易往信息多年來研究并打造的MES系統(tǒng)，被稱為工業(yè)軟件的核心，是面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。
1.
市場新趨勢
MES系統(tǒng)未來市場空間廣闊，復(fù)合增速保持在40%左右，目前國內(nèi)MES行業(yè)主要集中于五大領(lǐng)域，分別是汽車、電子通信、石油化工、冶金礦業(yè)和煙草這五大領(lǐng)域。
在國際上，MES市場上的競爭已經(jīng)如火如荼。實(shí)力雄厚的自動(dòng)化系統(tǒng)供應(yīng)商如西門子等都在通過并購一些MES公司，或開發(fā)MES軟件包來搶占MES市場。而在國內(nèi)，今年的MES市場與去年相比具有同等的市場熱度，但也表現(xiàn)出一些新特點(diǎn)，如企業(yè)對(duì)MES了解逐漸加深、自發(fā)的MES需求增多、各個(gè)行業(yè)的MES需求都逐漸旺盛及MES市場出現(xiàn)細(xì)分和小型化特征等。
易往信息調(diào)研企業(yè)MES需求實(shí)施總結(jié)如下：
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各行業(yè)甚至同行業(yè)的不同客戶，MES系統(tǒng)的需求差異非常大
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實(shí)施工期緊，定制化需求多
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客戶可能會(huì)要求在MES系統(tǒng)中添加一些APS、WMS的功能
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開始出現(xiàn)私有云部署的需求
隨著傳統(tǒng)企業(yè)受到互聯(lián)網(wǎng)+的沖擊，越來越多的企業(yè)都在面臨業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，如何更好地貼近客戶以獲取更高的客戶滿意度，為企業(yè)提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)降低成本，按期交貨，提高產(chǎn)品及服務(wù)質(zhì)量，使企業(yè)能在全球化的競爭中立于不敗之地，企業(yè)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，離不開底層IT架構(gòu)的支撐，所以最近很多很火的技術(shù)理念不斷被大家所談及，包括微服務(wù)架構(gòu)、DevOps開發(fā)運(yùn)維模式、數(shù)據(jù)集裝箱Docker技術(shù)等。易往信息也是一家在技術(shù)和理念不斷創(chuàng)新的公司，今天就其中的微服務(wù)架構(gòu)在MES系統(tǒng)中應(yīng)用展開。
2.
什么是微服務(wù)
談及微服務(wù)架構(gòu)，就不得不提及傳統(tǒng)單體應(yīng)用（monolithic）架構(gòu)，如下圖所示：
單體應(yīng)用有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1. 單體應(yīng)用的部署物（范圍）一般是某個(gè)完整的業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，比如網(wǎng)銀、社?；蚋蟮南?/span>ERP等。
2. 采取中心化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，雖然可以實(shí)現(xiàn)集群或數(shù)據(jù)分區(qū)，單數(shù)據(jù)存儲(chǔ)始終是集中式的。
3. 采用單一的技術(shù)框架或優(yōu)化方式，例如整個(gè)單體應(yīng)用都是采用統(tǒng)一的語言編寫，例如Java, .Net等，所有的優(yōu)化，包括CPU、內(nèi)存、IO、網(wǎng)絡(luò)資源都是基于單體應(yīng)用完整實(shí)例進(jìn)行。
4. 擴(kuò)展無論是垂直還是水平擴(kuò)展的單位，也都是單體應(yīng)用本身。
5. 從開發(fā)運(yùn)維模式來講，基本都是開發(fā)和運(yùn)營獨(dú)立，人員組織機(jī)構(gòu)基本上按照UI, 應(yīng)用邏輯和數(shù)據(jù)的應(yīng)用三層技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行劃分。
傳統(tǒng)的MES系統(tǒng)絕大部分應(yīng)用都是采用單體應(yīng)用架構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是隨著時(shí)間的推移，它的局限性也逐漸顯現(xiàn)，主要包括以下幾點(diǎn)：
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太復(fù)雜：
隨著時(shí)間的推移，應(yīng)用會(huì)變得越來越大，對(duì)開發(fā)者而言很難理解，而且共享層 (ORM, 消息處理等) 需應(yīng)對(duì)100%的用戶場景
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交付太慢：
團(tuán)隊(duì)按照功能劃分– UI、應(yīng)用、中間件和數(shù)據(jù)庫等.
由于相互交叉，永遠(yuǎn)需要等所有的事情都做完才能交付
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太脆弱：
一個(gè)bug 會(huì)很快毀掉整個(gè)應(yīng)用，缺乏彈性
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缺乏優(yōu)化：
應(yīng)用的不同組件有不同的需求–更多CPU、更多內(nèi)存和更快的網(wǎng)絡(luò)等，單體應(yīng)用無法就某個(gè)功能組件進(jìn)行優(yōu)化。
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無效率測試：
每次你改動(dòng)應(yīng)用，你必須重新測試整個(gè)應(yīng)用，很難支持連續(xù)交付的需求。
微服務(wù)架構(gòu)的出現(xiàn)基本上是對(duì)現(xiàn)有復(fù)雜大型單體應(yīng)用架構(gòu)以業(yè)務(wù)為單元進(jìn)行拆分，每個(gè)拆分的微服務(wù)應(yīng)用都可以單獨(dú)部署和測試，可以采用單獨(dú)的技術(shù)架構(gòu)，獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，獨(dú)立的開發(fā)運(yùn)營團(tuán)隊(duì)支撐，快速以微服務(wù)應(yīng)用為單位進(jìn)行彈性擴(kuò)展，降低各個(gè)業(yè)務(wù)單元之間的耦合關(guān)系。
微服務(wù)架構(gòu)強(qiáng)調(diào)的第一個(gè)重點(diǎn)就是業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要徹底的組件化和服務(wù)化，原有的單個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)會(huì)拆分為多個(gè)可以獨(dú)立開發(fā)、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和運(yùn)維的小應(yīng)用。這些小應(yīng)用之間通過服務(wù)完成交互和集成。每個(gè)小應(yīng)用從前端Web UI,到控制層、邏輯層、數(shù)據(jù)庫訪問、數(shù)據(jù)庫都完全獨(dú)立的一套。
3.
EW-MES產(chǎn)品為什么采用微服務(wù)架構(gòu)
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易往MES平臺(tái)發(fā)展歷程如下圖：
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易往MES產(chǎn)品的定位
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傳統(tǒng)的MES理念已經(jīng)過時(shí)
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PLCopen中國組織名譽(yù)主席、著名MES專家彭瑜教授認(rèn)為“MESA的MES功能模型是基于MES供應(yīng)商的需求，而不是基于MES用戶的需求，該模型規(guī)定的功能不夠明晰，邊界不夠清晰，模塊之間的連接也不夠清晰。”并指出：“ERP-MES-PCS三層架構(gòu)具有鮮明的工業(yè)3.0的特征，在工業(yè)4.0智能工廠/智能制造系統(tǒng)的大環(huán)境下，傳統(tǒng)MES所涉及的功能和范圍遠(yuǎn)未概括企業(yè)生產(chǎn)制造管理的許多環(huán)節(jié)?！?/span>
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美國羅克韋爾副總裁鮑勃·奧納(Bob Honor)說：“MES已經(jīng)有幾十年的歷史了，您可以確信的是，今天的MES不再是上一代的MES。(2013年11月)”
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知名智能制造專家弗朗西斯科·奧瑪?shù)隆诓?/span>(Francisco Almada Lobo)更是在2016年4月26日撰文指出：“MES已經(jīng)死去，MES4.0才是永恒!”“我們知道，MES已經(jīng)死了，誰的過錯(cuò)?您可能猜到了，是工業(yè)4.0，但是不用恐慌，工業(yè)4.0正在干掉他，但是很溫柔地?！?/span>
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傳統(tǒng)MES系統(tǒng)的問題與局限
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理想與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)實(shí)的差異
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大而全的MES系統(tǒng)
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跨越式發(fā)展帶來的問題
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PLM與MES脫節(jié) – 大MES系統(tǒng)
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部分實(shí)現(xiàn)了信息物理系統(tǒng)CPS的四個(gè)環(huán)節(jié)
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新一代MES應(yīng)具有如下特點(diǎn):
通過微服務(wù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)功能服務(wù)化
支持工業(yè)云商業(yè)新模式
信息化層融合大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)
自動(dòng)化層完全支持信息物理系統(tǒng)CPS
廣泛的移動(dòng)化支持
EW-MES基于Java+Springboot+Spring
Cloud的微服務(wù)架構(gòu)如下圖：
易往采用微服務(wù)架構(gòu)來為MES不同行業(yè)用戶提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)降低成本、按時(shí)交貨、提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，并提供良好的企業(yè)管理!
