淺談MES集成模式

    MES系統集成有助于各個自動化系統實現信息交換，使得生產過程高效、有序，是提高企業技術和管理水平的重要手段。我國對于MES系統的研究也主要集中在信息集成方面，作為企業信息化的重要內容，它是實施其他先進技術的重要基礎。

　　隨著計算機技術的發展和企業規模的擴大，各種企業應用系統層出不窮，例如ERP、PDM項目管理系統、工作流管理系統等。為提高企業生產效率以適應競爭的全球化市場，需要引用系統集成技術將各種企業應用系統有效地集成起來。特別是面向企業間協作的網絡化制造模式的應用，要求企業不僅要實現其內部業務應用系統的集成，還要實現不同企業之間應用系統的集成和相互協作。因此，研究和發展網絡化環境下的企業集成技術就顯得十分迫切，其中包括同種企業應用系統間的集成(如項目管理系統間的集成)和不同功能的企業應用系統間的集成(如項目管理與工作流管理的集成)。我國的企業應用系統技術距離世界先進水平還有一定的差距，系統集成技術在國內企業應用系統間集成雖然己有所研究，但還不夠完善。

　　企業信息化發展過程中，企業的信息基礎架構往往是異構的、分散的、孤立的。面對市場、資金，以及競爭的快速變化，企業面臨的最大挑戰是如何把分散的、孤立的異構平臺的業務單元按照企業的需要集成起來。例如，在綜合查詢與統計系統中，由于某些新的原因需要添加新的統計模塊，用以對某些指標進行衡量評估。為了跟上業務的變化，信息系統必須使用有效、靈活、快速、統一和容易集成的基礎架構。業務系統的集成方式最早是手動編碼集成；接著是點對點企業應用集成(EAI)方式、消息中間件(MOM)方式；最后是面向服務的架構(SOA)的服務集成方式。

　　企業經常根據業務的需要和不同的雇員、供應商、客戶、伙伴等對象進行信息交互，所以企業必須具備集成多種應用系統的能力，包括很多年以前的遺留應用系統。所以從20世紀80年代中期起“集成”一詞備受關注。最初，企業都是通過程序員編碼的手工方式將應用系統集成在一起，這種方法花費大量的時間和代價，而且只有已經集成起來的系統才能夠協同工作。如果要想集成一個新應用系統則需要從新開始進行手工集成工作量非常大剛，擴展能力差。

　　20世紀80年代，企業規模開始擴大，企業業務和數據日趨復雜，一些公司開始意識到應用集成的價值和必要性，很多公司的技術人員試圖在企業系統整體概念的指導下對已經存在的應用進行重新設計，以便將它們集成在一起。此時，點到點的集成技術開始出現，在各個應用系統之間通過各自不同的接口進行點到點的簡單連接，實現信息和數據的共享。點到點的應用集成也被稱為第0代EAI技術。此時EAI的系統一般采用集中式的架構，系統發送消息到集成代理，這個集成代理就是系統的“大腦”，負責處理數據轉換和消息路由。EAI能夠實現機器的自動化通信，但是，它是通過點對點連接的，在應用系統間必須進行一次性定義和構建。隨著公司業務的發展，集成的系統越來越多，集成的維護和管理開銷巨大，而且，通過Em集成的應用系統是無法進行重用的。

　　以下介紹一些常用的MES與其他系統之間的集成模式和方法。

　　封裝調用集成模式

　　封裝就是指對象的屬性和操作方法同時封裝在定義對象中。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立于對象的內部表達，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部結構但可以通過調用的方式來使用對象。封裝以后通過接口調州就可以有效實現系統集成。比較典型的調用方法有：基于API的函數調用方法；JDBC/ODBC方法等。

　　直接集成模式

　　直接集成模式就是兩個系統直接對各自數據庫進行操作，并交換數據，要實現這種集成模式最好將MES系統的數據存放在其他系統的數據庫中，實現兩個系統的數據庫的真正共享。這種方法對于開發一套整體的企業信息系統是最好的，因為這種集成的緊密度比較高，但這種方法并不適合在幾個成熟的商業軟件之間進行系統集成，而現今大多數企業是直接采用商業軟件的，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，中間數據庫，XML數據流以及消息中間件等來實現各種系統與MES系統的集成。

　　(1)通過中間文件實現MES與其他系統的集成。可以把MES需求的其他系統文檔做成適合MES數據格式的或者統一格式的文件。通過訪問中間文件庫實現系統的集成。

　　(2)通過中間數據庫集成模式。建立中間數據庫實現共享數據格式統一定義，通過訪問中間數據庫抽取數據實現ERP/PD/IQS等系統與MES系統的信息集成。同時這種集成的關鍵就是多數據庫集成技術的應用，比較適合完整的ERP/MES系統的自行開發和實施。

　　(3)基于XML的集成。可擴展標記語言(Extensible MarkupLanguage，XML)改變了人們對程序設計、通訊甚至一般表示的含義以及環境的理解。XML的關鍵特點是它作為不同應用數據交換的通用格式。在ERP/PDM/IQS與MES的集成中，采用XML能夠使不同數據庫的數據通過XML數據流進行集成。XML集成技術既可以把XML看成是一個文件集進行傳輸交換集成，又可以將XML文件作為一個數據源進行訪問起到中間數據庫的功能，這也是XML技術大規模得到應用的基礎。

　　(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制進行平臺無關的數據交流，并基于數據通信來進行分布式系統的集成。通過提供消息傳遞和消息排隊模型，它可在分布環境下擴展進程間的通信，并支持多通訊協議、語言、應用程序、硬件和軟件平臺。目前流行的MOM中間件產品有IBM的MQSeries、BEA的MessageQ等，消息中間件適用于任何需要進行網絡通信的系統，負責建立網絡通信的通道、進行數據或文件發送。消息中間件的一個重要作用是可以實現跨平臺操作，為不同操作系統上的應用軟件集成提供服務。