1 引言

    企業(yè)服務(wù)總線(EntERPrise Service Bus，ESB)是一個(gè)用于整合應(yīng)用程序和服務(wù)的靈活的連接基礎(chǔ)架構(gòu)，也是一個(gè)基于消息的調(diào)用企業(yè)服務(wù)的通信模塊，提供了智慧的面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)方法，以解決與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接和集成相關(guān)的高耗資、低效率IT復(fù)雜性問(wèn)題，同時(shí)，維持最高級(jí)別的可靠性。ESB提供一種標(biāo)準(zhǔn)的軟件底層架構(gòu)，各種程序組件能夠以服務(wù)單元的方式“插入”到該平臺(tái)上運(yùn)行，并且組件之間能夠以標(biāo)準(zhǔn)的消息通信方式來(lái)進(jìn)行交互。

    ESB的概念是從面向服務(wù)體系架構(gòu)(Service -Oriented Architecture，SOA)發(fā)展而來(lái)的，與以服務(wù)為導(dǎo)向的應(yīng)用架構(gòu)體系(SOA)緊密連接在一起，是SOA核心組成部分，是SOA架構(gòu)中應(yīng)用整合的骨干。ESB產(chǎn)品有很多種，開(kāi)源產(chǎn)品有Mule、Apache ServiceMix、Apache Synapse、JBoss ESB等，商業(yè)產(chǎn)品有IBM WebSphere EntERPrise Service Bus、IBM WebSphere Message Broker、IBM WebSphere DataPower、Oracle Service Bus、Oracle EntERPrise Service Bus等。

    鐵路裝備制造業(yè)企業(yè)信息系統(tǒng)集成是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的工作，因此，將信息系統(tǒng)集成工作通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的集成平臺(tái)實(shí)現(xiàn)是十分必要的。為實(shí)現(xiàn)對(duì)各集成系統(tǒng)的統(tǒng)一開(kāi)發(fā)與管理，可選擇ESB相關(guān)產(chǎn)品，例如IBM WebSphere Message Broker(簡(jiǎn)稱(chēng)WMB)作為統(tǒng)一的集成開(kāi)發(fā)和部署平臺(tái)。

2 PDM與ERP集成內(nèi)容

    在鐵路裝備行業(yè)中，PDM通常管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息（包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等）和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過(guò)程（包括過(guò)程定義和管理）。ERP系統(tǒng)主要是對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃、加工訂單、銷(xiāo)售訂單、采購(gòu)訂單和生產(chǎn)成本等進(jìn)行管理，側(cè)重于生產(chǎn)制造過(guò)程中的管理。PDM和ERP系統(tǒng)之間存在很多交互信息，這些交互信息構(gòu)成PDM和ERP系統(tǒng)集成的主要內(nèi)容。

    為實(shí)現(xiàn)以PDM為代表的技術(shù)信息和以ERP為代表的制造信息之間的集成，PDM系統(tǒng)需要為ERP系統(tǒng)提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)的相關(guān)信息，ERP系統(tǒng)需要為PDM系統(tǒng)提供產(chǎn)品制造成本的相關(guān)信息。下面討論的集成內(nèi)容主要是PDM系統(tǒng)將產(chǎn)品物料信息、BOM信息以及工藝路線信息等傳遞給ERP系統(tǒng)，即PDM與ERP系統(tǒng)之間的單項(xiàng)傳遞。

    物料主數(shù)據(jù)：是指某一物料編碼對(duì)應(yīng)的所有物料信息，包括基本數(shù)據(jù)、采購(gòu)數(shù)據(jù)、銷(xiāo)售數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、MRP1-4、會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)和成本數(shù)據(jù)等。物料主數(shù)據(jù)需要考慮創(chuàng)建和變更兩種方式。

    BOM(Bill of Material)數(shù)據(jù)：BOM即物料清單，也叫產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表。BOM是指將產(chǎn)品的原材料、零配件、組合件予以拆解，并將各單項(xiàng)物料按物料編碼、名稱(chēng)、規(guī)格、單位用量、損耗等依照制造流程的順序記錄下來(lái)，排列為一個(gè)清單。在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中，根據(jù)不同部門(mén)對(duì)BOM的不同需求，主要存在幾種BOM：設(shè)計(jì)物料清單EBOM、計(jì)劃物料清單PBOM、制造物料清單MBOM等。本文主要討論的對(duì)象是制造BOM信息的集成。制造BOM是描述制造過(guò)程物料的結(jié)構(gòu)和關(guān)系，根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的特性，制造BOM又可分為兩種，即物料BOM和WBS BOM。WBS BOM即是單車(chē)BOM，也就是每一車(chē)輛都有單獨(dú)的BOM，BOM按照車(chē)輛展開(kāi)。BOM的集成包括BOM創(chuàng)建和BOM變更兩個(gè)子流程。

    工藝路徑(Routing)數(shù)據(jù)：是指從原材料到成品生產(chǎn)每步所需的每個(gè)工序的順序。工藝路徑是詳細(xì)描述某項(xiàng)目制造過(guò)程的文件，通常包括抬頭、順序、工序及組件分配4部分。

3 PDM與ERP集成方案

    為實(shí)現(xiàn)PDM和ERP間信息集成，需要將PDM發(fā)送信息和ERP接收信息的接口接入WMB。PDM與WMB接入方式通過(guò)中間庫(kù)實(shí)現(xiàn)，ESB通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)事件表來(lái)獲取數(shù)據(jù)。SAP與WMB接入方式通過(guò)WMB產(chǎn)品自帶的SAP Adapter實(shí)現(xiàn)。SAP Adapter連接方式通常有4種：BAPI INBOUND，BAPI OUTBOUND，ALE INBOUND，ALEOUTBOUND。由于SAP作為接收數(shù)據(jù)方，并且需要實(shí)時(shí)接收返回?cái)?shù)據(jù)，因此，選擇BAPI OUTBOUND即出站方式作為連接方式。

    物料主數(shù)據(jù)從PDM傳入ERP前通常需要各相關(guān)部門(mén)的審批，例如，采購(gòu)數(shù)據(jù)需要采購(gòu)部門(mén)審批，會(huì)計(jì)、成本數(shù)據(jù)需要財(cái)務(wù)部門(mén)審批等，另考慮ESB不適合做流程審核等集成應(yīng)用，因此，選擇物料主數(shù)據(jù)的審批功能在OA系統(tǒng)或流程審批系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。OA系統(tǒng)或流程審批系統(tǒng)審批結(jié)束后，將物料主數(shù)據(jù)信息傳輸至ERP。

    PDM、OA系統(tǒng)或流程審批系統(tǒng)將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸至WMB系統(tǒng)后，WMB主要通過(guò)開(kāi)發(fā)消息流將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)需求進(jìn)行消息路由和格式轉(zhuǎn)換。另外，由于BOM數(shù)據(jù)和工藝路徑數(shù)據(jù)量較大，需要將各消息流配置并發(fā)調(diào)用功能。

    PDM與ERP整體集成方案見(jiàn)圖1。

圖1 PDM與ERP整體集成方案

4 PDM與ERP集成接口設(shè)計(jì)

    4.1 中間庫(kù)設(shè)計(jì)

    中間庫(kù)設(shè)計(jì)主要包括表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和觸發(fā)器設(shè)計(jì)。

    表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為兩部分，即交易表設(shè)計(jì)和業(yè)務(wù)表設(shè)計(jì)。這里的交易規(guī)定為觸發(fā)一次主消息流的動(dòng)作。交易表中字段通常包括：消息序列號(hào)、業(yè)務(wù)類(lèi)型、申請(qǐng)人、申請(qǐng)時(shí)間、傳輸標(biāo)志、傳輸時(shí)間等。業(yè)務(wù)表主要是PDM傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括物料主數(shù)據(jù)表、BOM創(chuàng)建表、工藝路徑創(chuàng)建（抬頭、順序、工序、組件分配）表、BOM變更表、工藝路徑變更表、錯(cuò)誤信息返回表等。

    觸發(fā)器主要作用是實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)類(lèi)型處理不同邏輯的觸發(fā)和主消息流的觸發(fā)。為實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)類(lèi)型處理不同邏輯，需要設(shè)計(jì)兩個(gè)觸發(fā)器，即交易表觸發(fā)器、交易明細(xì)表觸發(fā)器。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)觸發(fā)主消息流，需要設(shè)計(jì)事件表觸發(fā)器。

    交易表觸發(fā)器的作用是將傳入中間庫(kù)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)各自業(yè)務(wù)類(lèi)型做業(yè)務(wù)邏輯處理，然后插入交易明細(xì)表。比如，WBS BOM需要做拆分，則將拆分完成的WBS元素號(hào)和交易信息插入交易明細(xì)表；物料BOM不需要拆分，則直接將交易信息插入交易明細(xì)表。交易明細(xì)表觸發(fā)器的作用是當(dāng)有數(shù)據(jù)傳入交易明細(xì)表后則直接觸發(fā)在事件表中插入一條數(shù)據(jù)。事件表觸發(fā)器的作用是觸發(fā)主消息流，即當(dāng)有數(shù)據(jù)插入事件表中，則自動(dòng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該數(shù)據(jù)的EVENT_ID，該EVENT_ID是觸發(fā)主消息流的主鍵。

    4.2 消息流設(shè)計(jì)

    主消息流是在Websphere Message Broker中實(shí)現(xiàn)的，首先采用Database Input節(jié)點(diǎn)作為消息接入入口，該節(jié)點(diǎn)的作用是實(shí)時(shí)監(jiān)控中間庫(kù)，當(dāng)事件表中有數(shù)據(jù)產(chǎn)生，則觸發(fā)該節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)消息流；監(jiān)控到數(shù)據(jù)后在計(jì)算節(jié)點(diǎn)(Compute)中根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型將消息流路由到不同的子消息流中：到達(dá)子流后首先經(jīng)過(guò)Compute節(jié)點(diǎn)處理，用ESQL將監(jiān)控到的數(shù)據(jù)構(gòu)造成ERP、OA或流程審批系統(tǒng)規(guī)定格式的數(shù)據(jù)：然后通過(guò)調(diào)用RFC/Web Service方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至目標(biāo)系統(tǒng)；最后將目標(biāo)系統(tǒng)的返回信息插入到錯(cuò)誤信息表中。

5 結(jié)論

    PDM與ERP系統(tǒng)的集成是鐵路裝備行業(yè)實(shí)施信息化過(guò)程中面臨的迫切問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)之間的有效集成，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性、完整性、唯一性及共享性，不僅能使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程更加順暢，而且能避免由于信息重復(fù)輸入而可能帶來(lái)的錯(cuò)誤，精確地傳遞信息，促使整個(gè)企業(yè)設(shè)計(jì)制造部門(mén)之間協(xié)同工作，大大提高企業(yè)的運(yùn)行效率。

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本文標(biāo)題：鐵路裝備制造業(yè)中基于ESB的PDM與ERP集成方式研究

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