ERP系统，传统上是组织数据管理的支柱，旨在简化和自动化核心业务活动。然而，现代制造业的动态和互联特性需求超出了独立ERP系统所提供的。
统一命名空间（Unified Namespace，UNS）已被证明是一种架构方法，满足了数字制造业对更互联、智能和适应性数字生态系统的需求，推动了创新和竞争优势。本文探讨了如何将ERP系统集成到统一命名空间数据生态系统中。
为什么要将ERP数据集成到统一命名空间
制造公司通常将组织主数据模型存储在ERP系统中。然而，这些数据通常不能准确反映公司的整个数字基础设施，使其作为单一真相来源不可靠——原因之一。
传统上，为了将ERP数据（如产品代码、工作订单和计划）与制造执行系统（MES）集成，公司使用几种方法。一种方法是MES通过REST API调用从ERP检索数据，需要熟悉ERP的REST API文档。
另一种方法是通过SQL数据库连接，MES将使用SQL连接器，如ODBC，需要了解ERP的数据库结构。最后，可以使用自定义连接器，作为MES扩展与ERP链接。这些集成方法难以维护，特别是当系统进行修改时，因为它们需要手动更新数据集成流程。
统一命名空间（UNS）架构提供了更简化的解决方案。它使用ERP中的组织结构创建语义层次结构。然后，这个层次结构被发布到MQTT代理，允许ERP信息与其他系统的数据一起在适当的级别集成到UNS中。
在此架构中，ERP和MES系统在语义层次结构中被分配了它们的命名空间，通过统一接口促进数据交换，而无需了解对方的具体实现细节。在ERP或MES中所做的更改，如添加或删除功能，会自动更新到命名空间中。
此外，这种方法确保数据可供其他系统未来使用，增强了组织数字基础设施的效率和适应性。
将ERP系统连接到统一命名空间
当今大多数ERP系统并不天生支持MQTT通信协议。因此，将这些ERP系统与统一命名空间集成通常需要一个额外的层，即DataOps层。这层充当中介，促进将ERP特定数据结构转换为MQTT兼容格式并执行必要的数据处理。这确保数据被正确格式化并在统一命名空间内正确放置。
该过程涉及使用一个工业物联网（IIoT）平台，该平台充当信息桥接。该平台通过REST API端点或SQL数据库连接器连接到ERP系统，将数据转换并通过MQTT中继到统一命名空间。
一旦建立此基础设施，制造执行系统（MES）可以订阅ERP的命名空间，直接从ERP系统拉取所需数据。相反，ERP系统可以订阅MES的命名空间，从MES接收信息。这种双向通信简化了数据交换，允许两个系统在不需要直接了解彼此的内部数据结构的情况下保持同步。
将ERP数据发布到统一命名空间
将ERP（企业资源计划）数据发布到统一命名空间（UNS）需要一种既适应性强又组织良好的方法，旨在满足业务及其运营流程的独特要求。使用ISA-95数据模型层次结构——包括企业、站点、区域、线和单元——来构建UNS MQTT主题层次结构，ERP数据可以在各个级别集成。通常在工厂级别或大型工厂的特定区域内分配ERP命名空间，允许ERP系统传播数据，通常扩展到生产线级别。
这些ERP命名空间是存储数据的仓库，如生产订单、物料清单（BOM）和库存。在UNS中共享的ERP数据的细节在不同的生产环境中可以显著不同。在某些情况下，工作订单可能作为数据集发布到特定的ERP主题，然后被分割成单独的标签。
另一种方法是将每个工作订单视为单独的主题，位于明确定义的路径中，例如Enterprise/Site/ERP/Orders，具有BOM和物料ID的不同主题。此设置允许定期更新，必要时替换作业集。
这种灵活的方法也适用于管理工作状态。启动作业会导致其在适当的主题路径中发布，如Enterprise/Site/Area/Line/CurrentJob。这种策略强调了定制UNS框架以适应业务特定运营需求的必要性。
通过统一命名空间的示例ERP交互
为了说明ERP集成与统一命名空间（UNS）在制造环境中的动态交互，让我们考虑以下示例，概述了从创建订单到完成产品的一系列事件：
新口味推出 ERP系统记录了新口味——"Citrus Zing"的推出。这个新产品的详细信息，包括配方、批量大小和包装要求，被发布到UNS下特定的产品ID。这确保所有相关系统都了解新的生产订单。
生产计划 调度工具在UNS中拾取发布到ERP命名空间的新口味订单。它评估生产线可用性、原料库存水平和现有订单，以生成优化的生产计划。然后，该计划被发布回UNS供相关部门访问。
原料准备 仓库管理系统（WMS），在通过UNS接收更新的计划后，确定并安排将必要的原料和包装材料提前交付到指定的生产线。
生产分配 制造执行系统（MES），现在已更新为最新的计划，将"Citrus Zing"生产订单分配给特定的装瓶线，在UNS中该线命名空间下的"可用订单"下进行标记。
启动生产 装瓶线上的操作员通过MES界面激活"Citrus Zing"订单。这在UNS中触发更新，指示装瓶线上的PLC调整新口味配置文件的设置。
原料跟踪 随着生产的开始，每个使用的原料批次都在生产线上被扫描和验证。这些交易通过UNS自动记录在ERP中，提供原料使用和库存水平的实时跟踪。
生产监控 在整个装瓶过程中，PLC监控各种参数，如填充水平、盖子完整性和标签准确性。这些数据不断发布到UNS，允许实时监控和根据需要进行调整以保持质量标准。
结论
总之，将ERP系统集成到统一命名空间代表了制造公司数字化转型旅程中的重要进步。通过弥合传统ERP数据管理与现代、互联的数字生态系统之间的差距，组织可以实现前所未有的效率、灵活性和洞察力。
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