1 引言
企業服務總線(EntERPrise Service Bus，ESB)是一個用于整合應用程序和服務的靈活的連接基礎架構，也是一個基于消息的調用企業服務的通信模塊，提供了智慧的面向服務的架構(SOA)方法，以解決與點對點連接和集成相關的高耗資、低效率IT復雜性問題，同時，維持最高級別的可靠性。ESB提供一種標準的軟件底層架構，各種程序組件能夠以服務單元的方式“插入”到該平臺上運行，并且組件之間能夠以標準的消息通信方式來進行交互。
ESB的概念是從面向服務體系架構(Service -Oriented Architecture，SOA)發展而來的，與以服務為導向的應用架構體系(SOA)緊密連接在一起，是SOA核心組成部分，是SOA架構中應用整合的骨干。ESB產品有很多種，開源產品有Mule、Apache ServiceMix、Apache Synapse、JBoss ESB等，商業產品有IBM WebSphere EntERPrise Service Bus、IBM WebSphere Message Broker、IBM WebSphere DataPower、Oracle Service Bus、Oracle EntERPrise Service Bus等。
鐵路裝備制造業企業信息系統集成是一項長期而復雜的工作，因此，將信息系統集成工作通過一個統一的集成平臺實現是十分必要的。為實現對各集成系統的統一開發與管理，可選擇ESB相關產品，例如IBM WebSphere Message Broker(簡稱WMB)作為統一的集成開發和部署平臺。
2 PDM與ERP集成內容
在鐵路裝備行業中，PDM通常管理所有與產品相關的信息（包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結構、權限信息等）和所有與產品相關的過程（包括過程定義和管理）。ERP系統主要是對生產計劃、加工訂單、銷售訂單、采購訂單和生產成本等進行管理，側重于生產制造過程中的管理。PDM和ERP系統之間存在很多交互信息，這些交互信息構成PDM和ERP系統集成的主要內容。
為實現以PDM為代表的技術信息和以ERP為代表的制造信息之間的集成，PDM系統需要為ERP系統提供產品設計的相關信息，ERP系統需要為PDM系統提供產品制造成本的相關信息。下面討論的集成內容主要是PDM系統將產品物料信息、BOM信息以及工藝路線信息等傳遞給ERP系統，即PDM與ERP系統之間的單項傳遞。
物料主數據：是指某一物料編碼對應的所有物料信息，包括基本數據、采購數據、銷售數據、質量數據、MRP1-4、會計數據和成本數據等。物料主數據需要考慮創建和變更兩種方式。
BOM(Bill of Material)數據：BOM即物料清單，也叫產品結構表。BOM是指將產品的原材料、零配件、組合件予以拆解，并將各單項物料按物料編碼、名稱、規格、單位用量、損耗等依照制造流程的順序記錄下來，排列為一個清單。在產品的整個生命周期中，根據不同部門對BOM的不同需求，主要存在幾種BOM：設計物料清單EBOM、計劃物料清單PBOM、制造物料清單MBOM等。本文主要討論的對象是制造BOM信息的集成。制造BOM是描述制造過程物料的結構和關系，根據生產產品的特性，制造BOM又可分為兩種，即物料BOM和WBS BOM。WBS BOM即是單車BOM，也就是每一車輛都有單獨的BOM，BOM按照車輛展開。BOM的集成包括BOM創建和BOM變更兩個子流程。
工藝路徑(Routing)數據：是指從原材料到成品生產每步所需的每個工序的順序。工藝路徑是詳細描述某項目制造過程的文件，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
為實現PDM和ERP間信息集成，需要將PDM發送信息和ERP接收信息的接口接入WMB。PDM與WMB接入方式通過中間庫實現，ESB通過監控數據庫事件表來獲取數據。SAP與WMB接入方式通過WMB產品自帶的SAP Adapter實現。SAP Adapter連接方式通常有4種：BAPI INBOUND，BAPI OUTBOUND，ALE INBOUND，ALEOUTBOUND。由于SAP作為接收數據方，并且需要實時接收返回數據，因此，選擇BAPI OUTBOUND即出站方式作為連接方式。
物料主數據從PDM傳入ERP前通常需要各相關部門的審批，例如，采購數據需要采購部門審批，會計、成本數據需要財務部門審批等，另考慮ESB不適合做流程審核等集成應用，因此，選擇物料主數據的審批功能在OA系統或流程審批系統中實現。OA系統或流程審批系統審批結束后，將物料主數據信息傳輸至ERP。
PDM、OA系統或流程審批系統將業務數據傳輸至WMB系統后，WMB主要通過開發消息流將業務數據根據需求進行消息路由和格式轉換。另外，由于BOM數據和工藝路徑數據量較大，需要將各消息流配置并發調用功能。
PDM與ERP整體集成方案見圖1。
圖1 PDM與ERP整體集成方案
4 PDM與ERP集成接口設計
4.1 中間庫設計
中間庫設計主要包括表結構設計和觸發器設計。
表結構設計分為兩部分，即交易表設計和業務表設計。這里的交易規定為觸發一次主消息流的動作。交易表中字段通常包括：消息序列號、業務類型、申請人、申請時間、傳輸標志、傳輸時間等。業務表主要是PDM傳輸業務數據，包括物料主數據表、BOM創建表、工藝路徑創建（抬頭、順序、工序、組件分配）表、BOM變更表、工藝路徑變更表、錯誤信息返回表等。
觸發器主要作用是實現不同業務類型處理不同邏輯的觸發和主消息流的觸發。為實現不同業務類型處理不同邏輯，需要設計兩個觸發器，即交易表觸發器、交易明細表觸發器。為實現數據庫觸發主消息流，需要設計事件表觸發器。
交易表觸發器的作用是將傳入中間庫的業務數據根據各自業務類型做業務邏輯處理，然后插入交易明細表。比如，WBS BOM需要做拆分，則將拆分完成的WBS元素號和交易信息插入交易明細表；物料BOM不需要拆分，則直接將交易信息插入交易明細表。交易明細表觸發器的作用是當有數據傳入交易明細表后則直接觸發在事件表中插入一條數據。事件表觸發器的作用是觸發主消息流，即當有數據插入事件表中，則自動產生對應該數據的EVENT_ID，該EVENT_ID是觸發主消息流的主鍵。
4.2 消息流設計
主消息流是在Websphere Message Broker中實現的，首先采用Database Input節點作為消息接入入口，該節點的作用是實時監控中間庫，當事件表中有數據產生，則觸發該節點啟動消息流；監控到數據后在計算節點(Compute)中根據業務類型將消息流路由到不同的子消息流中：到達子流后首先經過Compute節點處理，用ESQL將監控到的數據構造成ERP、OA或流程審批系統規定格式的數據：然后通過調用RFC/Web Service方式將數據發送至目標系統；最后將目標系統的返回信息插入到錯誤信息表中。
5 結論
PDM與ERP系統的集成是鐵路裝備行業實施信息化過程中面臨的迫切問題，實現兩個系統之間的有效集成，保證產品數據的一致性、完整性、唯一性及共享性，不僅能使產品的設計、制造過程更加順暢，而且能避免由于信息重復輸入而可能帶來的錯誤，精確地傳遞信息，促使整個企業設計制造部門之間協同工作，大大提高企業的運行效率。
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本文標題：鐵路裝備制造業中基于ESB的PDM與ERP集成方式研究
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