3）：103-104.

[3] 徐立穎. 加固計(jì)算機(jī)熱設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，2009，（2）：85-90.

[4] Huang Yong，Tan Min. Thermal Design for the Reliability of Robot Controller Box[C].中國控制會(huì)議.中國控制會(huì)議論文集.北京：中國控制會(huì)議，2000：1-9.