CN110658794B - 一种制造执行系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制造执行系统，所述制造执行系统包括客户端、云服务层以及边缘层，所述客户端通过云服务层提供的服务接口接入所述云服务层以向所述云服务层发送业务请求，所述边缘层用于采集工业数据并提供给所述云服务层，所述云服务层包括基础设施层，平台层以及软件层，所述平台层基于所述基础设施层分配的基础设施资源向所述软件层提供微服务应用的开发环境，并为所述软件层提供执行环境，同时所述平台层调用部署于所述平台层中的的微服务应用响应所述业务请求。本发明具有缩短项目导入周期长，提高系统性能，稳定性好且成本低的优点。

Description

一种制造执行系统

技术领域

本发明涉及工业系统技术领域，尤其涉及一种制造执行系统。

背景技术

现有技术中，制造执行系统((Manufacturing Execution System，简称MES系统)是位于制造企业上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统，它为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求、生产过程)的当前状态。以过程数据为核心，对生产过程进行实时监视、诊断和控制，完成对整个生产环节的整合和系统的优化、管理。当前的制造执行系统存在以下问题：

(1)项目导入周期长：不同公司有各自的制造生产流程，制造生产流程千差万别，没有形成一个标准。基于这种现状，很少有MES供应商在业务功能设计阶段，去充分思考代码重用性问题，导入MES系统基本上按照项目建设的做法执行，每导入一套MES系统，要做很多重复的业务功能开发，导致导入周期漫长。

(2)性能低下：IOT(Internet Of Things，即物联网)的大量使用，产生大量的设备相关数据需要提交给服务器处理；MES客户端与服务器请求与响应频率大幅增加，加大了服务器运算负荷。针对以上情况，很多MES系统会采取纵向扩充方式(针对MES部署以集群方式进行负载均衡)，这种方式还是无法把超大运算负荷的业务逻辑分离出来，导致一个MES部署会因为一小部分逻辑运算的大负荷问题，而影响到这个部署整个MES系统，导致性能低下。

(3)稳定性差：所有功能集中在一个MES系统中部署，一个小问题可能会导致整个系统崩溃，MES生产过程管理模块需要系统高可用。如果系统发生故障，可能会导致大量不良品，增加了生产成本。

(4).扩展性差：不同公司因制造生产流程差异化太大，MES供应商很少有模块化设计思路，导致需求改动形成“牵一发而动全身”局面。如果某个系统负载过高，要使用“集群”进行负载均衡，需要花精力修改系统间的访问细节。

(5)成本高：开发成本：1).所有的开发在一个项目改代码，递交代码相互等待，代码冲突不断。2).代码重用性低，功能难以被复制，导致不同产线导入MES，需要重复开发很多功能。运维维护成本：1).同一用户同一产线的MES，因为功能繁多及集中在一起部署，发生错误，很难定位问题；2).同一用户不同产线的MES，因为代码不统一，分开部署，导致需要运维多个MES系统，运维量加大。部署成本：1).部署不灵活，构建时间长，任何小修改必须重新构建整个项目，这个过程往往很长且容易引起版本不一致导致错误发生；2).IT环境构建是比较复杂的过程。从安装硬件，配置网络，安装软件，应用，配置存储等，许多环节都需要一定的技术力量储备。当环境发生改变时，整个过程需要重复进行。不同的人安装配置的环境会又很大差异。放在复杂的企业环境来考虑，即使有说明，仍然无法保证环境的一致性。(4).硬件成本：IOE(对IBM、Oracle、EMC的简称)成本高昂。

综上所述，当前的制造执行系统存在项目导入周期长、性能低下、成本高以及稳定性差、扩展性差的不足。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种制造执行系统，旨在解决现有技术中制造执行系统性能低下以及成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种制造执行系统，所述制造执行系统包括客户端、云服务层以及边缘层，所述客户端通过云服务层提供的服务接口接入所述云服务层以向所述云服务层发送业务请求，所述边缘层用于采集工业数据并提供给所述云服务层，其中，

所述云服务层包括基础设施层，平台层以及软件层，其中，所述平台层基于所述基础设施层分配的基础设施资源向所述软件层提供微服务应用的开发环境，并为所述软件层提供执行环境，同时所述平台层调用部署于所述平台层中的的微服务应用响应所述业务请求。

优选地，所述平台层用于提供开发框架组件，并作为执行容器以及云计算平台，其中，

所述开发框架组件用于给软件层的微服务应用开发过程提供软件开发框架；

所述执行容器用于给所述软件层运行时提供执行环境；

所述云计算平台用于给所述平台层响应所述业务请求而运行的微服务应用提供算力。

优选地，所述云计算平台采用微服务架构，所述微服务架构包括多个节点，各节点之间采用同步收发机制，所述微服务应用包括多个微服务，多个所述微服务部署于不同所述节点中。

优选地，每个所述节点集群部署，包括多个应用服务器，同一所述微服务部署于同一节点的多个不同应用服务器中。

优选地，所述云计算平台包括API网关、服务注册中心以及负载均衡器；

所述应用服务器注册至所述服务注册中心；

所述负载均衡器用于获取所述应用服务器的当前负载状态并发送给所述API网关；

所述API网关用于在接收到所述业务请求后，根据所述当前负载状态将所述业务请求传递给已经注册到所述服务注册中心的应用服务器，以供所述应用服务器执行对应的微服务。

优选地，所述应用服务器包括基础层、控制层以及执行层，其中，

所述基础层用于定义所述制造执行系统的通讯协议，所述通讯协议包括服务契约、数据契约以及通讯方式；

所述控制层用于获取所述业务请求中的请求参数以及所述执行层中输出的服务参数并传递给所述执行层；

所述执行层用于根据所述请求参数以及所述服务参数启动、执行或者控制所述微服务，并在执行微服务的过程中负责将微服务的异常终止信息，以及微服务的正常执行结果返回给所述客户端。

优选地，所述云计算平台还包括服务治理，所述服务治理用于负责微服务执行过程中的熔断以及降级任务。

优选地，所述云计算平台还包括授权认证服务；所述授权认证服务用于对业务请求的合法性进行认证，并将具备合法性的业务请求发送至所述应用服务器。

优选地，所述云计算平台还包括高速缓存服务器，所述高速缓存服务器与所述应用服务器通讯连接，以通过所述高速缓存服务器实现多个应用服务器之间的数据共享。

优选地，所述基础设施层采用资源虚拟化技术向所述平台层以及软件层分配基础设施资源。

本发明的制造执行系统通过在所述客户端以及边缘层之间部署所述云服务层，所述云服务层响应所述客户端发出的业务请求，且所述云服务层还用于对所述边缘层采集的工业数据进行存储、计算和呈现。进一步地，通过所述平台层给所述软件层提供开发环境以支持所述软件层对微服务应用进行快速开发，提高开发速度，降低开发成本，同时提高了应用开发的高扩展性；同时，通过所述平台层基于所述基础设施层给所述软件层运行时提供运行环境，按需购买基础设施资源，降低了硬件成本和运维人力成本；通过所述平台层调用部署于所述平台层中的微服务应用响应所述业务请求，降低了制造执行系统的复杂度，缩短了制造执行系统导入、提高了功能升级速度；同时所述制造执行系统采用工业互联网架构技术，实现了高可用以及高性能指标。

附图说明

图1是本发明制造执行系统一实施例的总体框架示意图；

图2为本发明制造执行系统运行时各层的位置关系示意图；

图3为本发明制造执行系统的云服务层提供内容服务的关系示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1，本发明提供一种制造执行系统，所述制造执行系统包括客户端、云服务层以及边缘层，所述客户端通过云服务层提供的服务接口接入所述云服务层以向所述云服务层发送业务请求，所述边缘层用于采集工业数据并提供给所述云服务层，其中，所述云服务层包括基础设施层，平台层以及软件层，其中，所述平台层基于所述基础设施层分配的基础设施资源向所述软件层提供微服务应用的开发环境，并为所述软件层提供执行环境，同时所述平台层调用部署于所述平台层中的微服务应用响应所述业务请求。

在本实施例中，所述客户端可以是使用所述制造执行系统的入口，所述客户端可以是任何支持http协议(超文本传输协议)和/或https协议(https是以安全为目标的http通道)的终端，所述客户终端可以是硬件终端如固定终端、移动终端等，也可以是软件终端如浏览器程序、Windows桌面程序以及与所述云服务层交互的第三方软件系统等。所述客户端通过http协议和/或https协议的JSON(JavaScript Object Notation,JS对象简谱，是一种轻量级的数据交换格式，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据)格式数据访问所述云服务层的服务接口。所述云服务层提供的服务接口可以是Rest API接口(Rest API接口是一种软件架构风格、设计风格，而不是标准，提供了一组设计原则和约束条件，它主要用于客户端和服务器交互类的软件。基于这个风格设计的软件可以更简洁，更有层次，更易于实现缓存等机制)，也可以是其他类型的服务接口。在所述云服务层的部署和服务发生改变时，所述客户端不需要修改访问地址和访问路由处理，由所述云服务层进行处理。

在本实施例中，所述云服务层是所述制造执行系统的核心层，采用工业互联网架构，用于给所述客户端以及边缘层提供服务。所述云服务层三层，也即所述基础设施层、平台层以及软件层。其中，所述基础设施层也可称为Iaas(Infrastructure as a Service，基础设施即服务)层，基础设施层作为物理层，提供最基础的基础设施服务，如操作系统、数据库、存储资源等。所述基础设施层采用资源虚拟化技术向所述平台层以及软件层分配基础设施资源，包括从机房设备到其中硬件平台基础设施资源层面的分配、调度，通过将资源抽象化将基础设施资源交付到物理网络或者逻辑网络上，满足平台层和软件层的计算、存储等需求，并负责管理基础设施资源。

所述平台层也可称为Paas(Platform as a Service，平台即服务)层，用于向所述软件层提供微服务应用的开发环境，开发人员可以基于所述平台层提供的开发环境，实现微服务应用的业务逻辑的模块化开发，从而降低开发成本，提高微服务应用的可扩展性；所述平台层还用于给所述软件层运行时提供执行环境(或者运行环境)，同时所述平台层采用微服务架构，在所述软件层开发形成的微服务应用部署于所述微服务架构中，在接到所述客户端发出的业务请求，所述平台层调用部署于所述平台层中的微服务应用响应所述业务请求并执行对应的微服务，并在执行完毕后向所述客户端返回执行结果。

所述软件层也可称为Saas(Software as a Service，软件即服务)层，所述软件层用于将工业知识与经验沉淀为数字化模型，并以工业组件的形式更好的支撑所述平台层快速开发出面向工业场景的定制化微服务应用，也即，所述软件层基于平台层提供的开发环境，实现制造执行系统的业务逻辑，实现后的业务逻辑代码在平台层提供的执行环境中进行执行，以实现所述客户端访问所述云服务层。其中，所述数字化模型包括但不限于工厂建模、过程管理、设备管理、质量管理、车间物流、仓库管理、人员管理、计划排程、系统集成、数据分析、数据采集、Andon(Andon系统作为精益生产制造管理的一个核心工具,在制造过程中发现了生产缺陷/异常时；能通过系统在最短的时间里将信息传递出去，使问题能够快速解决；使生产能够平稳进行，提高效率)、工作流、E-SOP(E-SOP是实现作业指导书电子化,并统一管理和集中控制的一套管理信息平台)，此外，所述软件层还用于开发面向所述客户端的独立的软件服务，包括但不限于浏览器对应的WebSite、Windows桌面程序、打印程序及给运维和二次开发使用的知识库系统。

在本实施例中，所述边缘层用于采集海量的工业数据且进行边缘计算，并传递给所述服务层，以供云服务层对所述工业数据进行数据存储操作、计算操作以及呈现。

综上所述，本发明的制造执行系统的技术方案通过在所述客户端以及边缘层之间部署所述云服务层，所述云服务层响应所述客户端的发出的业务请求，且所述云服务层还用于在所述边缘层对采集的工业数据进行边缘计算后进行存储、计算和呈现。进一步地，通过所述平台层给所述软件层提供开发环境以支持所述软件层对微服务应用进行快速开发，提高开发速度，降低开发成本，同时提高了应用开发的高扩展性；同时，通过所述平台层基于所述基础设施层给所述软件层运行时提供运行环境，按需购买基础设施资源，降低了硬件成本和运维人力成本；通过所述平台层调用部署于所述平台层中的微服务应用响应所述业务请求，降低了制造执行系统的复杂度，缩短了制造执行系统导入周期，提供了系统功能升级速度；同时，所述制造执行系统采用工业互联网架构技术，实现了高可用以及高性能指标。

优选地，所述平台层用于提供开发框架组件，并作为执行容器以及云计算平台，其中，所述开发框架组件用于给软件层的微服务应用开发过程提供软件开发框架；所述执行容器用于给所述软件层运行时提供执行环境；所述云计算平台用于给所述平台层响应所述业务请求而运行的微服务应用提供算力。

在本实施例中，所述平台层运行在所述基础设施层提供的操作系统中，使用基础设施层提供的数据库进行数据存储与管理，以及使用分布式文件系统存储物理物件服务；具体地，所述平台层向所述软件层提供开发框架组件，以支持所述软件层对微服务应用进行快速开发，提高开发速度，降低开发成本，同时提高了应用开发的高扩展性；同时，所述平台层作为所述软件层运行的执行容器，给软件层中的业务逻辑提供容器执行功能，此外，所述平台层作为云计算平台，用于给所述平台层响应所述业务请求而运行的微服务应用提供运算能力。

优选地，所述云计算平台采用微服务架构，所述微服务架构包括多个节点，各节点之间采用同步收发机制，所述微服务应用包括多个微服务，多个所述微服务部署于不同所述节点中。

在本实施例中，所述云计算平台采用微服务架构，微服务架构是一项在云中部署应用和服务的新技术。微服务可以在“自己的程序”中运行，并通过轻量级设备与HTTP型API进行沟通，其关键在于该服务可以在自己的程序中运行，可以将服务公开与微服务架构(在现有系统中分布一个API)区分开来。在服务公开中，许多服务都可以被内部独立进程所限制。如果其中任何一个服务需要增加某种功能，那么就必须缩小进程范围。在微服务架构中，只需要在特定的某种服务中增加所需功能，而不影响整体进程的架构。各所述节点之间采用同步收发机制，且所述微服务应用包括多个微服务，多个所述微服务部署于不同所述节点中，分别实现不同的业务功能，从而提高系统性能。

优选地，每个所述节点之间采用同步收发机制，所述微服务应用包括多个微服务，多个所述微服务部署于不同所述节点中。在本实施例中，所述微服务应用包括多个微服务，多个所述微服务部署于不同所述节点中，防止单节点系统宕机及/或功能升级造成微服务不可用，从而实现系统的高度可用性也即高可用。

优选地，所述云计算平台包括API网关、服务注册中心以及负载均衡器；

所述应用服务器注册至所述服务注册中心；

所述负载均衡器用于获取所述应用服务器的当前负载状态并发送给所述API网关；

所述API网关用于在接收到所述业务请求后，根据所述当前负载状态将所述业务请求传递给已经注册到所述服务注册中心的应用服务器，以供所述应用服务器执行对应的微服务。

在本实施例中，所述API网关在接收到客户端发送过来的业务请求后，根据所述负载均衡器分析各所述应用服务器的当前负载状态，将所述业务请求传递给运算服务较轻的应用服务器进行处理，从而对系统的整体运算负荷进行均衡，提高系统性能。所述应用服务器注册到所述注册服务中心，且所述注册服务中心与所述API网关实时通讯，从而将所述客户端的业务请求传递给注册到所述注册服务中心且当前负载状态较轻的应用服务器进行处理。

优选地，所述应用服务器包括基础层、控制层以及执行层，其中，

所述基础层用于定义所述制造执行系统的通讯协议，所述通讯协议包括服务契约、数据契约以及通讯方式；

所述控制层用于获取所述业务请求中的请求参数以及所述执行层中输出的服务参数并传递给所述执行层；

所述执行层用于根据所述请求参数以及所述服务参数启动、执行或者控制所述微服务，并在执行微服务的过程中负责将微服务的异常终止信息，以及微服务的正常执行结果返回给所述客户端。

在本实施例中，在所述平台层为所述软件层提供开发框架组件时，所述应用服务器的基础层用于定义所述制造执行系统的通讯协议，所述通讯协议包括服务契约、数据契约以及通讯方式，为了降低应用服务器接口变化给所述客户端访问带来连锁改动的繁琐性，及所述应用服务器数以百计的接口给前端调用带来的困惑，及制造执行系统可配置化需求的实现，所述应用服务器的开发框架统一接口，执行逻辑由所述数据契约中的路由信息进行控制执行；所述控制层用于解析所述业务请求中的json格式数据，而json格式数据的数据内容包含路由信息，从而实现对客户端的业务请求进行路由解析及服务执行。所述通讯方式采用Rest API风格设计，并使用https协议，基于工业软件方向的应用，弱化http请求方法(GET\POST\PUT\DELETE等)与应用服务接口层的强耦合，弱化http请求方法语义、弱化请求过程TCP传输包的性能差异，统一一个http请求方法：POST。

在本实施例中，所述控制层用于获取所述业务请求中的JSON请求参数(包括路由信息)以及所述执行层中输出的服务参数并传递给所述执行层，同时把所述业务请求的路由信息进行路由工作；此外所述控制层还可进行会话管理以及上下文管理，所述会话管理也即管理客户端请求持久化令牌，让客户端持有有效令牌在所述云服务层中任意访问；所述会话管理也即对客户端参数及执行服务的输入输出参数进行管理。

在本实施例中，所述执行层包括执行引擎以及对象池管理，所述执行引擎用于接收所述控制层传入的JSON请求参数(包括路由信息)及服务参数，按照客户端请求的JSON请求参数，动态的启动服务、执行服务、控制服务，在执行过程中负责将服务的异常终止信息及服务的正常结果返回给客户端。所述对象池管理用于对所述执行引擎中服务加载的程序类实例进行重复利用控制，采用对象池对程序类对象进行有效期管理，在有效期内，空闲的程序类对象可以被反复使用，避免反复加载程序类实例出现的系统性能损耗。

优选地，所述云计算平台还包括服务治理，所述服务治理用于负责微服务执行过程中的熔断以及降级任务。在本实施例中，所述服务治理也可称为微服务治理，所述服务治理可划分为三个阶段，包括服务设计期、服务运行期以及服务持续治理期，包含了服务的整个生命周期，在本实施例中，所述服务治理用于负责微服务执行过程中的熔断以及降级任务。

优选地，所述云计算平台还包括授权认证服务；所述授权认证服务用于对业务请求的合法性进行认证，并将具备合法性的业务请求发送至所述应用服务器。在本实施例中，所述API网关接收到所述业务请求后，通过所述授权认证服务进行请求合法性认证，在确定所述业务请求具备合法性后，根据所述负载均衡器的功能调度注册到所述服务注册中心应用服务器，并把所述业务请求传递给所述应用服务器进行处理。

优选地，所述云计算平台还包括高速缓存服务器，所述高速缓存服务器与所述应用服务器通讯连接，以通过所述高速缓存服务器实现多个应用服务器之间的数据共享。

在本实施例中，所述高速缓存服务器具有以下优势，首先，所述高速缓存服务器可以充分地缩短业务请求的响应时间，特别是在客户端与应用服务器之间的瓶颈带宽比它与高速缓存服务器之间的瓶颈带宽小得多的时候，如果在客户端和高速缓存服务器之间存在一个高速连接(实际情况也通常是这样)，而且高速缓存服务器上存有所请求的对象，那么它将迅速地把该对象递送给客户端；其次，高速缓存服务器可以充分地降低相应机构在因特网访问链路上的流量，降低流量后，机构(譬如说公司或大学)就不必过快地升级带宽，从而节省了费用。另外，高速缓存服务器可以显著降低因特网的总体流量，从而改善所有应用的性能，最后，在因特网的机构、地区、国家等层次上密布高速缓存服务器主机可提供一个用于迅速散布内容的基础设施，即使是在低速访问链路之后的低速服务器主机上运行其站点的内容供应商也大受稗益。如果这些资源不足的内容供应商突然有受欢迎的内容待散布，那么这些内容将会在较短时间内拷贝到大量的高速缓存服务器中，从而满足用户的强烈需求。

进一步地，本发明通过以下方式保证所述制造执行系统的高度可用性也即高可用，(1)服务层中任务服务采用集群；(2)、keepalive：其中包括：1).独立中间件(例如消息服务、高速缓存服务、日志服务)使用各自keepalive功能保持keepalive；2).API网关、服务注册中心采用第三方keepalive中间件保持keepalive；3).应用服务器采用“服务注册中心”服务治理功能保持keepalive；在本实施例中，keepalive的含义为保证客户端以及应用服务器的良好连接(good connection)；此外，还可以通过心跳检测(heartbeat)检测客户端以及应用服务器的连接状态。

请参阅图2，图2示出了系统运行时各层的位置关系，所述基础设施层作为物理层，提供最基础的基础设施服务，如操作系统、数据库、存储资源等。所述平台层作为执行容器及执行层，所述基础设施层的操作系统中，使用所述基础设施层提供的数据库进行数据存储与管理，及使用分布式文件系统存储物理物件服务；给所述软件层中的业务逻辑提供容器执行功能。所述平台层用于所述制造执行系统的业务逻辑实现，基于所述平台层的开发框架，实现后的业务逻辑代码在所述平台层的执行容器中进行执行，供客户端访问。此外，所述平台层与所述软件层之间连接有中间件，所述中间件是所述制造执行系统中实现高可用、高性能的中间独立子系统。

请参阅图3，图3示出所述云服务层提供内容服务的关系，其中，二次开发服务开放接口，安全授权，满足个性化用户的二次开发需求；解决方案即服务(Solution as aService)通过对业务组件进行再开发或再构建，形成解决方案级别的服务。业务组件即服务(Module as a Service)通过业务抽象对API进行“再开发或再构建提供具体的业务组件化服务；所述平台层提供与业务无关、纯平台技术功能提供API服务。

基于上述说明及描述，以下对本发明的所述制造执行系统的工作过程进行描述：

一、云服务层启动；

(1).云服务层启动所述服务注册中心；

(2).云服务层启动所述API网关以及所述授权认证服务并且自动注册到所述服务注册中心；

(3).云服务层启动消息服务、高速缓存服务以及日志服务；

(4).云服务层启动按照微服务部署的应用服务器，并且应用服务器自动注册到所述服务注册中心；

(5).所述服务注册中心把注册到它的所有服务地址消息副本传递给各个服务(如：API网关、应用服务器等)；

(6).云服务层启动完毕，等待客户端请求；

二、云服务层运行；

(1).所述客户端通过SaaS层的应用程序(WebSite、Windows桌面程序、移动终端程序等)向云服务层发起业务请求；

(2).平台层的所述API网关接收到所述业务请求后，通过所述授权认证服务进行请求合法性认证，认证通过后，根据所述负载均衡器的调度功能调度所述注册到所述服务注册中心中的应用服务器，并把业务请求给应用服务器；

(3).平台层的应用服务器接收业务请求后，通过所述控制层进行参数解析，把任务传递给所述执行层；

(4).执行层的执行引擎通过对象池找到空闲的程序类对象，负责启动、执行服务，且返回服务执行结果(异常或者正常的执行结果)给客户端请求。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种制造执行系统，其特征在于，所述制造执行系统包括客户端、云服务层以及边缘层，所述客户端通过云服务层提供的服务接口接入所述云服务层以向所述云服务层发送业务请求，所述边缘层用于采集工业数据并提供给所述云服务层，其中，

所述云服务层用于响应所述客户端发送的业务请求，以及对所述边缘层采集的工业数据进行存储、计算和呈现；

所述云服务层包括基础设施层，平台层以及软件层，其中，所述平台层与所述软件层之间连接有中间件，所述中间件是所述制造执行系统中的中间独立子系统，所述平台层基于所述基础设施层分配的基础设施资源向所述软件层提供微服务应用的开发环境，并为所述软件层提供执行环境，同时所述平台层调用部署于所述平台层中的微服务应用响应所述业务请求；

所述平台层用于提供开发框架组件，并作为执行容器以及云计算平台，其中，

所述开发框架组件用于给软件层的微服务应用开发过程提供软件开发框架；

所述执行容器用于给所述软件层运行时提供执行环境；

所述云计算平台用于给所述平台层响应所述业务请求而运行的微服务应用提供算力；

其中，所述云计算平台采用微服务架构，所述微服务架构包括多个节点，各节点之间采用同步收发机制，所述微服务应用包括多个微服务，多个所述微服务部署于不同节点中；

其中，每个所述节点集群部署，包括多个应用服务器，同一所述微服务部署于同一节点的多个不同应用服务器中，其中，所述微服务在自己的程序中运行，并通过轻量级设备与HTTP型API进行沟通，以将所述微服务与所述微服务架构区分开来。

2.如权利要求1所述的制造执行系统，其特征在于，所述云计算平台包括API网关、服务注册中心以及负载均衡器；

所述应用服务器注册至所述服务注册中心；

所述负载均衡器用于获取所述应用服务器的当前负载状态并发送给所述API网关；

所述API网关用于在接收到所述业务请求后，根据所述当前负载状态将所述业务请求传递给已经注册到所述服务注册中心的应用服务器，以供所述应用服务器执行对应的微服务。

3.如权利要求2所述的制造执行系统，其特征在于，所述应用服务器包括基础层、控制层以及执行层，其中，

所述基础层用于定义所述制造执行系统的通讯协议，所述通讯协议包括服务契约、数据契约以及通讯方式；

所述控制层用于获取所述业务请求中的请求参数以及所述执行层中输出的服务参数并传递给所述执行层；

所述执行层用于根据所述请求参数以及所述服务参数启动、执行或者控制所述微服务，并在执行微服务的过程中负责将微服务的异常终止信息，以及微服务的正常执行结果返回给所述客户端。

4.如权利要求3所述的制造执行系统，其特征在于，所述云计算平台还包括服务治理，所述服务治理用于负责微服务执行过程中的熔断以及降级任务。

5.如权利要求2所述的制造执行系统，其特征在于，所述云计算平台还包括授权认证服务；所述授权认证服务用于对业务请求的合法性进行认证，并将具备合法性的业务请求发送至所述应用服务器。

6.如权利要求2所述的制造执行系统，其特征在于，所述云计算平台还包括高速缓存服务器，所述高速缓存服务器与所述应用服务器通讯连接，以通过所述高速缓存服务器实现多个应用服务器之间的数据共享。

7.如权利要求1-6任一项所述的制造执行系统，其特征在于，所述基础设施层采用资源虚拟化技术向所述平台层以及软件层分配基础设施资源。