關鍵字：SOA MES系統 應用
基于SOA的MES系統
隨著Web服務技術的發展，控制層的供應商以及標準制定者逐漸遵循基于服務的體系結構，典型代表是OPC組織推出了基于Web服務的OPC XML-DA，并于2003年的7月份發布了OPC XML-DA的說明文檔1.0。OPC XML DA用基于XML的Web服務概念，用SOAP(簡單對象訪問協議)作為對應用程序共享消息進行包裝的標準協議。OPC客戶端和服務器之間通過HTTP協議傳輸Web服務。OPC XML提供一種比較容易的方式用于通過Internet發布OPC數據信息，為企業自動化過程控制系統集成提供廣泛的連接特性。最新定義的OPC UA更是通過應用SOA，定義了一套集成的服務集，解決了現有的OPC規范在應用時服務重疊的問題。而所有的這些都為實現基于SOA的MES系統提供了可能。因此，圖2描述了在企業不同層次(企業層、車間層和控制層)的服務提供者，應用他們提供的服務，可以構建動態的應用系統，而用戶則需要業務流程的建模。在車間層，實際上這里就是MES系統，包含了多個模塊，如車間數據采集SFDC(shop floor data collection)、庫存管理、有限資源計劃、工作單元控制、運輸、工具管理和工廠監控系統(FMCS)等，通過應用SOA的架構，這些模塊都可以由Web服務接口、ESB消息傳輸機制以及應用BPEL動態建模來創建一個上與企業層系統(ERP、數據倉庫或MIS)、與控制層系統(PLC、SCADA、RFID或HMI等)集成的MES系統。如圖2把MES系統放到整個企業環境中，描述了基于SOA的系統架構是如何實現整個企業應用系統的集成。企業的供應商提供了維護、培訓、維護計劃或者設備故障診斷等服務，在客戶需求方面，客戶要求企業提供產品追蹤和回溯的服務，此外客戶服務方面還要求企業提供可承諾量ATP(available to promise)服務，而企業內部本身也包含了很多私有服務。通過將這些服務組合在一起，則可以創建符合企業業務流程的MES應用系統。同時，采用Web服務適配器可以使得Web服務可以與沒有用Web服務開發的系統相通信。以下幾種示例系統可以用Web適配器：內部開發的系統、打包的軟件、數據庫系統、CORBA和DCOM。如圖3所示，當消息路由使用Web服務的時候，消息路由只需要和Web服務連接而不需要和每一個系統連接。由于目前企業內部有可能實施了部分的MES功能，這是因為企業是功能型驅動的業務模式，企業不可能在一開始就完全規劃好整個MES的系統，如企業發現需要將內部的工具包括切削刀具等進行管理，從而實施了刀具管理，但隨著業務需求的增加，企業有可能需要實施其他的功能模塊，這個時候原有的系統模塊就需要與整個MES系統集成。為了保護原有的投資，則可以將刀具管理系統應用Web服務適配器封裝工具(如iWay軟件的通用適配器套件)封裝成Web服務，從而可以將已有的應用系統集成到整個SOA架構的應用系統中。
羅克韋爾自動化提供的MES系統，應用FactoryTalk應用服務平臺，運行在FactoryTalk/SOA上，FactoryTalk/SOA服務平臺提供一套通用的軟件服務程序，包括安全控制、診斷、審計、數據模型、授權、實時數據采集、歷史數據記錄、配置、報警和事件等服務，這些通用的服務可以為工作訂單、物料管理、工作流、追蹤與回溯、異常處理、測試與采集、SPC等MES應用模塊所重用。這樣做的好處是，這些服務只需一次部署，以后可多次重復使用，大大節省了用戶的培訓和學習時間。由于所有的產品都使用SOA使能的功能，因此，這些功能包括了通用的組件、應用界面等。同時對于軟件供應商來說，采用這種架構可以縮短軟件開發周期并提高上市速度。在部署MES應用的時候，MES系統應用相關的服務與通用服務一起動態地構建滿足企業需求的MES應用系統，其體系結構如圖4所示。
應用實例
江西九江昌河汽車有限責任公司總裝車間采用了羅克韋爾的MES(制造執行系統)，該系統是昌河汽車總裝車間進行生產管理的重要系統。它接收上層ERP系統的計劃數據，監控整車在線狀態，控制生產進程，提供物料需求信息;反映各種設備運行狀態，提供生產數據的統計與查詢。該MES系統主要分為ANDON系統、AVI系統和物料呼叫系統。
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