基于全制造服务周期的智能工厂系统结构模型

发布时间：2017-03-05 作者：e-works整理

关键字：制造服务智能工厂

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智能制造(IM， Intelligent Manufacturing)作为信息技术、管理流程与经营模式结合而成的制造服务状态，无论是过程智能化和产品智能化，均依赖于信息系统的支撑。

基于MSA重新封装遗留系统内部的中间件或业务逻辑构成的MMSU，成为遗留系统的适配器。针对遗留数据的MMSU也可以在未来的新的制造应用中复用。

NIIVISU之间的消息交换采用类似JSON， ProtoBuffer的轻消息机制。MMSU可以随时发布事件或者数据，将信息推送到消息队列上，订阅/调用/监听该微服务的制造服务应用在运行时再离线获取。当集成的应用增多，MMSU间的消息数量增大，除了常规的定向静态消息路由配置方法，可进一步使用基于消息内容的智能识别以加快消息转发。

3.2.2构造智能工厂的企业业务总线

MMSU是构造企业业务总线ESB ( EnterpriseService Bus)的基础服务单元。ESB通过服务交换点SIP ( Service Interactive Point )隔离MMSU，形成一个抽象的Web服务集合。本地的改变也不影响企业内远程的参与方(业务系统)的活动，由此实现制造服务的虚拟化效果。ESB通常具有如下机制：消息增强、消息转换、相关聚合元数据管理、服务注册、质量管理、事件监视、安全管理及服务管理等。

智能工厂内ESB在两方面予以改进：1)提供方的服务封装均采用微服务架构的封装原则。将需求方和提供方SIP建立在微服务架构上，MMSU之间以轻消息机制进行通信。考虑到智能工厂多厂区多应用的集成，同时扩展到上下产业链，需要增加社会化调用接日。2)智能工厂通过兼并重组、投资或联合等经常形成多厂区多分支的企业集团或者联眼。通过建立ESB之间的信任关系，实现ESB之间多种连接和服务的动态路由。传统的部署模式均面向紧藕合，需要通过外部安全管理提供ESB之间的松藕合服务授权。

全局ESB ( Global ESB)模式中所有服务共享一个名称空间，适合小型工ME内部只部署统一的一套业务总线的场景；直连ESB ( Directly-Cormected ESB)模式在多个分支机构中建立一个公共服务注册中心使儿个独立的ESB中的所有服务对服务需求者均可见；代理( Brokered ESB)模式按照一定策略将部分服务或者需求公开给其他ESB域，用于只共享部分服务或有选择地访问企业提供的服务；联合(Federated ESB )：将多个彼此关联ESB联合配置到主ESB。服务需求者和提供者通过连接到主ESB或关联ESB，以访问整个网络中的服务，适用于在一个监管部门的保护下联合有适度自治权的部门的组织。后四类ESB部署方式可以在不变更原有系统的前提下实现智能工厂的横向集成。

图4 基于MSA并满足产业链请求的改进ESB结构

Fig.4 Modified ESB structure for Intelligent Enterprise

因此，改进ESB结构如下：简化内部服务消息机制；将服务请求分为工ME内部请求与工ME外部请求。通过工ND外部服务接日来接受工ND合作伙伴或用户产品定制请求。在外部服务请求处理环节，通过安全管理和外部服务注册建立合作伙伴与工ME之间的服务等级、调用和授权通道。

图5 IM-ONE智能制造开放网络生态下的运营支撑系统

Fig.5 BOSS for Intelligent manufacturing's open networking

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