基于ＢｉｚＴａｌｋ的ＭＥＳ與ＥＲＰ集成的研究

[摘要] 本文介紹了ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成一些要點(diǎn)，以及采用BizTalk server的基于中間件的系統(tǒng)集成的實(shí)現(xiàn)方法。

[關(guān)鍵詞] ERP MES XML 中間件

一、前言

ERP(EnterpriseResourcePlanning，企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng))是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層及員工提供決策運(yùn)行手段的管理平臺(tái)。它把客戶需求和企業(yè)內(nèi)部的制造活動(dòng)，以及供應(yīng)商的制造資源整合在一起，形成企業(yè)一個(gè)完整的供應(yīng)鏈。然而，ERP主要是針對(duì)資源計(jì)劃，通常只能夠處理歷史數(shù)據(jù)，并能對(duì)將來(lái)發(fā)生的事情做出規(guī)劃，但對(duì)正在發(fā)生的事情卻留下了缺口。這樣一來(lái)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理就成了一個(gè)黑箱作業(yè)。

制造執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)的出現(xiàn)填補(bǔ)了ERP的這一缺陷。它將ERP制定的生產(chǎn)管理計(jì)劃分解到生產(chǎn)車間的執(zhí)行操作層面，由此制定最優(yōu)的生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃。MES強(qiáng)調(diào)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，它需要收集生產(chǎn)過(guò)程中大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)時(shí)事件及時(shí)處理。同時(shí)又與計(jì)劃層和控制層保持雙向通信能力，從上下兩層接受相應(yīng)數(shù)據(jù)并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)指令。

二、ERP和MES之間的數(shù)據(jù)交互

MES所需要的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在ERP系統(tǒng)都可以得到。比如，MES系統(tǒng)接收的訂單信息源頭可以在ERP系統(tǒng)的銷售訂單模塊中取到，MES系統(tǒng)接受的訂單質(zhì)量設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)數(shù)據(jù)可以在ERP系統(tǒng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)模塊中取到。另外發(fā)貨指示也需要從ERP系統(tǒng)給MES做指示。

ERP系統(tǒng)可以從MES中獲取到生產(chǎn)成本，制造周期，以及預(yù)計(jì)產(chǎn)出時(shí)間等實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，還可以從MES中取得生產(chǎn)定單的實(shí)際狀態(tài)，企業(yè)當(dāng)前的實(shí)際生產(chǎn)能力情況，以及企業(yè)中生產(chǎn)內(nèi)容變化的相互約束關(guān)系。ERP系統(tǒng)作為MES系統(tǒng)的信息源頭，提供了MES系統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；而MES的精確的物料需求，是采購(gòu)工作的重要基礎(chǔ)。MES強(qiáng)大的生產(chǎn)決策支持功能，可以讓銷售人員在最短時(shí)間內(nèi)得到在什么時(shí)間可以完成哪些生產(chǎn)，企業(yè)的生產(chǎn)能力是否可以接受某張訂單，把銷售工作與企業(yè)的生產(chǎn)能力聯(lián)系在一起。另外，由于MES有詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃和工序計(jì)劃，這些數(shù)據(jù)反映到ERP，可以完善ERP對(duì)這些模塊的管理，提高ERP軟件的水平。

三、BizTalk技術(shù)

1.BizTalk基本原理和流程

在BizTalk結(jié)構(gòu)中，有一個(gè)ReceivePort和一個(gè)SendPort，相當(dāng)于輸入和輸出，當(dāng)消息進(jìn)入的時(shí)候，BizTalk會(huì)用Adapter來(lái)接收它，然后通過(guò)Pipeline進(jìn)行解析，解析成為BizTalk內(nèi)部Orchestration所能識(shí)別的消息，然后Orchestration會(huì)處理這個(gè)消息，將處理的結(jié)果以XML的形式輸出到SendPort，SendPort端的Pipeline對(duì)XML進(jìn)行封裝，再通過(guò)Adapter發(fā)送出去。

2.系統(tǒng)流程概述

當(dāng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有事件發(fā)生時(shí)，源系統(tǒng)向BizTalk Server的接受位置發(fā)送一個(gè)包含多個(gè)平面文件記錄的批處理文件，觸發(fā)一個(gè)BizTalk Server業(yè)務(wù)流程。(1)適配器接收消息：適配器通過(guò)Web服務(wù)、讀取文件或其他方式獲取到消息。 BizTalk Server映射器將源文件結(jié)構(gòu)映射到接收方要求的結(jié)構(gòu)。(2)接收管道處理消息：BizTalk Server的接受管道接收并處理消息。BizTalk Server的接受管道對(duì)輸入數(shù)據(jù)解碼、解密并分解，根據(jù)它相應(yīng)的內(nèi)部BizTalk Server架構(gòu)將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)XML文檔，然后驗(yàn)證消息，接著對(duì)消息的發(fā)送者進(jìn)行身份驗(yàn)證和標(biāo)識(shí)。(3)消息被傳送到消息數(shù)據(jù)庫(kù)MessageBox存儲(chǔ)。(4)BizTalk Server 將消息路由到訂閱業(yè)務(wù)流程或發(fā)送端口，訂閱業(yè)務(wù)流程或發(fā)送端口進(jìn)一步處理這些文檔，并將它們重新發(fā)布到 MessageBox 或發(fā)送到外部系統(tǒng)。(5)BizTalk Server的發(fā)送管道對(duì)消息進(jìn)行加密、壓縮和數(shù)字簽名，并將XML輸出文檔對(duì)比輸出架構(gòu)驗(yàn)證記錄，再將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)平面文件記錄格式，傳送給MES系統(tǒng)。

四、基于BizTalk的ERP與MES集成應(yīng)用實(shí)例

本文以某服裝生產(chǎn)廠為例，介紹基于中間件BizTalk的ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)集成的實(shí)現(xiàn)。該廠家于2006年實(shí)施了MES系統(tǒng)，使得企業(yè)和管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的變化，某種程度上實(shí)現(xiàn)了“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”的密切結(jié)合。但是，該廠原有的ERP系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)異構(gòu)等問(wèn)題，不能和MES系統(tǒng)很好的結(jié)合，致使部分車間必須靠手工錄入ERP系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，容易出現(xiàn)人為差錯(cuò)，并且整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性較差。因此，公司決定實(shí)施基于中間件BizTalk的ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)集成。接到一批訂單后，ERP系統(tǒng)向BizTalk發(fā)送一個(gè)平面文件，信息包括物料、生產(chǎn)數(shù)量、完工日期等。XML適配器接受到這個(gè)文件以后，對(duì)應(yīng)相應(yīng)的BizTalk Server架構(gòu)，經(jīng)過(guò)封裝處理，將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)符合事先定義好的某個(gè)業(yè)務(wù)流程架構(gòu)的XML文檔，被傳輸?shù)組essageBox數(shù)據(jù)庫(kù)。該文檔通過(guò)MES適配器發(fā)送出去，經(jīng)過(guò)拆裝成MES可以接收的格式，從而將消息傳達(dá)到MES系統(tǒng)。根據(jù)這些信息MES產(chǎn)生更為纖細(xì)的資源分配、工序和生產(chǎn)調(diào)度，并形成工作指令下達(dá)給控制層。MES系統(tǒng)返回出庫(kù)實(shí)績(jī)、庫(kù)存沖減等信息。工序計(jì)劃完成以后，再按同上述流程相同的方法向ERP系統(tǒng)返回處理信息。生產(chǎn)完工以后，完工實(shí)績(jī)、投料信息、副產(chǎn)品信息返回ERP系統(tǒng)，能量消耗也一并返回。BizTalk作為中間件，解決了ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)庫(kù)異構(gòu)而信息交換困難的問(wèn)題。兩系統(tǒng)之間通過(guò)BizTalk中間件，使整個(gè)服裝制造過(guò)程中信息共享，形成了一條完整的服裝產(chǎn)、供、銷信息鏈。

五、小結(jié)

一個(gè)企業(yè)要想在激烈競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，不僅需要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，而且要求生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)的調(diào)度、計(jì)劃、決策、經(jīng)營(yíng)、人事等信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，將技術(shù)、管理和人員集成、實(shí)現(xiàn)企業(yè)綜合自動(dòng)化。把ERP和MES協(xié)同集成，才能有效的配置企業(yè)資源使之充分發(fā)揮效能，獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王志新金壽松:制造執(zhí)行系統(tǒng)MES及應(yīng)用［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2006.09

[2]Michael Morrison.al .XML揭秘-入門應(yīng)用精通［M］. 北京：清華大學(xué)出版社，2001.06

[3]飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心.BizTalk Server 2000 高級(jí)管理與開發(fā)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2004.09