?mes系統(tǒng)架構(gòu)一般可以分為以下幾種:
?
1. 傳統(tǒng)的客戶端 - 服務(wù)器(C/S)架構(gòu)
特點(diǎn)
功能強(qiáng)大的客戶端軟件:在 C/S 架構(gòu)中,客戶端程序負(fù)責(zé)大部分的業(yè)務(wù)邏輯處理和用戶界面展示。它通常需要在每個(gè)用戶終端上安裝專(zhuān)門(mén)的軟件,這些軟件功能比較強(qiáng)大,能夠與服務(wù)器進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)交互。例如,在車(chē)間的生產(chǎn)管理中,客戶端軟件可以提供復(fù)雜的生產(chǎn)調(diào)度界面,方便生產(chǎn)管理人員進(jìn)行任務(wù)分配和進(jìn)度監(jiān)控。
服務(wù)器端提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和部分業(yè)務(wù)處理:服務(wù)器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理以及部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)邏輯的處理。它接收來(lái)自客戶端的請(qǐng)求,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作,如查詢、更新等,然后將結(jié)果返回給客戶端。例如,服務(wù)器存儲(chǔ)生產(chǎn)訂單數(shù)據(jù)、物料清單等基礎(chǔ)信息,當(dāng)客戶端請(qǐng)求生產(chǎn)訂單的詳細(xì)信息時(shí),服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)并返回給客戶端。
優(yōu)勢(shì)
安全性高:由于客戶端和服務(wù)器之間的通信可以采用較為安全的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在服務(wù)器端,服務(wù)器可以對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限控制,所以系統(tǒng)的安全性相對(duì)較高。在一些對(duì)數(shù)據(jù)安全要求較高的制造企業(yè),如軍工企業(yè)、高科技電子企業(yè)等,這種架構(gòu)能夠更好地保護(hù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較低:因?yàn)榭蛻舳顺袚?dān)了部分業(yè)務(wù)邏輯處理,不是所有的數(shù)據(jù)請(qǐng)求都需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器,所以減輕了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不是特別好的生產(chǎn)車(chē)間,這種架構(gòu)可以保證系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行。
劣勢(shì)
客戶端維護(hù)成本高:每個(gè)客戶端都需要安裝和維護(hù)專(zhuān)門(mén)的軟件,當(dāng)軟件需要升級(jí)或更新時(shí),需要在每個(gè)客戶端上進(jìn)行操作,這在大規(guī)模的制造企業(yè)中會(huì)帶來(lái)較高的維護(hù)成本和管理難度。
跨平臺(tái)性差:客戶端軟件通常是基于特定的操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的,很難在不同的操作系統(tǒng)之間兼容。例如,為 Windows 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的客戶端軟件可能無(wú)法在 Linux 系統(tǒng)上運(yùn)行,這限制了系統(tǒng)在不同硬件平臺(tái)上的使用。
2. 瀏覽器 - 服務(wù)器(B/S)架構(gòu)
特點(diǎn)
瘦客戶端模式:B/S 架構(gòu)的最大特點(diǎn)是用戶通過(guò)瀏覽器訪問(wèn) MES 系統(tǒng),不需要在客戶端安裝專(zhuān)門(mén)的軟件。瀏覽器作為客戶端,只需要具備基本的網(wǎng)頁(yè)瀏覽功能即可。這種模式下,系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)主要在服務(wù)器端進(jìn)行,用戶只要通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)系統(tǒng)的網(wǎng)址,就能使用最新版本的系統(tǒng),大大降低了客戶端的維護(hù)成本。
服務(wù)器集中處理業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲(chǔ):所有的業(yè)務(wù)邏輯處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都由服務(wù)器完成。服務(wù)器接收來(lái)自瀏覽器的請(qǐng)求,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后,將生成的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容返回給瀏覽器。例如,在質(zhì)量檢測(cè)模塊,當(dāng)質(zhì)檢員通過(guò)瀏覽器提交產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)后,服務(wù)器會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,如判斷產(chǎn)品是否合格、生成質(zhì)量報(bào)告等,然后將結(jié)果以網(wǎng)頁(yè)的形式返回給質(zhì)檢員。
優(yōu)勢(shì)
易于部署和維護(hù):由于不需要在客戶端安裝專(zhuān)門(mén)的軟件,只要有瀏覽器和網(wǎng)絡(luò)連接就可以使用系統(tǒng),所以部署非常方便。對(duì)于企業(yè)內(nèi)部不同部門(mén)、不同車(chē)間甚至不同廠區(qū)的用戶,只需要提供系統(tǒng)的網(wǎng)址,就可以快速訪問(wèn)系統(tǒng)。而且系統(tǒng)的更新和維護(hù)只需要在服務(wù)器端進(jìn)行,降低了維護(hù)成本和工作量。
跨平臺(tái)性好:瀏覽器是一種通用的軟件,幾乎可以在所有的操作系統(tǒng)上使用,如 Windows、Linux、Mac 等。這使得 MES 系統(tǒng)可以方便地在不同的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行,企業(yè)可以根據(jù)自身的需求靈活選擇設(shè)備來(lái)訪問(wèn)系統(tǒng)。
劣勢(shì)
對(duì)網(wǎng)絡(luò)依賴(lài)程度高:因?yàn)樗械臄?shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)邏輯都在服務(wù)器端進(jìn)行,瀏覽器和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸比較頻繁,所以對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和帶寬要求較高。如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或帶寬不足,會(huì)影響系統(tǒng)的使用體驗(yàn),甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作。
安全性相對(duì)較低:由于瀏覽器是一個(gè)開(kāi)放的訪問(wèn)工具,相比 C/S 架構(gòu),B/S 架構(gòu)更容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。因此,需要采取更多的網(wǎng)絡(luò)安全措施,如加密通信、防火墻、用戶認(rèn)證等,來(lái)保障系統(tǒng)的安全。
3. 分層架構(gòu)
特點(diǎn)
多層結(jié)構(gòu)劃分:分層架構(gòu)通常將 MES 系統(tǒng)分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。表示層主要負(fù)責(zé)用戶界面的展示,將用戶的操作請(qǐng)求傳遞給業(yè)務(wù)邏輯層;業(yè)務(wù)邏輯層處理具體的業(yè)務(wù)規(guī)則和流程,如生產(chǎn)計(jì)劃的制定、生產(chǎn)調(diào)度等,它調(diào)用數(shù)據(jù)訪問(wèn)層來(lái)獲取或更新數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)訪問(wèn)層負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互,執(zhí)行數(shù)據(jù)的查詢、插入、更新和刪除等操作;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層則是存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行所需的各種數(shù)據(jù),如生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)等。
各層相對(duì)獨(dú)立:每一層都有相對(duì)獨(dú)立的功能,層與層之間通過(guò)接口進(jìn)行通信。這種分層的設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加清晰,易于開(kāi)發(fā)、維護(hù)和擴(kuò)展。例如,當(dāng)需要修改生產(chǎn)調(diào)度的業(yè)務(wù)邏輯時(shí),只需要在業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行修改,而不會(huì)影響到表示層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的功能。
優(yōu)勢(shì)
高可維護(hù)性和可擴(kuò)展性:由于各層之間的低耦合性,當(dāng)系統(tǒng)的某一部分需要修改或擴(kuò)展時(shí),不會(huì)對(duì)其他部分產(chǎn)生太大的影響。例如,企業(yè)要增加新的生產(chǎn)工藝或設(shè)備,只需要在業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層添加相應(yīng)的模塊和接口,而不需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模的改造。
便于分工協(xié)作開(kāi)發(fā):在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中,分層架構(gòu)可以讓不同的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)或人員負(fù)責(zé)不同的層次,提高開(kāi)發(fā)效率。比如,界面設(shè)計(jì)人員專(zhuān)注于表示層的開(kāi)發(fā),業(yè)務(wù)專(zhuān)家和程序員共同完成業(yè)務(wù)邏輯層的開(kāi)發(fā),數(shù)據(jù)庫(kù)管理員負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的設(shè)計(jì)和維護(hù)。
劣勢(shì)
開(kāi)發(fā)難度相對(duì)較高:相比簡(jiǎn)單的 C/S 或 B/S 架構(gòu),分層架構(gòu)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)需要考慮更多的因素,如各層之間的接口設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)傳遞方式等。這要求開(kāi)發(fā)人員具有較高的技術(shù)水平和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力,開(kāi)發(fā)周期可能會(huì)相對(duì)較長(zhǎng)。
性能可能會(huì)受到一定影響:由于數(shù)據(jù)和請(qǐng)求在各層之間傳遞需要經(jīng)過(guò)多個(gè)接口,可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的性能下降,尤其是在數(shù)據(jù)量較大或業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜的情況下。因此,在設(shè)計(jì)分層架構(gòu)時(shí),需要優(yōu)化各層之間的通信機(jī)制,以提高系統(tǒng)的性能。
4. 微服務(wù)架構(gòu)
特點(diǎn)
服務(wù)化拆分:微服務(wù)架構(gòu)將 MES 系統(tǒng)拆分成多個(gè)小型的、獨(dú)立的微服務(wù)。每個(gè)微服務(wù)都有自己獨(dú)立的功能,如生產(chǎn)計(jì)劃微服務(wù)、設(shè)備管理微服務(wù)、質(zhì)量控制微服務(wù)等。這些微服務(wù)可以獨(dú)立開(kāi)發(fā)、部署和運(yùn)行,它們通過(guò)輕量級(jí)的通信機(jī)制(如 RESTful API)進(jìn)行相互協(xié)作。
去中心化的數(shù)據(jù)管理:每個(gè)微服務(wù)都可以有自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式和技術(shù)可以根據(jù)微服務(wù)的需求進(jìn)行選擇。例如,設(shè)備管理微服務(wù)可以使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)設(shè)備的基本信息和維護(hù)記錄,而質(zhì)量控制微服務(wù)可能使用非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)。這種去中心化的數(shù)據(jù)管理方式使得每個(gè)微服務(wù)更加靈活和獨(dú)立。
優(yōu)勢(shì)
高度的靈活性和可擴(kuò)展性:企業(yè)可以根據(jù)自身的需求選擇和部署需要的微服務(wù),并且可以方便地對(duì)單個(gè)微服務(wù)進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展。例如,當(dāng)企業(yè)要引入新的質(zhì)量管理方法時(shí),只需要對(duì)質(zhì)量控制微服務(wù)進(jìn)行修改和擴(kuò)展,而不會(huì)影響到其他微服務(wù)的正常運(yùn)行。
技術(shù)異構(gòu)性:不同的微服務(wù)可以使用不同的技術(shù)棧來(lái)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行,這使得企業(yè)可以根據(jù)每個(gè)微服務(wù)的特點(diǎn)選擇最合適的技術(shù)。比如,對(duì)于對(duì)性能要求較高的設(shè)備監(jiān)控微服務(wù)可以使用 C++ 語(yǔ)言和高性能的數(shù)據(jù)庫(kù),而對(duì)于用戶界面相關(guān)的微服務(wù)可以使用 JavaScript 和 HTML5 等前端技術(shù)。
劣勢(shì)
系統(tǒng)復(fù)雜度高:由于微服務(wù)的數(shù)量較多,且它們之間的相互關(guān)系和通信比較復(fù)雜,這使得系統(tǒng)的整體復(fù)雜度大大增加。在開(kāi)發(fā)、部署和維護(hù)過(guò)程中,需要考慮更多的因素,如服務(wù)發(fā)現(xiàn)、配置管理、服務(wù)容錯(cuò)等。
運(yùn)維難度大:微服務(wù)架構(gòu)需要一套完善的運(yùn)維體系來(lái)支持,包括容器化技術(shù)(如 Docker)、服務(wù)編排工具(如 Kubernetes)等。這些技術(shù)的應(yīng)用增加了運(yùn)維的難度和成本,企業(yè)需要有專(zhuān)業(yè)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。