[发明专利]基于微服务架构的制造执行系统

说明书

本发明涉及制造执行系统，具体涉及基于微服务架构的制造执行系统，包括微服务和硬件，微服务包括用于发现系统需要连接具体微服务的系统服务发现，用于对具体微服务进行配置的系统服务配置，用于对工厂基本信息进行数据建模的工厂建模，包含各种微服务应用用于在制造执行系统中实现相应功能的微服务管理系统，以及微服务管理系统创建的用于与其他项目对接开发的系统服务统一网关，硬件包括用于为微服务提供数据存储、访问及运维功能数据库服务器，用于存储微服务管理系统的应用系统服务器，用于进行生产的现场设备，用于对网络进行配置、开放一些特定端口进行数据通信的路由器交换机；本发明提供技术方案具有独立部署、独立开发、故障隔离等优点。

技术领域

本发明涉及制造执行系统，具体涉及基于微服务架构的制造执行系统。

背景技术

目前市面上，使用JAVA、C#等高级语言开发的C/S和B/S架构的MES(制造执行系统)占据了几乎全部的市场份额。

其中一种架构是基于OSGI(动态化模块化系统)技术，OSGI技术是指一系列规范。OSGI框架是一个强大的具有严格定义的类装载模型，它基于Java之上，但是增加了模块化。在Java中，正常情况下有一个包含所有类和资源的类路径，OSGI模块层为一个模块增加了私有类同时有可控模块间链接。OSGI模块层和安全架构完全集成，可以选择部署到封闭系统、防御系统，或者由厂商决定的完全由用户管理的系统。

另一种是基于SOA(面向服务的架构)模式，它是一个组件模型，能够将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，这使得构建在各种各样系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。

本发明主要基于两大方面的背景构造产生此框架协议。第一，根据现场的调研发现，目前市场存在的以下情况是决定企业使用MES的规则和趋势：

1)各行业的不同客户需求差异巨大，定制化强大；

2)项目从需求到实施要求的工期短，需求变更快；

3)后期会添加WMS(仓库管理系统)、APS(进阶生产规划及排程系统)等功能要求；

4)对于集团平台化的整合；

5)企业硬件升级，软件对应变更或升级；

6)各应用的使用平台和研发语言不通，系统存在较多程序组合；

7)人员的安排和实施，局限性和简易性。

第二，与目前的单体应用进行对比的结果分析如下：

1)过于复杂：单体应用需要完整的业务场景和需求分析，完整的需求分析需要完整的制度才能形成，对于综合性的集团公司或者大型企业才拥有完整体系去建设和实施，中小微型公司、工厂无法提供完整的需求分析，进而单体应用无法达到与之对应的产能效益；

2)过于脆弱：采用中心化数据管理，虽然对数据进行集中式管理、查询、维护，但是单数据存储始终是集中式的，一个模块设计出现问题便会影响其它模块的应用，导致数据中心完全坍塌，一个漏洞或者一个bug会造成整个系统的坍塌；

3)交付延期：单体式开发的系统存在交付延期的可能性非常大，原因就包含前期需求调研的不确定因素比较多，其次从软件开发到项目实施、培训过程中，根据工厂的现有硬件设备变更，软件还未实施，需求可能就变更；

4)效率低、无用功：单体式开发的需求变动或者代码重构会造成从单元测试、整体测试、压力测试等一系列测试重新进行，浪费时间和资源，难以支持连续交付的需求。