CN112381528B - 一种生产过程中实时数据交互的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明的一种生产过程中实时数据交互的方法，智能制造生产数据实时交互推送到协同企业信息***，将产品数据实时有效应用到企业产品生命周期全过程和企业运行管理的各个环节，可有效提高生产、经营、管理、决策的效率和水平，进而提高企业经济效益和企业竞争能力。

Description

一种生产过程中实时数据交互的方法
技术领域
本发明涉及协同智能制造技术领域，尤其涉及一种生产过程中实时数据交互的方法。
背景技术
产品开发活动不仅具备创造性和智能性，而且具备群体性和协作性，网络化协同制造模式有了共享产品信息及产品生产过程实时信息需求。现在信息共享都是先物理存储在数据中心后通过数据需求方主动调用数据服务来获取所需数据。这样协同制造企业无法实时有效地获取智能生产过程中的数据，并且当数据量很大的时候，从数据中心大量数据获取所需数据速度很慢。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决协同企业间智能制造生产过程中实时数据交互问题而提供一种生产过程中实时数据交互的方法，协同制造企业无法实时有效地获取智能生产过程中的数据，并且当数据量很大的时候从数据中心大量数据获取所需数据速度很慢。本发明采用协同云异步消息触发数据主动推送到协同云所配置企业的方法，解决协同企业智能制造数据不能实时交互的问题，也解决了从数据中心获取数据慢的问题；本质上是智能制造终端上报到协同云平台的数据，通过消息发送到实时数据交互模块，然后该模块通过一种轻量级的数据交换格式根据协同云平台的配置实时主动推送到平台所配置的协同企业信息***，供协同企业对数据进行分析及使用。和现有先存储数据，企业主动调用的数据交互不同，很好的解决了协同制造过程中数据的实时性。
本发明的方法涉及三个体系结构：智能制造产线客户端，协同云平台，协同企业信息***(支持多个协同企业信息***对接)。本发明涉及到异步消息通讯、异构数据交互、数据交换安全、微服务方面的技术。
体系结构说明如下：智能制造产线客户端是直接面向生产车间的。可以通过http请求与协同云进行交互完成信息化及自动化下的产品制造，并且可以采集设备及产品信息上报协同云平台。协同云平台是负责生产的各种业务模块处理、逻辑处理及基础数据、协同企业的管理。整个协同云框架采用微服务架构，通过业务功能切分不同模块。各模块之间通过微服务可以相互调用，与基础消息服务一起协作完成完整的业务功能。本发明协同云平台主要涉及到管理服务模块、生产制造服务模块、实时数据交互模块及基础消息服务。协同企业信息***是企业各自本身的信息***，他们的信息***与智能制造协同之间需要进行交互，对于各协同企业需要在协同制造云平台管理模块进行管理。协同云平台可以与多个协同企业进行交互。
异步消息通讯采用RabbitMQ，并且分布式部署，提高***可用性以及可扩展性。异步实时通讯保证数据能快速同步传递到实时数据交互模块，供交互模块处理。异构的数据结构是因为不同协同企业对于数据格式要求可能会不一致。对于没有要求格式要求的则采用JSON，对于有要求的通过在协同云平台管理模块可以管理配置协同企业的一种轻量级的数据交换格式，进行数据交互时根据配置转换为企业所需格式。不同信息***的交互必须要保证安全性。本发明中协同云企业自己在协同云平台配置交互的账号和公钥。协同云平台与协同企业信息***交互之前先通过账号及公钥进行鉴权，鉴权通过则可以进行交互。
本发明主要流程是先在协同云平台管理服务模块配置协同企业需要的业务模块、数据条件、及数据推送地址、协同企业数据对接***账号、密钥。智能制造产线客户端上报实时生产数据到协同云平台生产制造服务模块，协同云平台生产制造服务模块通过异步消息发送数据到实时数据交互模块。实时数据交互模块读取协同平台云的配置。根据业务模块、数据条件配置判断是否需要推送的企业，需求推送时则用异步方法根据协同云平台配置的协同企业数据格式用异步方法对每个企业数据进行转换，然后根据配置的账号及公钥进行鉴权。鉴权通过则根据配置的推送地址、鉴权返回的令牌推送数据到协同企业。协同企业信息***接收实时数据进行分析或使用。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种生产过程中实时数据交互的方法，包括以下步骤：
步骤1.配置协同云平台管理数据；
数据交互前保证管理平台配置了数据交互所需基础数据及协同企业信息，整个***生命周期内基础数据及协同企业信息只要没有业务变化只需要在P2智能制造web端配置一次即可，若有变化则进行新增或编辑操作；支持所有协同企业对自己信息进行维护；
步骤2.实时数据上报；
通过登陆生产线客户端从协同云平台管理服务模块获取生产所需基础数据，同时通过数据采集模块采集生产过程中的数据，将工作参数、产品信息和生产过程信息发送到协同云平台；
协同云平台进行鉴权，通过则将数据发送到协同云平台生产制造服务模块，否则要求客户端登陆进行获取合法令牌重新上报；
步骤3.实时数据处理及推送；
生产制造服务模块的数据处理方法首先读取协同云平台管理服务模块里的协同企业配置信息进行校验；判断是否有企业需要推送此业务数据，若有需要则通过循环对各企业分别进行以下步骤，若没有则结束；
生产制造服务模块通过异步消息发送数据到数据交互模块，进入数据交互模块的数据处理异步方法；
通过异步方法处理数据，读取当前处理企业配置的轻量级的数据交换格式，若没有配置格式用JSON格式，读取业务数据中企业所需要的数据字段配置，将所需数据字段按配置或默认的格式组装；
通过读取当前处理企业配置信息，进行鉴权获取协同企业信息***访问令牌；若鉴权通过则进入下一步，不通过则结束并通知企业修改配置保证后续鉴权通过；
步骤4.协同企业***接收数据；
协同企业接收鉴权通过且格式正确的数据到自己企业内部***；将产品数据实时有效应用到企业产品生命周期全过程和企业运行管理的各个环节；也可反馈分析及所需处理操作给协同云进行其它处理，整个协同企业间智能制造生产过程中实时数据交互结束。
进一步方案为，所述步骤1中协同企业信息需要配置协同企业需要的业务模块、数据条件、数据推送地址、协同企业数据对接***账号、密钥。
进一步方案为，所述步骤1中基础数据需要配置物料基础数据、工序基础数据、线体基础数据、工艺基础数据；
所述基础数据包括工作中心、班组、班次、工序、线体、制令单、物料代码。
本发明另一方面还提供了一种生产过程中实时数据交互的***，包括：智能制造协同云平台、智能制造管理WEB端、生产线客户端；
所述智能制造协同云平台包括管理服务模块、生产制造服务模块、实时数据交互模块，各模块之间可以通过微服务相互调用，也可以通过消息相互通讯。
进一步方案为，所述智能制协同云平台的管理服务模块用于提供各企业信息管理、数据交互配置以及基础数据维护的服务。
进一步方案为，所述智能制造协同云平台的生产制造服务模块可以为生产线客户端提供生产制造服务，并对生产数据根据配置筛选后通过异步消息发送到实时数据交互模块。
进一步方案为，所述智能制造协同云平台的实时数据交互模块用于异步对于生产过程中的数据根据配置进行数据格式转换，然后与协同企业进行实时交互。
进一步方案为，所述智能制造管理WEB端用于有权限的管理员进行操作，调用能制协同云平台的管理服务模块的服务管理企业信息、进行数据交互配置以及维护基础数据。
进一步方案为，所述智能制造管理WEB端用于读取协同云平台管理服务模块获取生产所需基础数据，同时通过数据采集模块采集生产过程中的数据，将工作参数、产品信息和生产过程信息发送到协同云平台。
本发明的有益效果在于：
本发明的一种生产过程中实时数据交互的方法，智能制造生产数据实时交互推送到协同企业信息***，将产品数据实时有效应用到企业产品生命周期全过程和企业运行管理的各个环节，可有效提高生产、经营、管理、决策的效率和水平，进而提高企业经济效益和企业竞争能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1协同智能制造体系结构；
P1智能制造协同云平台：包括一些基础服务，和根据业务功能模块划分的微服务模块，本发明用到b1消息基础服务、m1管理服务模块、m2生产制造服务模块、m3实时数据交互模块。
P2智能制造web端：在本发明中主要用于配置生产基础数据(比如物料基础数据、工序、工艺)以及协同企业信息(协同企业需要的业务模块、数据条件、及数据推送地址、协同企业数据对接***账号、密钥)。
图2协同企业间智能制造生产过程中实时数据交互流程；
流程中主要分为四大步骤S1：配置协同云平台管理数据，S2：实时数据上报，S3：实时数据处理及推送，S4：协同企业***接收数据。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在任一实施例中，如图1-2所示，本发明的一种生产过程中实时数据交互的方法，包括以下步骤：
步骤1.配置协同云平台管理数据；
数据交互前首先要保证管理平台配置了数据交互所需基础数据及协同企业信息。整个***生命周期内基础数据及协同企业信息只要没有业务变化只需要在P2智能制造web端配置一次即可，有变化进行新增或编辑操作即可。基础数据需要配置物料基础数据、工序基础数据、线体基础数据、工艺基础数据。协同企业信息需要配置协同企业需要的业务模块、数据条件、数据推送地址、协同企业数据对接***账号、密钥。
步骤2.实时数据上报；
2.1首先P3生产线客户端都是有登陆且有平台返回的令牌，客户端收集到生产数据。
2.2然后将数据和令牌通过调用P1智能制造协同云平台的m2生产制造服务模块的服务上报数据到协同云平台，如果协同云平台鉴权通过则直接进入m2生产制造服务模块生产数据处理方法；
2.3不通过则要求客户端登陆进行获取合法令牌重新上报。
步骤3.实时数据处理及推送；
3.1 m2制造服务模块生产数据处理数据处理方法首先读取P1云平台m1管理服务模块里的协同企业配置信息校验。判断是否有企业需要推送此业务数据，如果有需要则通过循环对各企业分别进行3.2及以后步骤。如果没有则结束。
3.2 m2生产制造服务模块通过异步消息发送数据到m3数据交互模块，进入m3数据交互模块的数据处理异步方法。
3.3通过m3数据交互模块的异步方法处理数据，读取当前处理企业配置的轻量级的数据交换格式，如果没有配置格式用JSON格式。读取业务数据中企业所需要的数据字段配置，将所需数据字段按配置或默认的格式组装。
3.4通过读取当前处理企业配置信息，进行鉴权获取协同企业信息***访问令牌。如果鉴权通过则进入步骤4。不通过则结束并通知企业修改配置保证后续鉴权通过。
步骤4.协同企业***接收数据；
协同企业接收鉴权通过且格式正确的数据到自己企业内部***。将产品数据实时有效应用到企业产品生命周期全过程和企业运行管理的各个环节。也可反馈分析及所需处理操作给协同云进行其它处理。整个协同企业间智能制造生产过程中实时数据交互结束。
在一个具体实施例中，如图1-2所示，本发明的本发明另一方面还提供了一种生产过程中实时数据交互的***，包括：智能制造协同云平台、智能制造管理WEB端、生产线客户端；
所述智能制造协同云平台包括管理服务模块、生产制造服务模块、实时数据交互模块，各模块之间可以通过微服务相互调用，也可以通过消息相互通讯。
所述智能制协同云平台的管理服务模块用于提供各企业信息管理、数据交互配置以及基础数据维护的服务。
所述智能制造协同云平台的生产制造服务模块可以为生产线客户端提供生产制造服务，并对生产数据根据配置筛选后通过异步消息发送到实时数据交互模块。
所述智能制造协同云平台的实时数据交互模块用于异步对于生产过程中的数据根据配置进行数据格式转换，然后与协同企业进行实时交互。
所述智能制造管理WEB端用于有权限的管理员进行操作，调用能制协同云平台的管理服务模块的服务管理企业信息、进行数据交互配置以及维护基础数据。
所述智能制造管理WEB端用于读取协同云平台管理服务模块获取生产所需基础数据，同时通过数据采集模块采集生产过程中的数据，将工作参数、产品信息和生产过程信息发送到协同云平台。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种生产过程中实时数据交互的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.配置协同云平台管理数据；
数据交互前保证管理平台配置了数据交互所需基础数据及协同企业信息，整个***生命周期内基础数据及协同企业信息只要没有业务变化只需要在P2智能制造web端配置一次即可，若有变化则进行新增或编辑操作；支持所有协同企业对自己信息进行维护；
步骤2.实时数据上报；
通过登陆生产线客户端从协同云平台管理服务模块获取生产所需基础数据，同时通过数据采集模块采集生产过程中的数据，将工作参数、产品信息和生产过程信息发送到协同云平台；
协同云平台进行鉴权，通过则将数据发送到协同云平台生产制造服务模块，否则要求客户端登陆进行获取合法令牌重新上报；
步骤3.实时数据处理及推送；
生产制造服务模块的数据处理方法首先读取协同云平台管理服务模块里的协同企业配置信息进行校验；判断是否有企业需要推送此业务数据，若有需要则通过循环对各企业分别进行以下步骤，若没有则结束；
生产制造服务模块通过异步消息发送数据到数据交互模块，进入数据交互模块的数据处理异步方法；
通过异步方法处理数据，读取当前处理企业配置的轻量级的数据交换格式，若没有配置格式用JSON格式，读取业务数据中企业所需要的数据字段配置，将所需数据字段按配置或默认的格式组装；
通过读取当前处理企业配置信息，进行鉴权获取协同企业信息***访问令牌；若鉴权通过则进入下一步，不通过则结束并通知企业修改配置保证后续鉴权通过；
步骤4.协同企业***接收数据；
协同企业接收鉴权通过且格式正确的数据到自己企业内部***；将产品数据实时有效应用到企业产品生命周期全过程和企业运行管理的各个环节；反馈分析及所需处理操作给协同云进行其它处理，整个协同企业间智能制造生产过程中实时数据交互结束。
2.如权利要求1所述的一种生产过程中实时数据交互的方法，其特征在于，所述步骤1中协同企业信息需要配置协同企业需要的业务模块、数据条件、数据推送地址、协同企业数据对接***账号、密钥。
3.如权利要求1所述的一种生产过程中实时数据交互的方法，其特征在于，所述步骤1中基础数据需要配置物料基础数据、工序基础数据、线体基础数据、工艺基础数据；
所述基础数据包括工作中心、班组、班次、工序、线体、制令单、物料代码。
4.一种 实现权利要求1-3任一项所述的一种生产过程中实时数据交互的方法的***，其特征在于，包括：智能制造协同云平台、智能制造管理WEB端、生产线客户端；
所述智能制造协同云平台包括管理服务模块、生产制造服务模块、实时数据交互模块，各模块之间通过微服务相互调用以及通过消息相互通讯。
5.如权利要求4所述的一种生产过程中实时数据交互的***，其特征在于，所述智能制造协同云平台的管理服务模块用于提供各企业信息管理、数据交互配置以及基础数据维护的服务。
6.如权利要求4所述的一种生产过程中实时数据交互的***，其特征在于，所述智能制造协同云平台的生产制造服务模块可以为生产线客户端提供生产制造服务，并对生产数据根据配置筛选后通过异步消息发送到实时数据交互模块。
7.如权利要求4所述的一种生产过程中实时数据交互的***，其特征在于，所述智能制造协同云平台的实时数据交互模块用于异步对于生产过程中的数据根据配置进行数据格式转换，然后与协同企业进行实时交互。
8.如权利要求4所述的一种生产过程中实时数据交互的***，其特征在于，所述智能制造管理WEB端用于有权限的管理员进行操作，调用能制协同云平台的管理服务模块的服务管理企业信息、进行数据交互配置以及维护基础数据。
9.如权利要求4所述的一种生产过程中实时数据交互的***，其特征在于，所述智能制造管理WEB端用于读取协同云平台管理服务模块获取生产所需基础数据，同时通过数据采集模块采集生产过程中的数据，将工作参数、产品信息和生产过程信息发送到协同云平台。
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