MES系統(tǒng)作為計劃層和控制層之間的紐帶，越來越受到企業(yè)的重視荒鳖。在設(shè)計和開發(fā)MES時居饵，軟件*有時重復(fù)研究、開發(fā)相同或相似的 MES系統(tǒng) 末昂。開發(fā)人員不能把精力集中到業(yè)務(wù)和流程等主要方面减严。因此把軟件復(fù)用技術(shù)應(yīng)用到MES系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)上，提高軟件生產(chǎn)效率状堰。使得軟件設(shè)計和開發(fā)人員能夠更專注于業(yè)務(wù)的優(yōu)化與流程重組蓝鹿。顯得尤為重要。



軟件復(fù)用技術(shù)包括代碼糯驯、設(shè)計以及分析復(fù)用，以框架為代表的較高層次的軟件復(fù)用能夠帶來更大的經(jīng)濟效益赵椰“腋＃框架是整個或部分系統(tǒng)的可復(fù)用設(shè)計，表現(xiàn)為一組抽象構(gòu)件及構(gòu)件實例間交互的方法姜钳；另一種定義認為坦冠，框架是可被應(yīng)用*定制的應(yīng)用骨架。前者是從應(yīng)用方面而后者是從目的方面給出的定義≌藁耄框架方法在很大程度上借鑒了硬件技術(shù)發(fā)展的成就激涤。它是構(gòu)件技術(shù)、軟件體系結(jié)構(gòu)研究和應(yīng)用軟件開發(fā)三者發(fā)展結(jié)合的產(chǎn)物判呕【胩撸框架為實現(xiàn)特定領(lǐng)域的軟件復(fù)用提供了很好的技術(shù)支持，它不僅實現(xiàn)了代碼的復(fù)用侠草。而且使設(shè)計和分析也能復(fù)用辱挥。

1. 框架的領(lǐng)域分析

與傳統(tǒng)類庫相比，框架與領(lǐng)域密切相關(guān)边涕，它定義了特定領(lǐng)域應(yīng)用系統(tǒng)的公共結(jié)構(gòu)晤碘。而類的復(fù)用并沒有領(lǐng)域相關(guān)的限制。類是一種小粒度的可復(fù)用資源功蜓。而框架則提供了系統(tǒng)級的可復(fù)用性园爷。支持系統(tǒng)的、全面的軟件復(fù)用丑辖，是一種大粒度的可復(fù)用資源卷芜。

框架總是面向特定領(lǐng)域的，是對特定領(lǐng)域中一組應(yīng)用系統(tǒng)的共性進行的抽象表達验脐。開發(fā)人員只有掌握相關(guān)領(lǐng)域的知識澜碎。對該領(lǐng)域的具體應(yīng)用系統(tǒng)進行*的了解，才能開發(fā)出針對該領(lǐng)域的框架织活〉站常框架的開發(fā)需要得到領(lǐng)域知識，而領(lǐng)域知識的獲取離不開領(lǐng)域工程技術(shù)稼那“ィ框架的設(shè)計需要提煉出構(gòu)件并提供集成機制。實現(xiàn)后的框架又反作用于相應(yīng)的領(lǐng)域搞吱。為該領(lǐng)域系統(tǒng)軟件的開發(fā)提供支持援儡。

MES系統(tǒng)從生產(chǎn)計劃下達到生產(chǎn)排產(chǎn)、組織硼县、執(zhí)行酿装、控制，直至生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品晦嵌。它貫穿生產(chǎn)管理全過程同辣。MES以生產(chǎn)計劃為主線，以調(diào)度為核心惭载，通過合理的組織和安排旱函，調(diào)動各種生產(chǎn)資源响巢，達到企業(yè)生產(chǎn)成本小化、效益大化的目的棒妨。通過將各種資源進行合理配置與管理踪古，通過產(chǎn)品需求與企業(yè)資源有機地結(jié)合，既滿足用戶及市場要求券腔，又使企業(yè)資源得到充分合理的利用伏穆。

MES在企業(yè)系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)中起著承上啟下，*計劃層和控制層之間的空白的作用颅眶。MES本身也是各種生產(chǎn)管理的功能軟件集合蜈出，包括：工序詳細調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理涛酗、生產(chǎn)單元分配净处、過程管理、人力資源管理居鸳、維護管理婉固、質(zhì)量管理、文檔控制常彰、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理稼乃、性能分析和數(shù)據(jù)采集等十一個功能模塊。

由此可見盼涵，MES系統(tǒng)有很多的子系統(tǒng)之仍、子模塊，各個系統(tǒng)之間關(guān)系錯綜復(fù)雜古告。因此建立多層次信息處理平臺楔答、深層次實現(xiàn)各相關(guān)部門的信息交換并為相關(guān)部門和決策層提供高效、準(zhǔn)確的輔助決策支持平臺圣界。這不僅有助于加強生產(chǎn)活動的綜合管理更假，深化經(jīng)營理念，也有助于大大提升公司系統(tǒng)的生產(chǎn)管理工作和績效水平贷币。MES系統(tǒng)具有普通MIS系統(tǒng)的特點击胜。其主要任務(wù)是完成行業(yè)日常結(jié)構(gòu)信息處理任務(wù)，包括對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行嚴格管理役纹；確定信息處理過程標(biāo)準(zhǔn)化偶摔；同一數(shù)據(jù)和報表標(biāo)準(zhǔn)格式；對數(shù)據(jù)進行加工和處理促脉；支持信息管理和決策工作等啰挪。概括起來，MES系統(tǒng)具有以下幾個特點：

①MES系統(tǒng)是一種分布式應(yīng)用系統(tǒng)嘲叔，表現(xiàn)為系統(tǒng)資源的分布性和客戶的分布性；
②MES系統(tǒng)是一種有較高安全要求的應(yīng)用系統(tǒng)。由于系統(tǒng)涉及的使用人員和維護人員級別不一硫戈，系統(tǒng)應(yīng)杜絕未經(jīng)*的任何操作锰什；
③MES系統(tǒng)中許多子系統(tǒng)都涵蓋、對應(yīng)多種數(shù)據(jù)類型的大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)丁逝，要求考慮數(shù)據(jù)獲取汁胆、處理、分析等復(fù)雜性霜幼；
④MES系統(tǒng)需要與車間層操作控制系統(tǒng)SFC（Shop Floor Control）之間進行通訊撰类，涉及到從實時系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)，這就要求通信的實時性庵伙。以及將實時數(shù)據(jù)按一定的要求進行采集拼建、實時準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)存到相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；
⑤由于MES系統(tǒng)在制造企業(yè)信息化體系中起到一個集線器的作用枪笆，與ERP等系統(tǒng)集成對MES系統(tǒng)具有重要的意義辜尝，所以設(shè)計時要充分考慮到系統(tǒng)的可集成性；
⑥由于企業(yè)的需求會有變動挠辆，所以設(shè)計系統(tǒng)時要充分考慮到系統(tǒng)的通用性和擴展性雳址，以滿足企業(yè)的不同需求。因此华雷，系統(tǒng)要在設(shè)計時充分考慮到系統(tǒng)的可擴展性敌痘、可集成性要求。并且盡量采用符合開放式標(biāo)準(zhǔn)持蓄，健壯的平臺钢婆。

2. 共性模塊

經(jīng)過框架的領(lǐng)域分析。抽象出的共性模塊有：

（1）數(shù)據(jù)操作通用模塊撤防。MES系統(tǒng)通常采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進行程序開發(fā)虽风，而關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是持久化數(shù)據(jù)存儲的成熟解決方案。開發(fā)MES時通常同時使用這兩種技術(shù)寄月。在面向?qū)ο蟮姆治鲈O(shè)計中使用實體（Entity）來表示系統(tǒng)的抽象概念辜膝。分析模型中的實體在設(shè)計中需要考慮存儲，常常又被稱之為數(shù)據(jù)對象（Data Object）漾肮。但關(guān)系數(shù)據(jù)庫并非Object-Oriented（至少目前來說厂抖，對象數(shù)據(jù)庫OODBMS還未成為商用系統(tǒng)的主流），因此常常需要考慮如何在設(shè)計中應(yīng)用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想來處理數(shù)據(jù)的持久化問題克懊。數(shù)據(jù)操作通用模塊采用目前流行的O／R映射框架（帆Mapping Framework）技術(shù)來讓*減少編寫增加忱辅、修改、刪除谭溉、和查詢數(shù)據(jù)庫代碼的工作量墙懂。O／R框架顧名恩義就是進行Object（對象）到Rational（關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲）的映射橡卤。O／R框架通過某種方式定義實體，屬性到數(shù)據(jù)表损搬，字段的映射碧库。框架給開發(fā)人員提供對象訪問接口來操作對象的增加功跑、修改乞哀、刪除、和查詢荞谬，而不是使用SQL趣情。對于底層數(shù)據(jù)的訪問將由O／R映射框架來完成。

（2）實時數(shù)據(jù)通信模塊字拗。MES系統(tǒng)可以采集設(shè)備纺辟、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以實時監(jiān)控底層設(shè)備的運行狀態(tài)蜂棒，再經(jīng)過分析岔雾、計算、處理董株，從而方便黑乞、可靠地將控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)整合在一起膛姊。并將生產(chǎn)狀況及時反饋給計劃層拟祖。同時，MES還可以將計劃層的指令傳遞給底層控制系統(tǒng)擦酌。沒有MES則存在著管理蟹略、控制的斷層槽袄，就會使現(xiàn)場的一個個自控系統(tǒng)各自為政。導(dǎo)致自動化孤島的存在。車間的實時信息的掌握钓猬、反饋是制造執(zhí)行系統(tǒng)對上層計劃系統(tǒng)正常運行的保證宽用。車間的生產(chǎn)管理是制造執(zhí)行系統(tǒng)的根本任務(wù)掌逛，而對底層控制的支持則是制造執(zhí)行系統(tǒng)的特色陨仅。因此實時數(shù)據(jù)通信具有重要的意義。

（3）緩存服務(wù)模塊寓调。在面向?qū)ο髴?yīng)用中锌唾，開發(fā)人員創(chuàng)建對象作為業(yè)務(wù)實體模型：通過創(chuàng)建和使用這些業(yè)務(wù)對象，來完成應(yīng)用的一項服務(wù)夺英。創(chuàng)建太多的對象會消耗額外的計算資源晌涕。很多情況下。創(chuàng)建一個對象并不僅僅是使用一條new語句這樣簡單痛悯。為了創(chuàng)建業(yè)務(wù)對象開發(fā)人員經(jīng)常需要獲得很多附加參數(shù)余黎。而獲得這些參數(shù)和創(chuàng)建對象本身是*不同的過程弛镣。要求消耗另外的計算資源。為了消除重新創(chuàng)建對象的開銷烤酌。進而也消除相關(guān)的附屬開銷吻霎。一種辦法是只創(chuàng)建對象一次，并把它放在“某處”惫康。這里的“某處”代表很多不同的含義，它可以是私有字段联缝、數(shù)據(jù)庫或者Web服務(wù)端點赢瘦。應(yīng)用可以在從該處取出這個對象。并在任何需要它的時候訪問該對象的服務(wù)苇葫。這種技術(shù)被稱為緩存技術(shù)汇泰。它可以減少業(yè)務(wù)對象的創(chuàng)建次數(shù)從而起到提高系統(tǒng)效率，節(jié)省資源的作用堰聪。

3. 結(jié)束語

本文提出的MES系統(tǒng)框架柄立，已經(jīng)在實際實踐中取得了較好效果。使用結(jié)果表明利用框架技術(shù)能大大提高MES系統(tǒng)的開發(fā)效率缝帝，縮短開發(fā)時間绊寻，并能減少開發(fā)中的錯誤。

原文來源于杭州匠興科技