CN107450495B - 一种基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型系统。包括：消息引擎、规则引擎；所述消息引擎、规则引擎通过异步的消息处理机制，使在制品管理的每一项业务操作封装在业务对象中实现，彼此相对独立；所述消息引擎包括消息数据接收模块、消息数据存储模块、消息数据发送模块；所述规则引擎接收到业务消息后，规则引擎会根据系统中针对该事件类型配置的订阅者查找对应的消费者，每个消费者单独启动一个处理线程，按照规则映射中配置的业务逻辑，对消息进行处理。本发明模型实现了在制品管理业务与消息、业务与业务之间的解耦，配合可配置的消息发布机制和规则引擎，提高了在制品管理业务流程的功能可重构、可定制能力。

Description

一种基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型系统

技术领域

本发明涉及一种用于制造执行系统的MES业务流程模型系统，具体涉及一种基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型系统。

背景技术

车间的在制品物流管理必须与车间现场的实际在制品物料转运业务流程相适应。因为每个企业的生产组织方式不同，对在制品管理的粒度、人员条件、流程规范也区别较大，因此在实施MES的在制品管理模块时，往往具有较多的定制开发需求，为实施带来了较多的工作量和难度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型及系统，可有效提升MES在制品物流管理模块的可配置性和可重构性，提高实施质量和交付能力。

为了实现发明目的，本发明的技术解决方案是：

一种基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型，包括：

消息引擎、规则引擎；

所述消息引擎、规则引擎通过异步的消息处理机制，使在制品管理的每一项业务操作封装在业务对象中实现，彼此相对独立；

所述消息引擎包括消息数据接收模块、消息数据存储模块、消息数据发送模块；

所述规则引擎接收到业务消息后，规则引擎会根据系统中针对该事件类型配置的订阅者查找对应的消费者，每个消费者单独启动一个处理线程，按照规则映射中配置的业务逻辑，对消息进行处理。

根据本发明实施例，所述消息引擎内设置消息触发器、消息订阅器。

根据本发明实施例，所述消息数据接收模块，用于接收数据库中的消息数据和业务数据；所述消息数据与业务数据保存在同一数据库实例里，保证两者的保存操作在同一个数据库事务中，保证业务数据提交成功的情况下，触发后续的消息引擎；所述消息数据接收模块将接收的消息数据进行拷贝，将同一条消息数据复制成多个副本，分配到多个不同的消费者线程处理。

根据本发明实施例，所述消息数据存储模块，用于存储消息订阅器中事件的消息订阅消息。

根据本发明实施例，所述消息数据发送模块，用于消息的批量发送；所述消息引擎定时扫描数据库中未发送的消息数据，按消息的业务时间和系统设置的吞吐量，进行消息的批量发送。

根据本发明实施例，所述消息订阅器消息禁用设置，用于控制消息的发出。

根据本发明实施例，所述消息引擎设有重发接口，用于在消息发送失败的情形下，重新触发业务消息。

在应用了消息引擎和规则引擎后，在制品管理业务流程中的每个业务操作过程之间彼此独立。业务间的联系靠业务触发的消息、以及相应的消息处理流程决定。通过配置消息引擎中的消息订阅器，可决定哪些业务触发的消息数据被发送到消息队列响应；通过配置规则引擎中的消息规则映射，可以决定消息数据的处理流程，从而决定后续调用哪些业务响应前面已完成的业务。通过这种形式，即可建立柔性的、可配置、可重构的在制品物流管理业务流程。

一种基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型的业务流程方法，包括：

业务消息发送，业务消息在数据库中数据发生变化时触发业务消息处理；具体步骤如下：

当业务事务处理成功，并向数据库提交相应业务数据后，消息引擎采用轮询的方式发现业务数据变更，从而触发相应的业务消息，进入消息发布队列；

业务消息处理，具体步骤如下：

业务消息从消息发布队列发出后，由消息引擎中的消息订阅器接收；

依消息——规则映射关联到该消息对应的消息处理规则，当消息与处理规则对应后，会在消费者线程池中开启与规则对应的消息处理线程，进行对应的消息处理流程，触发后续业务对象；同时根据消息处理过程的结果，更新消息状态，并反馈给消息引擎。

根据本发明实施例，在业务消息发送中，消息引擎接收到消息数据，会优先查询消息触发器，如果系统中存在此事件的消息订阅，会将消息进行解析，并存储在数据库中，记录对应的业务来源，业务时间，消息上下文，发送状态，发送次数；如果系统中不存在此事件的消息订阅，则消息数据存储模块会忽略当前消息数据。

根据本发明实施例，在业务消息发送中，消息引擎定时扫描数据库中未发送的消息数据，按消息的业务时间和系统设置的吞吐量，进行消息的批量发送；

对发送失败的消息，会被消息引擎标记成失败状态，同时消息的发送次数会加1，失败的消息数据进入下一次的投递周期；

消息引擎间隔一定的时间扫描发送失败的消息，重新发送，当发送次数超过一个阈值时，就不再投递了。

本发明的有益技术效果是：本发明模型实现了在制品管理业务与消息、业务与业务之间的解耦，配合可配置的消息发布机制和规则引擎，提高了在制品管理业务流程的功能可重构、可定制能力，以适应不同企业的在制品管理模式，降低了MES在不同企业实施在制品物流管理模块的开发工作量和成本。

附图说明

图1是基于消息规则引擎的消息处理流程图。

图2是基于消息规则引擎建立的标准推动式在制品物料管理流程图。

图3是标准推动式在制品物流管理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地说明。

本发明基于消息规则引擎技术，设计并实现了一种用于在制品管理的、具有高柔性和可配置性的业务流程模型和系统。

一种基于消息规则引擎的在制品管理业务流程模型及系统，在该模型和系统中，在制品管理的每一项业务操作封装在业务对象中实现，彼此相对独立；业务间的联系通过异步的消息处理机制建立。该异步消息处理机制以消息引擎和规则引擎为核心，现详述如下。

1、消息引擎

消息引擎由消息数据接收模块、消息数据存储模块、消息数据发送模块组成。各模块说明如下：

(1)消息数据接收模块

为了保证只有业务方法成功的情况下，才能触发后续的消息引擎，系统将消息数据与业务数据保存在同一数据库实例里，保证两者的保存操作在同一个数据库事务中。事务提交成功后，消息引擎才能接收到消息数据。

(2)消息数据存储模块

消息引擎接收到消息数据，会优先查询消息触发器，如果系统中存在此事件的消息订阅，会将消息进行解析，并存储在数据库中，记录对应的业务来源，业务时间，消息上下文，发送状态，发送次数；如果系统中不存在此事件的消息订阅，则消息数据存储模块会忽略当前消息数据。

(3)消息数据发送模块

消息引擎定时扫描数据库中未发送的消息数据，按消息的业务时间和系统设置的吞吐量，进行消息的批量发送。

对发送失败的消息，会被消息引擎标记成失败状态，同时消息的发次数会加1，失败的消息数据进入下一次的投递周期。消息引擎间隔一定的时间扫描发送失败的消息，重新发送，当发送次数超过一个阈值时，就不再投递了。因为这个时候可能是由于业务系统的接口出了什么问题而没有接收到消息，再尝试投递只会造成网络流量的浪费，影响其他系统的业务，所以停止继续投递。

2、规则引擎

接收到业务消息后，规则引擎会根据系统中针对该事件类型配置的订阅者查找对应的消费者，每个消费者单独启动一个处理线程，按照规则映射中配置的业务逻辑，对消息进行处理。

处理完成后，消息引擎接收处理状态回复，标记消息对应订阅者的处理状态，若处理异常，则记录异常原因。

在传统的消息队列中，如果后续存在多个订阅的业务处理，则需要多次发送相同的消息数据投递到不同主题的消息队列中，通过消息裂变的方式投递给多个订阅者，限制了消息系统的吞吐能力和业务的扩展。

本发明中的消息数据处理模块会将接收的消息数据进行拷贝，将同一条消息数据复制成多个副本，分配到多个不同的消费者线程处理。这样做既可以进一步提高业务执行的成功性，又使得业务具备可扩展性与可配置性。

在应用了消息引擎和规则引擎后，在制品管理业务流程中的每个业务操作过程之间彼此独立。业务间的联系靠业务触发的消息、以及相应的消息处理流程决定。通过配置消息引擎中的消息订阅器，可决定哪些业务触发的消息数据被发送到消息队列响应；通过配置规则引擎中的消息规则映射，可以决定消息数据的处理流程，从而决定后续调用哪些业务响应前面已完成的业务。通过这种形式，即可建立柔性的、可配置、可重构的在制品物流管理业务流程。

图1为本发明所述的在制品业务对象间基于消息规则引擎的消息处理流程。各部分功能说明如下。

1.业务消息发送

本模型的业务消息是在业务数据库中数据发生变化时触发的。当业务事务处理成功，并向数据库提交相应业务数据后，消息引擎采用轮询的方式发现业务数据变更，从而触发相应的业务消息，进入消息发布队列。本发明的模型设有消息订阅器，可进行消息禁用设置，从而控制哪些种类的消息可以发出。消息引擎设有重发接口，以在某些特殊情形下(如消息发送失败)重新触发业务消息。

2.业务消息处理

业务消息从消息发布队列发出后，由规则引擎中的消息订阅者接收。依消息——规则映射关联到该消息对应的消息处理规则。可以通过规则配置来设置业务消息与消息处理规则的映射关系。当消息与处理规则对应后，会在消费者线程池中开启与规则对应的消息处理线程，进行对应的消息处理流程，触发后续业务对象。同时根据消息处理过程的结果，更新消息状态，并反馈给消息引擎。在制品管理流程中的某一业务操作的后续业务，即为该业务触发的消息对应的规则中设定的后续业务。

图2所示为所示为基于消息规则引擎建立的标准推动式在制品物料管理流程。通过配置消息规则引擎，配置好对工序派工单的完工消息数据、物料转运消息数据、库存变化消息数据、库存超限消息数据进行响应触发对应消息，在规则引擎中配置好对应信息的处理规则。在完工信息处理规则中生成转运任务，从而实现完工后自动触发从工序1工位到缓冲库的物料转运；转运任务执行后会触发转运消息，其处理规则中会触发目标位置的库存更改，从而中间品库存会在物料转入后记录库存增量；库存增量消息的处理规则中会触发库存超限检查，检查存储数量是否超过了上限，而超限后的消息处理会触发到下道工序的物料转运任务，从而实现了库存数量超限后对下道工序的物料推动。

图3所示为在某企业定制的拉动式物料转运流程。该定制流程目标是实现依据工位生产报工数量自动计算物料库存扣减量，产生相应数量的在制品转运任务。具体实现为：通过配置消息引擎对工序派工单报工、物料需求、缓冲库库存变化的消息数据进行响应并触发对应消息；配置规则引擎在报工消息处理中调用缓冲库库存数量扣减的业务；在库存数量变化消息处理中，设置规则调用物料需求生成业务；配置物料需求消息处理规则，统计物料需求数量，在满足设定数量时调用在制品转运任生成，实现上道工序的工位到缓冲库的物料转运。此定制化的拉动式物料管理与标准推动式在制品物料管理流程相比差异很大，但采用本发明提出的模型，只需对消息引擎的消息触发和规则引擎的对应处理规则进行配置即可快速实现，说明了此模型较高的可重构、可配置性。

本发明提出的在制品管理业务流程模型，在在制品管理业务数据提交到数据库时才触发相应业务消息，实现了业务与消息的解耦。通过调用消息规则引擎中的规则，决定后续执行的业务，因此实现了业务与业务间的解耦。会触发的业务消息以及消息与处理规则之间的关联关系均可配置，因此提高了在制品管理业务流程的可定制、可重构能力。应用此模型及其系统，可以显著降低MES在制品管理模块实施的开发工作量，降低实施风险和成本。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (3)

1.一种基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型的业务流程方法，所述基于消息规则引擎的柔性在制品管理业务模型包括：

消息引擎、规则引擎；

所述消息引擎、规则引擎通过异步的消息处理机制，使在制品管理的每一项业务操作封装在业务对象中实现，彼此相对独立；

所述消息引擎包括消息数据接收模块、消息数据存储模块、消息数据发送模块；

所述规则引擎接收到业务消息后，规则引擎会根据系统中针对事件类型配置的订阅者查找对应的消费者，每个消费者单独启动一个处理线程，按照规则映射中配置的业务逻辑，对消息进行处理；

所述消息引擎内设置消息触发器、消息订阅器；

所述消息数据接收模块，用于接收数据库中的消息数据和业务数据；所述消息数据与业务数据保存在同一数据库实例里，保证两者的保存操作在同一个数据库事务中，保证业务数据提交成功的情况下，触发后续的消息引擎；所述消息数据接收模块将接收的消息数据进行拷贝，将同一条消息数据复制成多个副本，分配到多个不同的消费者线程处理；

所述消息数据存储模块，用于存储消息订阅器中事件的消息订阅消息；

所述消息数据发送模块，用于消息的批量发送；所述消息引擎定时扫描数据库中未发送的消息数据，按消息的业务时间和系统设置的吞吐量，进行消息的批量发送；

所述消息订阅器消息禁用设置，用于控制消息的发出；

所述消息引擎设有重发接口，用于在消息发送失败的情形下，重新触发业务消息；

其特征在于包括：

业务消息发送，业务消息在数据库中数据发生变化时触发业务消息处理；具体步骤如下：

当业务事务处理成功，并向数据库提交相应业务数据后，消息引擎采用轮询的方式发现业务数据变更，从而触发相应的业务消息，进入消息发布队列；

业务消息处理，具体步骤如下：

业务消息从消息发布队列发出后，由消息引擎中的消息订阅器接收；

依消息——规则映射关联到消息对应的消息处理规则，当消息与处理规则对应后，会在消费者线程池中开启与规则对应的消息处理线程，进行对应的消息处理流程，触发后续业务对象；同时根据消息处理过程的结果，更新消息状态，并反馈给消息引擎。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在业务消息发送中，消息引擎接收到消息数据，会优先查询消息触发器，如果系统中存在此事件的消息订阅，会将消息进行解析，并存储在数据库中，记录对应的业务来源，业务时间，消息上下文，发送状态，发送次数；如果系统中不存在此事件的消息订阅，则消息数据存储模块会忽略当前消息数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在业务消息发送中，消息引擎定时扫描数据库中未发送的消息数据，按消息的业务时间和系统设置的吞吐量，进行消息的批量发送；

对发送失败的消息，会被消息引擎标记成失败状态，同时消息的发送次数会加1，失败的消息数据进入下一次的投递周期；

消息引擎间隔一定的时间扫描发送失败的消息，重新发送，当发送次数超过一个阈值时，就不再投递了。