中間件的MES與ERP系統(tǒng)信息集成技術(shù)

1、.：.；中間件的MES與ERP系統(tǒng)信息集成技術(shù)隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的高速開(kāi)展、計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)用技術(shù)的不斷普及、企業(yè)信息化建立閱歷的不斷積累和計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)運(yùn)用程度的提高，企業(yè)深化地認(rèn)識(shí)到走信息集成化道路的重要性。為此，摒棄“信息孤島，消除“運(yùn)用峽谷，實(shí)施信息集成化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)MES與ERP系統(tǒng)集成，已成為企業(yè)信息化建立開(kāi)展的一種必然選擇。1 引 言 隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的高速開(kāi)展、計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)用技術(shù)的不斷普及、企業(yè)信息化建立閱歷的不斷積累和計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)運(yùn)用程度的提高，企業(yè)深化地認(rèn)識(shí)到走信息集成化道路的重要性。為此，摒棄“信息孤島，消除“運(yùn)用峽谷，實(shí)施信息集成化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)MES與ERP

2、系統(tǒng)集成，已成為企業(yè)信息化建立開(kāi)展的一種必然選擇。過(guò)去實(shí)現(xiàn)MES與ERP集成均為公用接口集成，整合的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、本錢(qián)過(guò)高，且不能順應(yīng)變化的企業(yè)需求。如今主流的集成技術(shù)為基于中間件的系統(tǒng)集成，即經(jīng)過(guò)通用中間件的橋梁作用把各種ERP和MES系統(tǒng)銜接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息在兩者之間的交互與共享。因此本文提出采用BizTalk server作為中間件的集成方法，并闡明了此中間件引擎采用的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)的規(guī)范。 2 基于中間件的集成平臺(tái)的體系構(gòu)造和任務(wù)原理 2.1 系統(tǒng)各模塊功能闡明 MES事件：消費(fèi)車間現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)事件，包括“裝配站組裝開(kāi)場(chǎng)音訊，組裝終了報(bào)完工音訊，中間立庫(kù)各種物料耗費(fèi)及剩余信息，質(zhì)量異常或AGV工裝

3、異常等; 訂閱/發(fā)布：XML信息交換適配器創(chuàng)建訂閱以指示其接納MES發(fā)布的事件音訊; 支持ISA95 XML規(guī)范的信息交換適配器：由“接納適配器和“接受管道，兩部分組成，在消費(fèi)過(guò)程中，“接納適配器隨時(shí)接納MES的音訊事件，“接受管道嚴(yán)厲按照企業(yè)信息集成的國(guó)際規(guī)范S95封裝為規(guī)范XML格式文檔，文檔一經(jīng)生成，即被傳輸?shù)絏ML DOM解析器進(jìn)展解析; MES數(shù)據(jù)庫(kù)：運(yùn)用Microsoft SQL Server 2000實(shí)現(xiàn)，用于存儲(chǔ)消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)中的各種消費(fèi)數(shù)據(jù); Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)：運(yùn)用Microsoft SQL Server 2000實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部存儲(chǔ)由企業(yè)事先定義的各個(gè)業(yè)務(wù)流程生成的XML架

4、構(gòu)文檔，即XMI Schema文件，經(jīng)過(guò)XML DOM解析器用以驗(yàn)證XML適配器所生成的XML文檔能否符合某個(gè)業(yè)務(wù)流程定義的文檔架構(gòu); XML DOM解析器：該模塊對(duì)照存儲(chǔ)在Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)中的指定架構(gòu)或架構(gòu)組驗(yàn)證XML適配器生成的XML文檔，假設(shè)文檔與任一架構(gòu)不符，那么前往原文檔，不預(yù)處置; ERP系統(tǒng)適配器：接納Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)的XML音訊，并將其轉(zhuǎn)換成ERP運(yùn)用程序支持的文檔格式供ERP處置;其內(nèi)部構(gòu)造同ISA95 XML信息交換適配器，由發(fā)送適配器和發(fā)送管道兩部分組成。 2.2 系統(tǒng)流程概述 1.消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)有消費(fèi)事件發(fā)生時(shí)，MES經(jīng)過(guò)音訊的訂閱/發(fā)布機(jī)制，有選擇的

5、將事件音訊傳送到XML適配器中進(jìn)展封裝處置，XML適配器處置好的規(guī)范XML格式文檔經(jīng)XML DOM解析器解析，假設(shè)其結(jié)果符合企業(yè)事先定義好的某個(gè)業(yè)務(wù)流程的XML文檔架構(gòu)，那么該文檔會(huì)傳輸至Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)，然后被發(fā)送到其目的業(yè)務(wù)流程，后者將執(zhí)行業(yè)務(wù)流程要求的一切操作。每個(gè)業(yè)務(wù)流程都創(chuàng)建訂閱以指示其接納的音訊類型。經(jīng)過(guò)此處置，得到由業(yè)務(wù)流程創(chuàng)建的另一音訊并將其保管在Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)中。音訊經(jīng)過(guò)ERP適配器發(fā)送出去，此過(guò)程中拆裝XML格式文檔為ERP運(yùn)用程序可接納的音訊格式。ERP接納到音訊懇求及時(shí)做出呼應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)各個(gè)消費(fèi)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)的信息貫穿和共享。 2.系統(tǒng)經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)對(duì)

6、ME5數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索查詢，發(fā)現(xiàn)需求由ERP做出新的動(dòng)作(例如下達(dá)新的總裝或分裝消費(fèi)方案)或?qū)ES層發(fā)出新的指令(如某總裝工位的料架補(bǔ)料指令或分裝工位的中間產(chǎn)品調(diào)度指令)時(shí)，發(fā)布新的音訊懇求到XMI、適配器，然后音訊處置流程同上一段中所示。3 中間件引擎的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)規(guī)范 3.1 信息集成的內(nèi)容遵照S95規(guī)范 S95企業(yè)控制集成規(guī)范的產(chǎn)生是來(lái)源于實(shí)踐運(yùn)用集成的需求。2000年以來(lái)由ISA(美國(guó)儀表、系統(tǒng)和自動(dòng)化學(xué)會(huì))制定和發(fā)布了“企業(yè)與控制系統(tǒng)集成規(guī)范，即S95規(guī)范CS95規(guī)范定義了各企業(yè)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)集成的模型，提供了企業(yè)活動(dòng)和控制活動(dòng)的一致接口和數(shù)據(jù)構(gòu)造。 S95為信息交換提供了規(guī)范，減少

7、了MES-ERP集成的費(fèi)用，與產(chǎn)品的生命周期管理協(xié)同任務(wù)，提供消費(fèi)才干和形狀，提高了消費(fèi)制造的靈敏性，提供了一套信息集成的架構(gòu)和規(guī)范模型，定義了ERP和MES的界限和信息流，定義了消費(fèi)過(guò)程中需求在規(guī)范所定義層級(jí)之間共享和交互的3種信息流，需求交互與共享的信息主要分為三類：消費(fèi)才干信息、產(chǎn)品定義信息、消費(fèi)信息。 S95規(guī)范以對(duì)象模型的方式定義信息，用各個(gè)對(duì)象的屬性描畫(huà)詳細(xì)信息。圖四所涉及的三類信息在規(guī)范中均定義了相應(yīng)的對(duì)象模型及其組成子模型，模型和子模型的屬性及例如值也均有嚴(yán)厲定義。后面要實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)例如中要集成的詳細(xì)信息為對(duì)應(yīng)物料模型的物料子批次類的屬性。 3.2 音訊封裝格式運(yùn)用XML技術(shù) X

8、ML可擴(kuò)展標(biāo)志言語(yǔ)(extensible Markup Language)以其規(guī)范性、自描畫(huà)性、數(shù)據(jù)表達(dá)的靈敏性等特點(diǎn)很好地順應(yīng)企業(yè)信息集成的要求。隨著XMl相關(guān)技術(shù)和運(yùn)用的開(kāi)展，XML不僅成為了各種運(yùn)用程序間交換數(shù)據(jù)的一種規(guī)范，也是互聯(lián)網(wǎng)中重要的信息交換規(guī)范和表示的技術(shù)之一。 一個(gè)XML文檔由XML事例文件和架構(gòu)描畫(huà)文件兩部分組成，事例文件主要描畫(huà)XML文檔的詳細(xì)內(nèi)容，而架構(gòu)描畫(huà)文件那么運(yùn)用架構(gòu)描畫(huà)言語(yǔ)定義事例文件中的標(biāo)志及標(biāo)志之間的關(guān)系。架構(gòu)描畫(huà)言語(yǔ)主要包括DTD和XML-Schema，而在2001年5月2日XML-Schema成為W3C組織指定的替代DTD的XML架構(gòu)言語(yǔ)規(guī)范。XSD(X

9、ML Schema Definition，XML Schema定義)是W3C提出的XSD Schema定義(XSD Schema Definition)規(guī)范的通用稱號(hào)。XSD優(yōu)點(diǎn)如下： XSD Schema也是XML文檔，采用與XML一樣的語(yǔ)法 可以為元素或?qū)傩灾付╔SD Schema中的數(shù)據(jù)類型 允許自定義數(shù)據(jù)類型，或運(yùn)用44種預(yù)定義數(shù)據(jù)類型之一 提供了在數(shù)據(jù)元素上定義鍵值的功能，從而實(shí)現(xiàn)了獨(dú)一性 支持面向?qū)ο箢愋偷某欣^，即一個(gè)Schema可以承繼另一個(gè)Schema 允許定義可以相互替代的元素 經(jīng)過(guò)XSD Schema可以定義一份XML文檔的格式內(nèi)容和數(shù)據(jù)。當(dāng)一份援用了XSD Schema的

10、文檔被支持XSD的解析器進(jìn)展驗(yàn)證時(shí)，它要確定該文檔能否符合Schema中所定義的規(guī)范。 3.3 企業(yè)運(yùn)用集成平臺(tái)采用BizTalk server BizTalk Server是微軟開(kāi)發(fā)的一款分布式集效果勞器產(chǎn)品，它以Message HUB方式提供EAI處理方案，以SQL SERVER 2000為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，以VS.net為宿主來(lái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)詳細(xì)的運(yùn)用集成處理方案。企業(yè)內(nèi)部一切運(yùn)用程序整合都可由BizTalk Server引擎內(nèi)部處置，在此平臺(tái)下需求開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)特定的適配器(接納、發(fā)送適配器)和相應(yīng)的接納發(fā)送管道，并設(shè)計(jì)定義相關(guān)的業(yè)務(wù)流程來(lái)完成企業(yè)運(yùn)用的集成。4 利用中間件引擎買現(xiàn)ERP與MES

11、集成例如 方案實(shí)施結(jié)合西安法士特齒輪廠MES工程進(jìn)展闡明，MES軟件平臺(tái)為GE-Fanuc的Plant Application軟件系統(tǒng)Proficy，ERP系統(tǒng)為SAP，這里SAP的接口適配器設(shè)計(jì)為可以處置平面文檔，此文檔中包含了從相應(yīng)的XML文檔中分別提取出的有用信息。 4.1 方案運(yùn)用案例 在變速箱殼體裝配過(guò)程中，隨著各種零部件的耗費(fèi)，分別為總裝配站和分裝配站料架提供物料的MES中間立庫(kù)會(huì)定期發(fā)布物料補(bǔ)充懇求，懇求中包括立庫(kù)中儲(chǔ)存的各種物料的耗費(fèi)和剩余信息;當(dāng)某一種物料的剩余數(shù)量接近于deadline時(shí)，就需求通知ERP補(bǔ)充物料了。運(yùn)用案例擬定為實(shí)現(xiàn)MES中間立庫(kù)物料補(bǔ)充這一業(yè)務(wù)流程。業(yè)務(wù)

12、流程設(shè)計(jì)為當(dāng)MES中間立庫(kù)上的特定ID號(hào)的某零件剩余數(shù)量第一次少于100時(shí)就必需由MES通知ERP從庫(kù)存預(yù)備物料了。而當(dāng)此種零件剩余數(shù)量大于100時(shí)那么會(huì)由經(jīng)過(guò)BizTalk映射器生成“回絕懇求前往給立庫(kù)運(yùn)用程序。 4.2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具 本文選用如下.NET開(kāi)發(fā)工具和效力器來(lái)實(shí)現(xiàn)此物料補(bǔ)充過(guò)程的業(yè)務(wù)流程： 開(kāi)發(fā)平臺(tái)：BizTalk Server 2006 開(kāi)發(fā)工具：Visual Studio.NET 2005 編程言語(yǔ)：C#.net 操作系統(tǒng)：Windows2003 Server 后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)：SQL Server 2000 4.3 方案實(shí)現(xiàn)步驟 4.3.1 創(chuàng)建XML架構(gòu)以定義數(shù)據(jù)和物料補(bǔ)充

13、懇求的構(gòu)造 S95規(guī)范嚴(yán)厲定義了企業(yè)中ERY與ME5系統(tǒng)集成的信息內(nèi)容，遵照此規(guī)范，MES中間立庫(kù)發(fā)布的物料補(bǔ)充懇求音訊格式應(yīng)與S95規(guī)范中物料模型的物料子批次類的屬性一一對(duì)應(yīng)，而在中間件引擎中我們用BizTalk編輯器編碼生成的用來(lái)驗(yàn)證補(bǔ)充懇求架構(gòu)的XML Schema更是與S95規(guī)范堅(jiān)持一致，即規(guī)范中對(duì)象模型類的屬性對(duì)應(yīng)Schema中的元素，而屬性值對(duì)應(yīng)Schema中的元素屬性值。這樣MES中間立庫(kù)發(fā)出的物料補(bǔ)充懇求音訊經(jīng)XML適配器封裝生成規(guī)范XML格式文檔發(fā)送至DOM解析器，驗(yàn)證其XSD符合“物料補(bǔ)充業(yè)務(wù)流程文檔架構(gòu)，然后由后面設(shè)計(jì)生成的訂閱該文檔架構(gòu)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)一步處置。 下面的圖表

14、列出了S95物料模型的物料子批次類的屬性表，以及對(duì)應(yīng)的用BizTalk編輯器定義的XML架構(gòu)(侮個(gè)屬性相對(duì)于schema中的每個(gè)字段元素)。 4.3.2 修正“懇求架構(gòu)的屬性 在BizTalk架構(gòu)編輯器中，運(yùn)用“晉級(jí)屬性將架構(gòu)中的Quantity字段定義為可分辨字段，并將Quantity字段元素的數(shù)據(jù)類型定義為unsigned int，以便業(yè)務(wù)程序計(jì)算其值大于還是小于100。之后，每個(gè)懇務(wù)虛例都可以訪問(wèn)該字段，可分辨字段是具有特殊作用的音訊數(shù)據(jù)，主要用于決策或處置業(yè)務(wù)流程中的數(shù)據(jù)。修正“架構(gòu)編輯器擴(kuò)展屬性，選擇要與“懇求架構(gòu)關(guān)聯(lián)的平面文件擴(kuò)展。平面文件擴(kuò)展經(jīng)過(guò)添加可將數(shù)據(jù)保管在架構(gòu)中的批注，提

15、供對(duì)平面文件的支持。 4.3.3 創(chuàng)建業(yè)務(wù)流程 在決策外形中構(gòu)造布爾型表達(dá)式以計(jì)算要懇求的數(shù)量，以便路由相應(yīng)的音訊。本方案所用代碼表達(dá)式為： RequestInstance.Item.Quantity100 (Quantity即為圖五所示的Schema中的子元素) 4.3.4 “Quantity=100的處置-BizTalk映射器 創(chuàng)建XML架構(gòu)以定義“懇求被回絕音訊的構(gòu)造，假設(shè)物料補(bǔ)充懇求因Quantity超越100而被回絕，那么“補(bǔ)充懇求架構(gòu)中的數(shù)據(jù)需求映射到或轉(zhuǎn)換為所創(chuàng)建的“懇求被回絕架構(gòu)。將傳入音訊中的字段鏈接到為傳出音訊定義的字段，由于這兩種音訊的架構(gòu)構(gòu)造不同，因此必需做文檔格式的映

16、射和轉(zhuǎn)換處置經(jīng)過(guò)此步實(shí)現(xiàn)，“懇求文檔將會(huì)被映射生成為“懇求回絕文檔前往給立庫(kù)。 4.3.5 “Quantity100的處置-運(yùn)用ERP系統(tǒng)適配器 ERP系統(tǒng)適配器在本方案中可以等價(jià)為在BizTalk Server集成平臺(tái)下用戶自定義的管道設(shè)計(jì)器，提供對(duì)傳入和傳出的XMI音訊執(zhí)行正規(guī)的數(shù)據(jù)規(guī)范化的功能。在本方案中，需求將儲(chǔ)存信息實(shí)體的平面文件發(fā)送到ERP系統(tǒng)，因此需求創(chuàng)建自定義發(fā)送管道，并運(yùn)用可將XML轉(zhuǎn)換為等價(jià)的平面文件格式的平面文件組裝器組件配置該管道。該管道運(yùn)用平面文件組裝器組件將“懇求架構(gòu)序列化為平面文件格式，然后將其發(fā)送到ERP系統(tǒng)。此過(guò)程的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)為編寫(xiě)“XML-Flat File文

17、檔轉(zhuǎn)換代碼添加到“BizTalk管道組件工具箱中的“平面文件組裝器框架，使XML格式的懇求音訊中的數(shù)據(jù)信息全部轉(zhuǎn)換并保管在新生成的平面文件中。 ERP經(jīng)過(guò)處置此項(xiàng)懇求，通知庫(kù)存系統(tǒng)供貨，使MES中間立庫(kù)上的對(duì)應(yīng)零件得到即時(shí)補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)了MES與ERP的信息的交互與共享，保證了消費(fèi)的正常進(jìn)展。 5 小 結(jié) 該文提出了一種基于中間件的M ES與ERP系統(tǒng)的集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了消費(fèi)信息從MES系統(tǒng)到運(yùn)用中間件、經(jīng)過(guò)格式驗(yàn)證、映射、轉(zhuǎn)換處置后，發(fā)送到ERP并由ERP回饋音訊的全過(guò)程。在系統(tǒng)集成的過(guò)程中第一次運(yùn)用了BizTalk Server作為集成平臺(tái)中心中間件引擎，并在此平臺(tái)下勝利的實(shí)現(xiàn)了一個(gè)MES與ER

18、P系統(tǒng)之間關(guān)于物料補(bǔ)充懇求的信息集成的例如，實(shí)踐運(yùn)用闡明該集成平臺(tái)性能穩(wěn)定、可靠性高。因此本文提出的以BizTalk Server作為MES與ERP系統(tǒng)集成的中間件引擎等關(guān)鍵技術(shù)對(duì)促進(jìn)企業(yè)集效果勞平臺(tái)的構(gòu)建、完成已有系統(tǒng)間的信息交互與共享等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文創(chuàng)新點(diǎn)：1.本文第一次把W3C組織的XSD文檔規(guī)范與ISA95規(guī)范第一和第二部分關(guān)于ERP與MES系統(tǒng)集成的信息內(nèi)容對(duì)應(yīng)起來(lái)，建立起XSD文檔規(guī)范中所定義的根元素子元素及其元素屬性與ISA95規(guī)范中所定義的需求集成的信息內(nèi)容的映射關(guān)系，即XSD文檔元素對(duì)應(yīng)LSA95規(guī)范中的對(duì)象模型屬性，而元素值或元素屬性值對(duì)應(yīng)規(guī)范中的對(duì)象模型屬

19、性值，這樣為在BizTalk中建立起需求集成的信息的模板奠定了根底。 2.在集成領(lǐng)域內(nèi)第一次建立起以BizTalk Server作為中心中間件引擎的信息集成平臺(tái)，并在BizTalk Server中勝利的交融了W3C組織的XSD文檔規(guī)范和ISA95規(guī)范的對(duì)象模型屬性，在其數(shù)據(jù)構(gòu)造一致的根底上建立起兩者的映射關(guān)系，以此為根底在中間件中實(shí)現(xiàn)了ERP與MES系統(tǒng)中集成的信自、內(nèi)容的模板規(guī)范，真正一致了兩類系統(tǒng)中需求集成和共享的信息內(nèi)容及格式。1 引 言隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的高速開(kāi)展、計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)用技術(shù)的不斷普及、企業(yè)信息化建立閱歷的不斷積累和計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)運(yùn)用程度的提高，企業(yè)深化地認(rèn)識(shí)到走信息集

20、成化道路的重要性。為此，摒棄“信息孤島，消除“運(yùn)用峽谷，實(shí)施信息集成化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)MES與ERP系統(tǒng)集成，已成為企業(yè)信息化建立開(kāi)展的一種必然選擇。過(guò)去實(shí)現(xiàn)MES與ERP集成均為公用接口集成，整合的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、本錢(qián)過(guò)高，且不能順應(yīng)變化的企業(yè)需求。如今主流的集成技術(shù)為基于中間件的系統(tǒng)集成，即經(jīng)過(guò)通用中間件的橋梁作用把各種ERP和MES系統(tǒng)銜接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息在兩者之間的交互與共享。因此本文提出采用BizTalk server作為中間件的集成方法，并闡明了此中間件引擎采用的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)的規(guī)范。2 基于中間件的集成平臺(tái)的體系構(gòu)造和任務(wù)原理2.1 系統(tǒng)各模塊功能闡明MES事件：消費(fèi)車間現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)事件，包括“裝配

21、站組裝開(kāi)場(chǎng)音訊，組裝終了報(bào)完工音訊，中間立庫(kù)各種物料耗費(fèi)及剩余信息，質(zhì)量異?；駻GV工裝異常等;訂閱/發(fā)布：XML信息交換適配器創(chuàng)建訂閱以指示其接納MES發(fā)布的事件音訊;支持ISA95 XML規(guī)范的信息交換適配器：由“接納適配器和“接受管道，兩部分組成，在消費(fèi)過(guò)程中，“接納適配器隨時(shí)接納MES的音訊事件，“接受管道嚴(yán)厲按照企業(yè)信息集成的國(guó)際規(guī)范S95封裝為規(guī)范XML格式文檔，文檔一經(jīng)生成，即被傳輸?shù)絏ML DOM解析器進(jìn)展解析;MES數(shù)據(jù)庫(kù)：運(yùn)用Microsoft SQL Server 2000實(shí)現(xiàn)，用于存儲(chǔ)消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)中的各種消費(fèi)數(shù)據(jù);Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)：運(yùn)用Microsoft SQL

22、 Server 2000實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部存儲(chǔ)由企業(yè)事先定義的各個(gè)業(yè)務(wù)流程生成的XML架構(gòu)文檔，即XMI Schema文件，經(jīng)過(guò)XML DOM解析器用以驗(yàn)證XML適配器所生成的XML文檔能否符合某個(gè)業(yè)務(wù)流程定義的文檔架構(gòu);XML DOM解析器：該模塊對(duì)照存儲(chǔ)在Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)中的指定架構(gòu)或架構(gòu)組驗(yàn)證XML適配器生成的XML文檔，假設(shè)文檔與任一架構(gòu)不符，那么前往原文檔，不預(yù)處置;ERP系統(tǒng)適配器：接納Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)的XML音訊，并將其轉(zhuǎn)換成ERP運(yùn)用程序支持的文檔格式供ERP處置;其內(nèi)部構(gòu)造同ISA95 XML信息交換適配器，由發(fā)送適配器和發(fā)送管道兩部分組成。2.2 系統(tǒng)流程概

23、述1.消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)有消費(fèi)事件發(fā)生時(shí)，MES經(jīng)過(guò)音訊的訂閱/發(fā)布機(jī)制，有選擇的將事件音訊傳送到XML適配器中進(jìn)展封裝處置，XML適配器處置好的規(guī)范XML格式文檔經(jīng)XML DOM解析器解析，假設(shè)其結(jié)果符合企業(yè)事先定義好的某個(gè)業(yè)務(wù)流程的XML文檔架構(gòu)，那么該文檔會(huì)傳輸至Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)，然后被發(fā)送到其目的業(yè)務(wù)流程，后者將執(zhí)行業(yè)務(wù)流程要求的一切操作。每個(gè)業(yè)務(wù)流程都創(chuàng)建訂閱以指示其接納的音訊類型。經(jīng)過(guò)此處置，得到由業(yè)務(wù)流程創(chuàng)建的另一音訊并將其保管在Message Box數(shù)據(jù)庫(kù)中。音訊經(jīng)過(guò)ERP適配器發(fā)送出去，此過(guò)程中拆裝XML格式文檔為ERP運(yùn)用程序可接納的音訊格式。ERP接納到音訊懇求及時(shí)做出

24、呼應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)各個(gè)消費(fèi)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)的信息貫穿和共享。2.系統(tǒng)經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)對(duì)ME5數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索查詢，發(fā)現(xiàn)需求由ERP做出新的動(dòng)作(例如下達(dá)新的總裝或分裝消費(fèi)方案)或?qū)ES層發(fā)出新的指令(如某總裝工位的料架補(bǔ)料指令或分裝工位的中間產(chǎn)品調(diào)度指令)時(shí)，發(fā)布新的音訊懇求到XMI、適配器，然后音訊處置流程同上一段中所示。3 中間件引擎的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)規(guī)范3.1 信息集成的內(nèi)容遵照S95規(guī)范S95企業(yè)控制集成規(guī)范的產(chǎn)生是來(lái)源于實(shí)踐運(yùn)用集成的需求。2000年以來(lái)由ISA(美國(guó)儀表、系統(tǒng)和自動(dòng)化學(xué)會(huì))制定和發(fā)布了“企業(yè)與控制系統(tǒng)集成規(guī)范，即S95規(guī)范CS95規(guī)范定義了各企業(yè)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)集成的模型，提供了企業(yè)活動(dòng)

25、和控制活動(dòng)的一致接口和數(shù)據(jù)構(gòu)造。S95為信息交換提供了規(guī)范，減少了MES-ERP集成的費(fèi)用，與產(chǎn)品的生命周期管理協(xié)同任務(wù)，提供消費(fèi)才干和形狀，提高了消費(fèi)制造的靈敏性，提供了一套信息集成的架構(gòu)和規(guī)范模型，定義了ERP和MES的界限和信息流，定義了消費(fèi)過(guò)程中需求在規(guī)范所定義層級(jí)之間共享和交互的3種信息流，需求交互與共享的信息主要分為三類：消費(fèi)才干信息、產(chǎn)品定義信息、消費(fèi)信息。S95規(guī)范以對(duì)象模型的方式定義信息，用各個(gè)對(duì)象的屬性描畫(huà)詳細(xì)信息。圖四所涉及的三類信息在規(guī)范中均定義了相應(yīng)的對(duì)象模型及其組成子模型，模型和子模型的屬性及例如值也均有嚴(yán)厲定義。后面要實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)例如中要集成的詳細(xì)信息為對(duì)應(yīng)物料模型

26、的物料子批次類的屬性。3.2 音訊封裝格式運(yùn)用XML技術(shù)XML可擴(kuò)展標(biāo)志言語(yǔ)(extensible Markup Language)以其規(guī)范性、自描畫(huà)性、數(shù)據(jù)表達(dá)的靈敏性等特點(diǎn)很好地順應(yīng)企業(yè)信息集成的要求。隨著XMl相關(guān)技術(shù)和運(yùn)用的開(kāi)展，XML不僅成為了各種運(yùn)用程序間交換數(shù)據(jù)的一種規(guī)范，也是互聯(lián)網(wǎng)中重要的信息交換規(guī)范和表示的技術(shù)之一。一個(gè)XML文檔由XML事例文件和架構(gòu)描畫(huà)文件兩部分組成，事例文件主要描畫(huà)XML文檔的詳細(xì)內(nèi)容，而架構(gòu)描畫(huà)文件那么運(yùn)用架構(gòu)描畫(huà)言語(yǔ)定義事例文件中的標(biāo)志及標(biāo)志之間的關(guān)系。架構(gòu)描畫(huà)言語(yǔ)主要包括DTD和XML-Schema，而在2001年5月2日XML-Schema成為W

27、3C組織指定的替代DTD的XML架構(gòu)言語(yǔ)規(guī)范。XSD(XML Schema Definition，XML Schema定義)是W3C提出的XSD Schema定義(XSD Schema Definition)規(guī)范的通用稱號(hào)。XSD優(yōu)點(diǎn)如下：XSD Schema也是XML文檔，采用與XML一樣的語(yǔ)法可以為元素或?qū)傩灾付╔SD Schema中的數(shù)據(jù)類型允許自定義數(shù)據(jù)類型，或運(yùn)用44種預(yù)定義數(shù)據(jù)類型之一提供了在數(shù)據(jù)元素上定義鍵值的功能，從而實(shí)現(xiàn)了獨(dú)一性支持面向?qū)ο箢愋偷某欣^，即一個(gè)Schema可以承繼另一個(gè)Schema允許定義可以相互替代的元素經(jīng)過(guò)XSD Schema可以定義一份XML文檔的格式內(nèi)容

28、和數(shù)據(jù)。當(dāng)一份援用了XSD Schema的文檔被支持XSD的解析器進(jìn)展驗(yàn)證時(shí)，它要確定該文檔能否符合Schema中所定義的規(guī)范。3.3 企業(yè)運(yùn)用集成平臺(tái)采用BizTalk serverBizTalk Server是微軟開(kāi)發(fā)的一款分布式集效果勞器產(chǎn)品，它以Message HUB方式提供EAI處理方案，以SQL SERVER 2000為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，以VS.net為宿主來(lái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)詳細(xì)的運(yùn)用集成處理方案。企業(yè)內(nèi)部一切運(yùn)用程序整合都可由BizTalk Server引擎內(nèi)部處置，在此平臺(tái)下需求開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)特定的適配器(接納、發(fā)送適配器)和相應(yīng)的接納發(fā)送管道，并設(shè)計(jì)定義相關(guān)的業(yè)務(wù)流程來(lái)完成企業(yè)運(yùn)用的集成

29、。4 利用中間件引擎買現(xiàn)ERP與MES集成例如方案實(shí)施結(jié)合西安法士特齒輪廠MES工程進(jìn)展闡明，MES軟件平臺(tái)為GE-Fanuc的Plant Application軟件系統(tǒng)Proficy，ERP系統(tǒng)為SAP，這里SAP的接口適配器設(shè)計(jì)為可以處置平面文檔，此文檔中包含了從相應(yīng)的XML文檔中分別提取出的有用信息。4.1 方案運(yùn)用案例在變速箱殼體裝配過(guò)程中，隨著各種零部件的耗費(fèi)，分別為總裝配站和分裝配站料架提供物料的MES中間立庫(kù)會(huì)定期發(fā)布物料補(bǔ)充懇求，懇求中包括立庫(kù)中儲(chǔ)存的各種物料的耗費(fèi)和剩余信息;當(dāng)某一種物料的剩余數(shù)量接近于deadline時(shí)，就需求通知ERP補(bǔ)充物料了。運(yùn)用案例擬定為實(shí)現(xiàn)MES中

30、間立庫(kù)物料補(bǔ)充這一業(yè)務(wù)流程。業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)為當(dāng)MES中間立庫(kù)上的特定ID號(hào)的某零件剩余數(shù)量第一次少于100時(shí)就必需由MES通知ERP從庫(kù)存預(yù)備物料了。而當(dāng)此種零件剩余數(shù)量大于100時(shí)那么會(huì)由經(jīng)過(guò)BizTalk映射器生成“回絕懇求前往給立庫(kù)運(yùn)用程序。4.2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具本文選用如下.NET開(kāi)發(fā)工具和效力器來(lái)實(shí)現(xiàn)此物料補(bǔ)充過(guò)程的業(yè)務(wù)流程：開(kāi)發(fā)平臺(tái)：BizTalk Server 2006開(kāi)發(fā)工具：Visual Studio.NET 2005編程言語(yǔ)：C#.net操作系統(tǒng)：Windows2003 Server后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)：SQL Server 20004.3 方案實(shí)現(xiàn)步驟4.3.1 創(chuàng)建XML架構(gòu)以定義

31、數(shù)據(jù)和物料補(bǔ)充懇求的構(gòu)造S95規(guī)范嚴(yán)厲定義了企業(yè)中ERY與ME5系統(tǒng)集成的信息內(nèi)容，遵照此規(guī)范，MES中間立庫(kù)發(fā)布的物料補(bǔ)充懇求音訊格式應(yīng)與S95規(guī)范中物料模型的物料子批次類的屬性一一對(duì)應(yīng)，而在中間件引擎中我們用BizTalk編輯器編碼生成的用來(lái)驗(yàn)證補(bǔ)充懇求架構(gòu)的XML Schema更是與S95規(guī)范堅(jiān)持一致，即規(guī)范中對(duì)象模型類的屬性對(duì)應(yīng)Schema中的元素，而屬性值對(duì)應(yīng)Schema中的元素屬性值。這樣MES中間立庫(kù)發(fā)出的物料補(bǔ)充懇求音訊經(jīng)XML適配器封裝生成規(guī)范XML格式文檔發(fā)送至DOM解析器，驗(yàn)證其XSD符合“物料補(bǔ)充業(yè)務(wù)流程文檔架構(gòu)，然后由后面設(shè)計(jì)生成的訂閱該文檔架構(gòu)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)一步處置。

32、下面的圖表列出了S95物料模型的物料子批次類的屬性表，以及對(duì)應(yīng)的用BizTalk編輯器定義的XML架構(gòu)(侮個(gè)屬性相對(duì)于schema中的每個(gè)字段元素)。4.3.2 修正“懇求架構(gòu)的屬性在BizTalk架構(gòu)編輯器中，運(yùn)用“晉級(jí)屬性將架構(gòu)中的Quantity字段定義為可分辨字段，并將Quantity字段元素的數(shù)據(jù)類型定義為unsigned int，以便業(yè)務(wù)程序計(jì)算其值大于還是小于100。之后，每個(gè)懇務(wù)虛例都可以訪問(wèn)該字段，可分辨字段是具有特殊作用的音訊數(shù)據(jù)，主要用于決策或處置業(yè)務(wù)流程中的數(shù)據(jù)。修正“架構(gòu)編輯器擴(kuò)展屬性，選擇要與“懇求架構(gòu)關(guān)聯(lián)的平面文件擴(kuò)展。平面文件擴(kuò)展經(jīng)過(guò)添加可將數(shù)據(jù)保管在架構(gòu)中的批注，提供對(duì)平面文件的支持。4.3.3 創(chuàng)建業(yè)務(wù)流程在決策外形中構(gòu)造布爾型表達(dá)式以計(jì)算要懇求的數(shù)量，以便路由相應(yīng)的音訊。本方案所用代碼表達(dá)式為：RequestInstance.Item.Quantity100(Quantity即為圖五所示的Schema中的子元素)4.3.4 “Quantity=100的處置-BizTalk映射器創(chuàng)建XML架構(gòu)以定義“懇求被回絕音訊的構(gòu)造，假設(shè)物料補(bǔ)充懇求因Quantity超越100而被回絕，那么“補(bǔ)充懇求架構(gòu)中的數(shù)據(jù)需求映射到或轉(zhuǎn)換為所創(chuàng)建的“懇求被回絕架構(gòu)。將傳入音訊中的字段鏈接到為傳出音訊定義的字段，由于這兩種音訊的架構(gòu)構(gòu)造不同，因此必需做文檔格