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作者：劉彤輝（1980-），男，遼寧人，本科，現(xiàn)就職于北京和利時(shí)智能技術(shù)有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄苤圃臁⑵脚_(tái)開(kāi)發(fā)、云原生應(yīng)用。

摘要：圍繞食品醫(yī)藥行業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化、信息化、智能化現(xiàn)狀，結(jié)合當(dāng)前面向開(kāi)源、云原生的技術(shù)背景。討論具有食品、醫(yī)藥行業(yè)特點(diǎn)的MES系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架如何設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)了解制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略與食品醫(yī)藥生產(chǎn)的合法合規(guī)要求，結(jié)合MES系統(tǒng)的特點(diǎn)，討論食品醫(yī)藥行業(yè)MES基礎(chǔ)框架的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、包含的功能范圍、設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法。討論從技術(shù)角度對(duì)模型驅(qū)動(dòng)、前后端分離、流程編排、云原生部署方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)實(shí)踐。最終目標(biāo)是能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可用的基礎(chǔ)框架，為開(kāi)發(fā)食品醫(yī)藥行業(yè)行的MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速實(shí)施、靈活擴(kuò)展的產(chǎn)品研發(fā)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)框架；模型驅(qū)動(dòng)；流程編排；云原生

Abstract: In this paper, focusing on the status quo of industrial automation, informatization, and intelligence in the food and pharmaceutical industry, combined with the current open source, cloud-native technology background, we discuss how to design and implement the basic framework of the MES system with the characteristics of the food and pharmaceutical industries. By understanding the "Made in China 2025" strategy and the legal compliance requirements of food and pharmaceutical production, combined with the characteristics of the MES system, we discuss the realization goals, scope of functions, design principles and realization methods of the basic framework of MES in the pharmaceutical and medicine industry. We also discuss the design practice of modeldriven, front-end separation, process orchestration, and cloud native deployment from a technical perspective. Our goal is to design and implement a usable basic framework to achieve rapid implementation and flexible expansion of product development goals for the development of MES systems in the food and pharmaceutical industry.

Key words: Basic framework; Model-driven; Process orchestration; Cloud native

隨著國(guó)家對(duì)食品制藥行業(yè)的強(qiáng)制性規(guī)范，將會(huì)加速M(fèi)ES系統(tǒng)在食品制藥行業(yè)中的普及。由于食品制藥行業(yè)MES系統(tǒng)的特殊性，相對(duì)其他行業(yè)MES系統(tǒng)食藥MES更需要通過(guò)收集和合并來(lái)自各種生產(chǎn)系統(tǒng)的信息，面向生產(chǎn)車(chē)間作業(yè)執(zhí)行層，在充分滿(mǎn)足制藥GMP規(guī)范化管理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝配方管理、生產(chǎn)指令下發(fā)和執(zhí)行、物料流轉(zhuǎn)、設(shè)備狀況的實(shí)時(shí)跟蹤等，來(lái)達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程可追溯、質(zhì)量可監(jiān)控以及車(chē)間管控流程的可視化管理目標(biāo)。保證制藥生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)完整性、可靠性。

相對(duì)在系統(tǒng)基礎(chǔ)框架設(shè)計(jì)上也需要在滿(mǎn)足制藥GMP規(guī)范化上做出區(qū)別于傳統(tǒng)MES系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮。其中重點(diǎn)目標(biāo)以可溯合規(guī)為基礎(chǔ)，在易用性、通用性、高可擴(kuò)展、可客制化等方向進(jìn)行設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

1　基礎(chǔ)框架

1.1　研發(fā)方向

作為基礎(chǔ)框架的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，研發(fā)在平臺(tái)化、工具化、業(yè)務(wù)化的多個(gè)方向上尋找共性，基礎(chǔ)框架與核心組件是核心基礎(chǔ)。

圖1 研發(fā)方向

基礎(chǔ)框架在產(chǎn)品發(fā)展的初期階段，可以說(shuō)每個(gè)產(chǎn)品發(fā)展方向中都有最基本的運(yùn)行框架。對(duì)于是面向?yàn)樯a(chǎn)企業(yè)提供生產(chǎn)管理應(yīng)用軟件的服務(wù)商，基礎(chǔ)框架具有鮮明的企業(yè)應(yīng)用軟件的業(yè)務(wù)屬性。基礎(chǔ)框架包含：生產(chǎn)指導(dǎo)、工廠模型、制程模型、流程建模、業(yè)務(wù)建模、班組&班次&排班、條碼&標(biāo)簽&外設(shè)等業(yè)務(wù)基礎(chǔ)功能組成。

圖2 為生產(chǎn)企業(yè)提供生產(chǎn)管理應(yīng)用軟件的核心組件建設(shè)方向

相對(duì)的產(chǎn)品核心組件更貼近于技術(shù)研發(fā)，組件研發(fā)的技術(shù)能力也是產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)。業(yè)務(wù)熟練程度是公司能力的外顯、核心組件的技術(shù)能力是公司實(shí)力與競(jìng)爭(zhēng)力的內(nèi)在。如圖2所示，為生產(chǎn)企業(yè)提供生產(chǎn)管理應(yīng)用軟件的核心組件建設(shè)方向包括：流程編排、業(yè)務(wù)建模、后端服務(wù)、前端服務(wù)、集成接入。無(wú)論是平臺(tái)化、工具化還是業(yè)務(wù)化方向的核心組件，對(duì)于有用、可用、易用是核心組件的差異化競(jìng)爭(zhēng)的目標(biāo)。

1.2　設(shè)計(jì)原則

基礎(chǔ)框架是一個(gè)產(chǎn)品中的核心組成部分。在設(shè)計(jì)原則上遵循正在開(kāi)發(fā)和已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品是否可被管理為原則。可通過(guò)對(duì)比產(chǎn)品與管理合作、產(chǎn)品與平臺(tái)運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)品與開(kāi)發(fā)者、產(chǎn)品與用戶(hù)的關(guān)系中得出。

圖3 設(shè)計(jì)原則

（1）管理與合作

從管理上通過(guò)公司的規(guī)劃管理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定、協(xié)同各產(chǎn)品線(xiàn)產(chǎn)品間的可復(fù)用可合作關(guān)系。從技術(shù)工具上提供個(gè)產(chǎn)品線(xiàn)的開(kāi)發(fā)組、開(kāi)發(fā)者、管理者以簡(jiǎn)單有效的支撐。實(shí)現(xiàn)管理減負(fù)、溝通高效。

（2）平臺(tái)運(yùn)營(yíng)

推動(dòng)各產(chǎn)品線(xiàn)產(chǎn)品真正運(yùn)行在云平臺(tái)之上，為平臺(tái)的成熟發(fā)展提供事實(shí)上的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。借助云平臺(tái)的整合能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品之間的有效界面切分，總結(jié)可復(fù)用工具。

（3）開(kāi)發(fā)者

對(duì)于開(kāi)發(fā)人員需要了解公司產(chǎn)品線(xiàn)的整體規(guī)劃來(lái)提升每個(gè)開(kāi)發(fā)組內(nèi)負(fù)責(zé)產(chǎn)品的認(rèn)同和理解。通過(guò)云原生技術(shù)的學(xué)習(xí)和理解，促進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方法和過(guò)程趨同于同一種開(kāi)發(fā)模式。

（4）應(yīng)用用戶(hù)

公司產(chǎn)品賦能業(yè)務(wù)部門(mén)服務(wù)于企業(yè)用戶(hù)，明確公司產(chǎn)品的用戶(hù)是業(yè)務(wù)部門(mén)或集成商。

推動(dòng)方向：

• 用戶(hù)需求和產(chǎn)品目標(biāo)匹配；

• 鼓勵(lì)用戶(hù)使用產(chǎn)品。

1.3　功能范圍

MES系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的可視化，生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的可追溯，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行管控，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品品質(zhì)，降低成本，提高客戶(hù)的滿(mǎn)意度。如圖4所示，食品醫(yī)藥行業(yè)MES系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理等核心業(yè)務(wù)模塊；同時(shí)有別于其他傳統(tǒng)MES，食品醫(yī)藥行業(yè)MES更重視生產(chǎn)指導(dǎo)、電子簽名、審計(jì)追溯、條碼管理、標(biāo)簽管理功能；從基礎(chǔ)框架通用應(yīng)用設(shè)計(jì)上還包括：系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、流程控制、訪(fǎng)問(wèn)控制、工廠模型、制程模型、集成擴(kuò)展等。

圖4 食品醫(yī)藥行業(yè)MES系統(tǒng)

功能范圍按基礎(chǔ)框架和醫(yī)藥應(yīng)用兩大方向進(jìn)行劃分，分別包括：

（1）基礎(chǔ)框架

• 系統(tǒng)管理：產(chǎn)品必備功能，包括登錄、主頁(yè)、菜單、用戶(hù)、角色、部門(mén)、人員、系統(tǒng)字典、運(yùn)行參數(shù)配置等；

• 數(shù)據(jù)管理：提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及使用支撐。對(duì)管理數(shù)據(jù)、工廠建模、業(yè)務(wù)建模等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，實(shí)現(xiàn)與上層信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互；

• 流程控制：流程是產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程，流程可編排可組態(tài)是基礎(chǔ)框架的重點(diǎn)，根據(jù)物料配方和生產(chǎn)工藝的要求，通過(guò)流程組態(tài)適配不同產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程管控；

• 訪(fǎng)問(wèn)控制：功能安全和數(shù)據(jù)安全通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)控制功能進(jìn)行約束。功能包括準(zhǔn)入管理、鑒權(quán)管理、認(rèn)證管理等組成；

• 生產(chǎn)指導(dǎo)：將工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理與分析，輔助生產(chǎn)管理的決策；

• 電子簽名：用于身份認(rèn)證，包含密碼式、卡式兩種方式。常用于操作的確認(rèn)、問(wèn)題的確認(rèn)、偏差及批記錄的復(fù)核；

• 審計(jì)追溯：查詢(xún)和打印各類(lèi)業(yè)務(wù)的審計(jì)追溯信息。提供從初始值到當(dāng)前值的完整追溯，以及業(yè)務(wù)操作的操作人、所在工作中心、工作站、簽名信息等；

• 工廠模型：以ISA-95標(biāo)準(zhǔn)為參考對(duì)工廠進(jìn)行信息化建模，建模對(duì)象包括：企業(yè)、廠區(qū)、區(qū)域、工作中心、位置、資源等；

• 制程模型：對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的制作過(guò)程進(jìn)行建模，建模對(duì)象包括：產(chǎn)品、配方、生產(chǎn)工作流、工序步驟、操作指導(dǎo)，為產(chǎn)品生產(chǎn)的操作執(zhí)行準(zhǔn)備；

• 標(biāo)簽管理：用來(lái)管理生產(chǎn)過(guò)程中需要的標(biāo)簽?zāi)０濉?biāo)簽?zāi)０宓脑O(shè)計(jì)借助第三方工具完成，設(shè)計(jì)完成的模板可以在系統(tǒng)中管理；

• 接口管理：設(shè)定采集設(shè)備數(shù)據(jù)的接口，通過(guò)OPC UA協(xié)議，與OPC Server通訊，將設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)/點(diǎn)位值，綁定到設(shè)備屬性上，為設(shè)備數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集提供通道；外系統(tǒng)集成：集成包括功能集成和數(shù)據(jù)集成兩個(gè)方面，功能集成可以通過(guò)添加外系統(tǒng)菜單進(jìn)行鏈接集成。數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)API接口，實(shí)現(xiàn)外系統(tǒng)互聯(lián)。

（2）食藥應(yīng)用

• 物料管理：用于原材料、包材、半成品、成品的管理，設(shè)定物料的基礎(chǔ)信息，包括與庫(kù)存、批次、稱(chēng)量、危險(xiǎn)防范相關(guān)的信息設(shè)定。使用該模塊可以進(jìn)行物料的查看、物料的維護(hù)、狀態(tài)的管理、取樣規(guī)則的配置等功能；

• 配方管理：對(duì)物料合法性驗(yàn)證的核心標(biāo)準(zhǔn)，分為研發(fā)/測(cè)試、生產(chǎn)/臨床兩種類(lèi)型。功能包括配方的創(chuàng)建、配方組分的維護(hù)、批準(zhǔn)、驗(yàn)證、發(fā)布、修訂、失效等功能；

• 工單管理： 工單是產(chǎn)品生產(chǎn)的任務(wù)單、生產(chǎn)指令單，是生產(chǎn)管理的主要維度。工單管理是對(duì)生產(chǎn)任務(wù)的管理，包括工單的開(kāi)立、編輯、發(fā)布、完成、關(guān)閉，以及附加工單的開(kāi)立、管理等；

• 稱(chēng)量管理：產(chǎn)品生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序。使用已校驗(yàn)的衡器、選定的稱(chēng)量模式、對(duì)工單組分中可稱(chēng)量的物料進(jìn)行稱(chēng)量。稱(chēng)量中會(huì)按照物料批次，進(jìn)行物料效價(jià)折算，并驗(yàn)證物料是否可用、稱(chēng)量值是否滿(mǎn)足公差要求，以及其他稱(chēng)量校驗(yàn)。稱(chēng)量會(huì)扣除物料庫(kù)存；

• 工藝管理：管理產(chǎn)品生產(chǎn)所需的工藝路線(xiàn)，包括工藝路線(xiàn)的添加、編輯、刪除、批準(zhǔn)、發(fā)布、升級(jí)等功能。通過(guò)工藝用來(lái)控制生產(chǎn)的工序流程，及各工序的任務(wù)。可限定重要工序的生產(chǎn)地點(diǎn)和物料，再結(jié)合處方來(lái)進(jìn)行精細(xì)的生產(chǎn)控制；

• 倉(cāng)儲(chǔ)管理：用來(lái)對(duì)車(chē)間庫(kù)進(jìn)行管理。包括來(lái)料的接收、成品、半成品的入庫(kù)等；

• 質(zhì)量管理：主要用來(lái)進(jìn)行批次質(zhì)檢結(jié)果的維護(hù)，以及對(duì)偏差的處理；

• 設(shè)備管理：對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中用到的設(shè)備進(jìn)行管理，主要關(guān)注與生產(chǎn)相關(guān)的設(shè)備動(dòng)態(tài)屬性。

2　技術(shù)研究

2.1　模型驅(qū)動(dòng)

模型驅(qū)動(dòng)在不同的領(lǐng)域，有不同的含義。模型是對(duì)“事物”的一種抽象和表達(dá)，在MES領(lǐng)域把模型繼續(xù)細(xì)分可為兩個(gè)方面：數(shù)據(jù)模型與業(yè)務(wù)模型。數(shù)據(jù)模型一般多指在設(shè)計(jì)和建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，用于提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的形式構(gòu)架。業(yè)務(wù)模型主要解決MES包含的各個(gè)業(yè)務(wù)模塊的功能問(wèn)題以及描述生產(chǎn)流程的形式。從編程技術(shù)模型驅(qū)動(dòng)在基礎(chǔ)框架設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中如何體現(xiàn)，如圖5 所示。

圖5 業(yè)務(wù)模型

面向生產(chǎn)企業(yè)的行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)模式分為三個(gè)優(yōu)先：

（1）數(shù)據(jù)優(yōu)先

數(shù)據(jù)優(yōu)先，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程第一步進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的表結(jié)構(gòu)描述來(lái)完成數(shù)據(jù)建模過(guò)程；第二步結(jié)合業(yè)務(wù)分析對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)表進(jìn)行數(shù)據(jù)操作完成邏輯組裝；第三步進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)優(yōu)先面向數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、編程是最常用的面向企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)手段。而面向企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一個(gè)特點(diǎn)是，業(yè)務(wù)總會(huì)適應(yīng)用戶(hù)需求而改變，變就意味數(shù)據(jù)模型的改變，就會(huì)牽涉到業(yè)務(wù)組裝和代碼實(shí)現(xiàn)的改變。影響路徑長(zhǎng)、工作量大。

（2）模型優(yōu)先

模型優(yōu)先第一步是根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行模型構(gòu)建，在業(yè)務(wù)模型構(gòu)建完成后往往會(huì)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)模型完成第二步的自動(dòng)化。第三步進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn)。同樣面對(duì)業(yè)務(wù)需求變化，第一步變更的是業(yè)務(wù)建模，數(shù)據(jù)模型會(huì)自動(dòng)維護(hù)。這樣適應(yīng)了面向企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的業(yè)務(wù)變化，可以快速響應(yīng)。

（3）代碼優(yōu)先

從圖5中可以看出，代碼優(yōu)先是通過(guò)直接編寫(xiě)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的過(guò)程。業(yè)務(wù)系統(tǒng)歸到底最后是由代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的。代碼優(yōu)先是程序員友好的開(kāi)發(fā)模式。優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生變化時(shí)直接修改代碼。缺點(diǎn)是代碼優(yōu)先的開(kāi)發(fā)模式要求整個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)需求管理、系統(tǒng)基礎(chǔ)框架、編碼規(guī)范需要有一定核心輸出能力才能很好的掌控。

2.2　前后分離

前后端分離已經(jīng)成為業(yè)界互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)，在MES企業(yè)業(yè)務(wù)軟件開(kāi)發(fā)中也同樣發(fā)揮著重要作用。

前后端分離（解耦）的核心思想是：前端html頁(yè)面通過(guò)Ajax調(diào)用后端的RestFul API并使用Json數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。架構(gòu)上通過(guò)Ngnix+Node.js等有效地進(jìn)行解耦。前后端分離會(huì)為以后的大型分布式架構(gòu)、彈性計(jì)算架構(gòu)、微服務(wù)架構(gòu)、多端化服務(wù)、多種客戶(hù)端（瀏覽器，安卓、iOS等）打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

前后端分離的關(guān)鍵任務(wù)是如何建立前后端分離機(jī)制，前后端分離后通過(guò)什么樣共同語(yǔ)言完成可交互。技術(shù)上以基于Http協(xié)議的RestFul為主，同時(shí)新興的GraphQL協(xié)議占有重要位置，技術(shù)上稱(chēng)GraphQL為RestFul2.0，也是技術(shù)上前后端協(xié)同的未來(lái)方向。此外，開(kāi)發(fā)管理上如何實(shí)現(xiàn)前后端分離，這方面和模型驅(qū)動(dòng)結(jié)合更能發(fā)揮其管理上通達(dá)全局的作用。

典型的MES業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一定會(huì)經(jīng)歷幾個(gè)階段，需求、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、發(fā)布。結(jié)合前后端分離和模型驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品如圖6所示。

圖6 典型的MES業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

業(yè)務(wù)需求來(lái)自多個(gè)方面，用戶(hù)調(diào)用、市場(chǎng)分析、工程反饋等。

業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)是根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)一步細(xì)化成可實(shí)施可編碼的過(guò)程。

業(yè)務(wù)建模可以作為業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的輸出成果，如果業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)是文檔描述，業(yè)務(wù)建模是需要工具化輔助的業(yè)務(wù)建模結(jié)果。

前端開(kāi)發(fā)、后端開(kāi)發(fā)、編碼實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)模型都圍繞業(yè)務(wù)建模結(jié)果來(lái)構(gòu)建并完成各自領(lǐng)域的任務(wù)。業(yè)務(wù)建模結(jié)果就是各自的共同交流語(yǔ)言，方向驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)。以業(yè)務(wù)建模為中心后端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型并提供服務(wù)，前端通過(guò)變化或工具輔助實(shí)現(xiàn)功能交互界面。

集成及測(cè)試也同樣可以參考業(yè)務(wù)建模結(jié)果進(jìn)行梳理自身的任務(wù)項(xiàng)。

測(cè)試復(fù)核出口標(biāo)準(zhǔn)后發(fā)布產(chǎn)品為用戶(hù)所用。

2.3　流程編排

食藥MES管理系統(tǒng)的主線(xiàn)是以處方為核心，通過(guò)工單發(fā)布、生產(chǎn)指導(dǎo)、生產(chǎn)記錄來(lái)完成生產(chǎn)任務(wù)的過(guò)程。生產(chǎn)過(guò)程在流程編排上解決問(wèn)題包含：

（1）處方物料合法性驗(yàn)證，用處方作為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)驗(yàn)證物料使用及流轉(zhuǎn)是否正確合理；

（2）通過(guò)流程工藝編排來(lái)控制生產(chǎn)的工序流轉(zhuǎn)，控制工序的生產(chǎn)地點(diǎn)和物料，再結(jié)合處方來(lái)進(jìn)行精細(xì)的生產(chǎn)控制；

（3）生產(chǎn)成品后提供從原材料進(jìn)入生產(chǎn)車(chē)間到成品入庫(kù)的全過(guò)程物料追溯信息；包括的物料接收、存儲(chǔ)、使用、產(chǎn)品的產(chǎn)出、包裝等生產(chǎn)信息；如實(shí)記錄產(chǎn)品生產(chǎn)的完整過(guò)程信息。

圖7 生產(chǎn)指導(dǎo)功能

生產(chǎn)指導(dǎo)功能從技術(shù)研究上工藝流程可編排是關(guān)鍵點(diǎn)。如圖7所示生產(chǎn)指導(dǎo)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)工藝流程可組態(tài)、流程過(guò)程可控制。可編排的流程節(jié)點(diǎn)實(shí)例包括：稱(chēng)量、配置、轉(zhuǎn)移、集中、釋放、灌裝、配料、移動(dòng)、腳本等，同時(shí)在已有的工藝實(shí)例還不能滿(mǎn)足編排需求，需要提供自定義工藝實(shí)例的能力。

3　部署應(yīng)用

伴隨制造強(qiáng)國(guó)的推進(jìn)步伐，企業(yè)上云成為企業(yè)集成發(fā)展的趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)外很多企業(yè)相繼投入了云的懷抱。作為食藥行業(yè)MES系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)框架設(shè)計(jì)，能夠支持云化部署運(yùn)行已經(jīng)是不可缺少的必要能力。同時(shí)作為生產(chǎn)管理軟件上云的同時(shí)也能在邊緣側(cè)運(yùn)行是區(qū)別于互聯(lián)網(wǎng)軟件的重要特點(diǎn)。從應(yīng)用部署上既能上云也能獨(dú)立部署是架構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)。

圖8 容器編排技術(shù)

隨著容器技術(shù)的出現(xiàn)，徹底改變了應(yīng)用的部署和運(yùn)行方式。不論是在本地邊緣側(cè)或是云端都可以用統(tǒng)一的容器化方式進(jìn)行管理運(yùn)行。同時(shí)在云端生產(chǎn)環(huán)境中成功部署和操作容器的關(guān)鍵是容器編排技術(shù)，市場(chǎng)上有各種各樣的容器編排工具，其中谷歌公司開(kāi)發(fā)的Kubernetes得到開(kāi)源社群的全力支援，成為容器編排事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] ANSI/ISA95. Enterprise-Control System Integration [S]. 2010.

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年11月刊