面向制造業的Idevelop業務管理和控制系統研究

沈榮明

摘 要：為了解決當前制造型企業管理控制與生產過程信息化過程中所存在的功能設計重復、各系統之間兼容性差等問題，文章提出面向制造業的Ideveloper過程管理和控制系統，依托于大型行業數據庫以及高性能云計算能力，提供了用戶管理、權限管理、Cache管理、工作流引擎、表單自定義中間件、報表自定義工具、查詢自定義工具等功能，為制造型企業提供應用開發、支撐、管理的綜合應用平臺。

關鍵詞：制造業；Idevelop；過程管理和控制

中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）05-0073-02

1 背景概述

全球化進程下市場競爭加劇，生產自動化水平提升所形成的高速運作、企業規模擴大和分工細化所導致的復雜企業內部關系、企業間協作形成的動態供應鏈等諸多因素對企業管理提出了更高的要求。隨著信息技術和現代管理技術的發展，企業的管理已開始從金字塔模式向扁平化模式轉換，適合扁平化管理模式的綜合自動化系統成為工業自動化高技術的研究熱點。隨著國內企業信息化應用水平的不斷提高，企業逐漸認識到實現企業計劃層與車間執行層的雙向信息流交互，通過連續信息流來實現企業信息全集成，是提高企業敏捷性的一個重要因素。

目前國內應用開發平臺市場，大的格局已經形成，從應用軟件平臺開發企業而言，進一步探尋用戶需求，尋找市場定位，并推出能夠滿足客戶個性化需求的產品，成為最終盈利的必要條件。因此，在原有普通技術產品的基礎上，提供一種可以完成產品及服務定制的信息化產品，將是制造業信息化產品的主要發展趨勢。

針對目前我國信息化建設過程中所存在的功能設計重復、各系統之間兼容性差等眾多問題，更好的實現系統間的互聯互通，最大程度的提升管理效率，有效地避免企業管理和生產過程中信息孤島的出現，有效促進相關企業信息化水平的提升，并通過優化制造業產業結構達到提升企業綜合競爭力的作用。本文將以云計算為支撐，集成用戶管理、組織機構管理、安全權限管理、Cache管理、Job管理、文件管理、Portlet功能、基于XML的數據交換功能、數據庫開發以個性化參數功能的Idevelop業務管理和控制系統。

2 系統結構

本文以制造型企業為研究對象，將集成應用開發、技術支撐和服務管理等模塊構建Idevelop業務管理和控制系統。該系統主要以云計算為技術支撐體系，通過研究云計算數據處理與服務中間件，結合客戶機/服務器（C/S）與瀏覽器/服務器（B/S）相結合的混合模式進行設計開發，形成基于互聯網應用的集成開發平臺。具體系統結構如圖1所示。

2.1 云存儲體系架構

本部分將操作系統、數據庫以及應用服務均保存在云存儲體系中，云存儲體系結構部分包含分布式文件系統以及基于塊設備方式的存儲區域網絡。基于塊設備方式的存儲區域網絡通過塊設備接口，在分布式環境的基礎上構建文件系統，從而實現云存儲體系的可靠性、可擴展性。

2.2 云計算平臺搭建

采用云計算技術對軟硬件資源在云計算技術中所充當角色進行說明，主要由4部分構成：物理資源、虛擬化資源、服務管理中間件和服務接口。通過該部分內容實施，完成系統二次研發以及性能優化升級的軟件技術環境搭建，如圖2所示。

云計算平臺由一個數據中心、部署管理軟件、監控軟件、應用服務器、據庫以及基于開源的信息處理軟件和虛擬化軟件共同組成。本文在上述結構基礎上通過采用刀片的方式以增加計算密度。虛擬化技術主要實現部署的靈活性和與應用無關的負載平衡性，通過虛擬化技術可以將數據存儲設備與分散的文件服務器進行整合，為管理員和客戶提供了唯一的訪問路徑，該方式能夠很好的完成非結構化數據的組織和管理。

2.3 IDEVELOPER應用平臺研發

本部分將集成用戶管理、組織機構管理、安全權限管理、Cache管理、Job管理、文件管理、Portlet功能、基于XML的數據交換功能、數據庫開發以個性化參數設定管理等功能，建立IDEVELOPER應用平臺，實現企業與人力資源管理系統、創建一個完美的企業信息化平臺的方案，平臺將為客戶信息化應用系統提供應用開發、支撐、管理的綜合應用平臺。

平臺主要功能如圖3所示。

3 系統關鍵技術

3.1 云計算存儲體系的構建

為解決現有企業海量數據引起的存儲容量和計算能力方面的瓶頸問題，本文將云存儲技術與已有的系統進行有效集成。云存儲體系用于對存儲資源的虛擬化，同時提供唯一的全局命名空間，并支持千兆級別乃至T級別的大文件和大數據集合的I/O操作及并行讀取文件，支持流式數據批量處理。

3.2 異源異構數據集成

目前大部分制造型企業資源信息是建立在異構環境基礎上的非結構化數據，如文本、圖片、聲音等信息內容繁多、構成復雜；同時企業數據多存儲在關系數據庫中，各數據庫管理系統之間的異構性及其所依賴操作系統的異構性，嚴重限制了信息共享和數據交換范圍，同時不利于計算機基于語義自動進行正確數據的檢索與應用。異源異構數據集成也是本文關鍵技術之一，主要涉及異構異源數據的統一表示、存儲和管理，以及如何屏蔽各種異構數據源間的差異，通過異源異構數據集成系統對不同數據源的數據進行統一操作等。

3.3 基于XML的業務架構中間件技術

3.3.1 面向消息的中間件技術

采用JMS服務進行異步的數據傳輸，為不同操作系統間的應用軟件集成提供服務，提出公共數據模型概念、分布式透明、異構透明、本地自治、可擴展性，用以實現系統間的傳遞封裝數據后的消息，實現跨平臺操作。

3.3.2 基于XML的分布式數據交換中間件

分布式異源數據交換由多種應用系統構成的Web應用集合實現信息的透明交換，以管理分布于不同計算機的數據一致性，能夠有效地解決異構應用系統間透明數據交換的問題。

3.3.3 非結構化信息管理中間件集成技術

建立網絡通信的通道用以進行數據或文件發送，并為應用軟件集成提供便捷，以提高企業系統伸縮性和可擴展性。

4 系統實現方法

本文中的業務流程管理與控制系統采用云計算技術對軟硬件資源進行技術支撐，由虛擬化資源、中間件管理部分和服務接口四個部分所組成，通過該部分內容實施，完成系統二次研發以及性能優化升級的軟件技術環境搭建。

本文以云計算和云存儲為技術支撐，以中間件為核心，采用三層架構體系，滿足不同設備上訪問的要求，提供了一個基于互聯網的集應用開發，統一管理和服務支撐的信息化服務平臺。平臺采用面向對象的軟件工程思想，持久化數據，實體化關系對象，對應用開發提供統一的數據接口，功能接口。通過中間件的工作流處理流程，把上層復雜繁重的開發工作簡化為面向業務的敏捷型開發。

本文采用統一的基礎平臺和應用平臺。根據不同部門間的業務需求差異，采用統一的基礎與應用平臺，充分保證數據的共享和功能互操作，進一步避免不必要的系統間數據的轉換、功能的接口以及系統升級擴展時大量的維護工作量，保證系統的一致性和穩定性。

5 結 語

本文主要為滿足制造型企業信息化服務性需求，創建信息化應用系統統一的用戶管理、權限安全管理、工作流引擎、表單自定義、應用集成、報表設計等眾多功能。系統核心體系為Ideveloper應用開發平臺，為企業快速構建信息化應用系統提供一個穩定的基礎和開放的平臺框架；為整個制造業行業信息化的整體規劃和建設提供了一個“統一門戶、統一標準，統一平臺”的高效、穩定、安全、可擴展、可移植的信息化平臺。

參考文獻：

[1] 胡春，李平，宋執環，等.制造執行系統體系結構中功能模型的研究[J].信息與控制，2002，（6）.

[2] 余剛.選礦生產計劃軟件系統的研究與開發[D].沈陽：東北大學，2006.

[3] 楊樺.基于MES的廣重公司制造信息系統規劃研究[D].廣州：華南理工大學，2005.

[4] 朱曉鈴，滿旺.異構應用系統業務協同工作流平臺設計與實現[J].微型機與應用，2010，（17）.

[5] 毛宏毅.基于工作流的業務流程管理系統的研究與實現[J].制造業自動化，2009，（12）.

[6] 成靜靜.基于Hadoop的分布式云計算/云存儲方案的研究與設計[J].數據通信，2012，（5）.