基于ESB技術(shù)的煙草智慧工廠共享平臺的研究

劉洋博 洪中華 沈立東 徐榮照 鄒欣延 趙旭 粟源

摘 要 隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，目前正處于工業(yè)革命向信息革命的快速轉(zhuǎn)變時期。而IBM最早提出了“智慧地球”的發(fā)展理念，即“3I”：物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化，把感應(yīng)器安放在各行各業(yè)，通過“互聯(lián)網(wǎng)”實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”。智慧工廠的理念也是同樣如此，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)清楚掌控生產(chǎn)流程，對產(chǎn)、值、耗實現(xiàn)全面可控性。再加上綠色智能手段、智能系統(tǒng)等新興技術(shù)，構(gòu)建一個高效節(jié)能、綠色環(huán)保的人性化工廠。其中ESB技術(shù)則是作為共享平臺的核心、數(shù)據(jù)交互的樞紐在各層面上實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)整合。

關(guān)鍵詞 ESB;智慧工廠;共享平臺

引言

中國制造2025提出，堅持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針，堅持“市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，立足當前、著眼長遠，整體推進、重點突破，自主發(fā)展、開放合作”的基本原則，集團自2017年開始向各廠推行MES系統(tǒng)的建設(shè)，打通現(xiàn)有系統(tǒng)之間的信息壁壘，實現(xiàn)智慧共享平臺的搭建。但是工廠現(xiàn)有系統(tǒng)的交互性較差，做接口集成時難度較大。而ESB技術(shù)的運用就能很好解決這一個問題，它能實現(xiàn)與所有接口的相互通訊，解決信息孤島的問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享平臺的基礎(chǔ)搭建。

1ESB的作用

ESB通常被定義是企業(yè)服務(wù)運行的集成平臺，負責對分散在整個企業(yè)以及企業(yè)外延的服務(wù)進行中央配置、部署和管理。它是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與 XML、Web 服務(wù)等技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，采用總線模式來管理和簡化應(yīng)用系統(tǒng)間的集成拓撲結(jié)構(gòu)，以廣為接受的開放標準支撐異構(gòu)環(huán)境中的服務(wù)、消息以及基于事件的交互，并且具有適當?shù)姆?wù)級別和管理性。

2智慧工廠所需具備的條件

智慧工廠是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的新階段。是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強信息管理和服務(wù);清楚掌握產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過程的可控性、減少生產(chǎn)線上人工的干預(yù)、即時正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的生產(chǎn)計劃編排與生產(chǎn)進度。并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，構(gòu)建一個高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠[1]。

“智慧工廠”的發(fā)展，是智能工業(yè)發(fā)展的新方向。特征主要體現(xiàn)在制造生產(chǎn)上：

（1）系統(tǒng)具有自主能力：可采集與理解外界及自身的資訊，以分析判斷及規(guī)劃自身行為。

（2）整體可視技術(shù)的實踐：結(jié)合訊號處理、推理預(yù)測、仿真及多媒體技術(shù)，將實境擴增展示現(xiàn)實生活中的設(shè)計與制造過程。利用VR技術(shù)或全息投影技術(shù)，將工廠的流水線進行從大到小的分析。

（3）協(xié)調(diào)、重組及擴充特性：系統(tǒng)中各組承擔為可依據(jù)工作任務(wù)，自行組成的最佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。就設(shè)備而言需要對單臺設(shè)備進行模型繪制，大到整套設(shè)備，小到螺母都需要繪制;信息化層面來看，需要對底層數(shù)據(jù)進行采集，并預(yù)留接口，為系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的整合打好基礎(chǔ)。

（4）自我學(xué)習及維護能力：透過系統(tǒng)自我學(xué)習功能，在制造過程中落實資料庫補充、更新，及自動執(zhí)行故障診斷，并具備對故障排除與維護，或通知對的系統(tǒng)執(zhí)行的能力。

（5）人機共存的系統(tǒng)：人機之間具備互相協(xié)調(diào)合作關(guān)系，各自在不同層次之間相輔相成[2]。

3基于ESB的共享平臺架構(gòu)模型

數(shù)據(jù)共享平臺需要靈活的集成能力，能夠在數(shù)據(jù)、流程、應(yīng)用等各層面上實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)整合。ESB是將傳統(tǒng)中間件和 SOA、Web Services、XML 等技術(shù)整合起來[3-4]。它提供了開放的、基于標準的消息機制，通過適配器實現(xiàn)與其他組件互聯(lián)互通，從而滿足在異構(gòu)系統(tǒng)的集成。目前ESB對于工廠MES系統(tǒng)建設(shè)中必不可少，下層到中控系統(tǒng)的對接，上層到集團主數(shù)據(jù)的接受，成為工廠實現(xiàn)信息流傳輸?shù)母咚偻ǖ?。目前ESB對接的系統(tǒng)包括生產(chǎn)中控系統(tǒng)、高架物流系統(tǒng)、LIMS質(zhì)量檢測系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、價值管理體系等等系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)了多個信息系統(tǒng)之間的相互交融。

4結(jié)束語

當ESB出現(xiàn)后原有的模式就將會打破，作為橋梁將每個獨立的系統(tǒng)聯(lián)系起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互交換。因此，數(shù)據(jù)的存放也將會發(fā)生改變，云平臺的搭建也是一個必不可少的過程。而目前昭通卷煙廠面臨最主要的問題則在于：面對部分老舊設(shè)備，還未對其關(guān)鍵設(shè)備信息進行采集。而現(xiàn)在MES系統(tǒng)的出現(xiàn)已經(jīng)代表著未來共享平臺的基礎(chǔ)搭建已經(jīng)完成，只待更近一步。

參考文獻

[1] IBM智慧新產(chǎn)物“智慧工廠”平地起[EB/OL]. http：//www.gkong.com/item/news/2012/07/67442.html，2012-07-05.

[2] 楊韶華，柳召輝.智慧工廠安全生產(chǎn)監(jiān)控與決策管理系統(tǒng)設(shè)計[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015，（3）：103-104.

[3] 徐立穎. 加固計算機熱設(shè)計[J]. 計算機應(yīng)用技術(shù)，2009，（2）：85-90.

[4] Huang Yong，Tan Min. Thermal Design for the Reliability of Robot Controller Box[C].中國控制會議.中國控制會議論文集.北京：中國控制會議，2000：1-9.