云计算服务平台环境下的微缔MES系统

制造执行系统（简称MES）是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业有效降低成本提高产品质量和服务质量。制造执行系统适用于钢铁、家电、半导体、医药等不同行业，能够为单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。 

目前，云计算服务平台作为一种商业计算模型和服务模式，它将任务分布于由大量计算机构成的IT资源池，形成“云”，使得各种应用系统能够根据需要直接从云端获取计算能力、存储空间和各种应用服务。通过云端动态资源的调用，有利于提高效率、降低成本和技术创新。私有云是云计算服务平台存储模式中的一种，主要为企业单独提供数据存储和业务访问。

云计算服务平台作为21世纪IT应用和计算模式的发展趋势，可以为MES提供很好的技术支持环境，从而满足离散制造业需求多样化、技术自动化的发展趋势。

一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等诸多管理功能。MES通过对企业制造过程的整体优化协助企业建立一体化和实时化的信息体系。

目前，对于云计算服务平台的研究集中于私有云架构的构建。离散制造企业传统的模式是众多部门都拥有自己的方案形成的计算中心，中心备有众多硬件设备，并且需要大量人员进行维护，造成企业资源的浪费和信息服务的流失。构建私有云环境下离散型制造业优化系统体系结构整合了分散的IT基础信息服务资源，有效减少资源的浪费。最重要的是借助云计算服务平台这种*的计算模式提高优化方案形成的计算速度。传统的硬件服务计算能力由数据中心可用计算机数量决定，云计算服务平台具有可扩展性，它可以整合企业全部硬件设备来完成其相应计算，也可以根据任务紧急程度调度部分硬件资源参与方案的形成。

企业私有云架构的实现必须借助虚拟化技术，通过虚拟化技术企业私有云计算服务平台可同时为内部云用户提供同样的服务。

微缔MES系统构建私有云体系结构部署在企业级的虚拟化层面上，该系统与内、外部实体也存在着实时、动态的交互，外部实体客户借助其客户端的浏览器访问系统表示层的应用程序界面提交相关订单；企业内部实体车间主要是按照系统生成的方案执行任务，它直接与系统的功能层产生交互，同时系统也会在求解方案时统一调度其信息资源快速生成方案。

微缔mes在分析和设计过程中精准定位于离散型制造企业，以提高其执行效率为目标，以智能算法和科学模型为内核，整合了企业内部分散的基础信息服务资源，构建了私有云环境下企业信息服务架构。

考虑到私有云环境下离散制造业优化系统的功能扩展性和开发的效率，确定按层次化、模块化的思路构建系统的3层体系结构模式。这种架构不仅有“瘦客户”端优点，更能体现云计算服务平台无需考虑初始化基础设施，自动完成后继扩展性的特点。

微缔mes系统分为表示层、功能层、数据层3个层次，这3个层次的云服务都被搭建在虚拟化层面上。其中，位于底层的数据层，包括了系统需要的数据库；位于中间的功能层；上层的表示层是为用户提供一个友好的操作界面。底层通过构建模型库、知识库、方法库，依据客户需要的信息首先调用模型库中能解决该问题的数学模型，再由模型关联方法并具体设定相关系数生成该问题的方案供客户选择，客户确定具体方案后送达车间完成任务，也可利用系统的可扩展性对优化方法进行补充更新，为后续订单提供更优良的方案配置。

这种体系架构，一方面支持网络与存储的动态分配，依托云端数据中心，构建超大容量存储空问，集中整合信息服务资源；另一方面，通过虚拟化技术组合完成对客户大量订单的高性能计算处理与信息回馈，使计算处理速度能够达到单线程信息处理速度的数倍。