本申請(qǐng)涉及用于控制制造工藝的方法和系統(tǒng)。其中，用于經(jīng)由MES系統(tǒng)來(lái)控制工廠中的制造工藝的方法包括為MES系統(tǒng)提供單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的實(shí)體(10)的步驟，以對(duì)其制造工藝共享大多數(shù)工藝工作流和大多數(shù)資源的多種產(chǎn)品進(jìn)行制造。該提供的步驟還包括：針對(duì)涉及非共享資源并且根據(jù)特定于所述多種產(chǎn)品中的每種產(chǎn)品的參數(shù)來(lái)被執(zhí)行的工藝階段，將與要用于不同產(chǎn)品的參數(shù)有關(guān)的信息(105)納入(13)到單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體(100a)中；以及在創(chuàng)建特定產(chǎn)品的生產(chǎn)訂單時(shí)，從單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體(100a)僅讀取特定于該產(chǎn)品的參數(shù)，并且將其納入訂單中(14)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于尤其在采用計(jì)算機(jī)管理的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES)的生產(chǎn)設(shè)施 中控制制造工藝的方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
如由制造企業(yè)解決方案協(xié)會(huì)（MESA國(guó)際）所限定的，MES系統(tǒng)是通過(guò)管理"從發(fā)布 到制造中的訂單點(diǎn)至交付到制成品中的產(chǎn)品點(diǎn)的生產(chǎn)操作"并且通過(guò)"經(jīng)由雙向通信跨組 織和供應(yīng)鏈而向其他方提供與生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的任務(wù)關(guān)鍵信息"來(lái)"推動(dòng)制造操作的有效執(zhí) 行的動(dòng)態(tài)信息系統(tǒng)"。 為了提高制造工廠的質(zhì)量和工藝性能，MES系統(tǒng)的功能通常包括資源分配和狀態(tài)、 調(diào)度生產(chǎn)訂單、數(shù)據(jù)收集/采集、質(zhì)量管理、維護(hù)管理、性能分析、操作/詳細(xì)日程安排、文檔 控制、勞工管理、工藝管理和產(chǎn)品跟蹤。 例如，西門子公司在其SIMATIC?產(chǎn)品系列下提供了廣泛范圍的MES產(chǎn)品。 通常，在工程時(shí)期，MES客戶端應(yīng)用由系統(tǒng)工程師使用以根據(jù)特定制造工廠要求來(lái) 進(jìn)行定制。相反，在運(yùn)行時(shí)期，MES客戶端應(yīng)用由諸如工廠操作員或生產(chǎn)線負(fù)責(zé)人員這樣的 終端用戶使用。 在制造活動(dòng)中，為了最終實(shí)現(xiàn)良好水平的操作性能，制造工藝的準(zhǔn)確建模對(duì)于日 程安排和執(zhí)行二者而言是至關(guān)重要的。 在稱為ISA-S95的標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)現(xiàn)了用于制造的模型的已知示例。標(biāo)準(zhǔn)ISA-S95是適 用于離散和連續(xù)生產(chǎn)類型的、針對(duì)制造中的工藝控制工程的ISA S88標(biāo)準(zhǔn)的批處理模式的 擴(kuò)展。其限定了針對(duì)單獨(dú)生產(chǎn)步驟的方案，所述方案包括與在制造執(zhí)行系統(tǒng)中需要的不同 生產(chǎn)階段之間的信息交換有關(guān)的規(guī)則。 在MES系統(tǒng)中，基本的步驟是產(chǎn)品定義。這意味著工程師需要工具來(lái)限定推動(dòng)制 成品生產(chǎn)的工藝。工程師將限定生產(chǎn)步驟、材料、設(shè)備，更一般地說(shuō)將限定用于制造特定產(chǎn) 品所涉及和需要的所有資源。產(chǎn)品定義需要的根據(jù)存在于ISA-S95標(biāo)準(zhǔn)中。 根據(jù)ISA-S95標(biāo)準(zhǔn)，并且如圖1所示，其中圖1復(fù)制了所述標(biāo)準(zhǔn)的部分1的圖8， 產(chǎn)品定義信息包括三個(gè)不同方面的信息，即，針對(duì)日程安排或資源清單（BoR)的信息、材料 信息或材料清單（BoM)以及產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)則（PPR)。BoR是用于生產(chǎn)產(chǎn)品所需要的所有資源 的清單，其包括材料、人員、設(shè)備、能源以及消耗品。BoM是用于生產(chǎn)產(chǎn)品所需要的所有材料 的清單，其表明了所需要的每種材料的量：材料可以是原材料、中間材料、組件、零件及消耗 品。PPR是用于指導(dǎo)如何生產(chǎn)產(chǎn)品的制造操作的信息。PPR與相關(guān)聯(lián)的BoR/BoM的交疊部 分（圖1中的陰影部分）形成產(chǎn)品段（PS)。在下文中，PPR和BoR/BoM還將分別稱作"與 生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體"和"與資源相關(guān)的信息實(shí)體"。在本說(shuō)明書中，"信息實(shí)體"還簡(jiǎn)稱為 "實(shí)體"。 目前，如ISA-S95中所限定的，產(chǎn)品定義和產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)則僅預(yù)見到PPR生產(chǎn)單個(gè)產(chǎn) 品，而即使對(duì)于其生產(chǎn)共享大多數(shù)制造步驟和大多數(shù)材料的很相似的產(chǎn)品也需要不同的產(chǎn) 品定義。 該方法（針對(duì)每種產(chǎn)品有一個(gè)產(chǎn)品定義，而與該產(chǎn)品無(wú)關(guān)）在MES系統(tǒng)中明顯導(dǎo) 致了通常具有很小差別的產(chǎn)品定義的增殖，并且因此增加了 MES系統(tǒng)的復(fù)雜度。較高復(fù)雜 度使得錯(cuò)誤更容易發(fā)生，引入較低的效率并且導(dǎo)致較差的性能和較高的維護(hù)成本。 產(chǎn)品定義的激增可能發(fā)生之處是例如制藥行業(yè)或食品和飲料行業(yè)。例如，考慮制 成品"維生素 C藥丸"和"維生素 D藥丸":除了一些材料（有效成分不同）和一些工藝參數(shù) (例如不同的混合時(shí)間）之外，它們具有類似的工藝和類似的配料。類似地，在食品行業(yè)中， 在生產(chǎn)香草冰淇淋和巧克力冰淇淋方面，除了確定口味的配料（香草或巧克力）和有可能 使得能夠生產(chǎn)相同冰淇淋的一些變體的一些可選配料之外，基本上所有事物均被共享。 為了在上面所提到的情況下避免產(chǎn)品定義（以及從而產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)則）的增殖，已 經(jīng)引入"PPR多種最終材料"的理念。根據(jù)該理念，為MES系統(tǒng)提供用于制造多個(gè)產(chǎn)品的單 個(gè)PPR，多個(gè)產(chǎn)品的制造工藝共享大多數(shù)工藝工作流和大多數(shù)資源（特別是材料）。單個(gè) PPR針對(duì)非共享資源而包括將所述非共享資源限定為通用資源（或者"別名"）的標(biāo)簽，并 且通用資源通過(guò)在創(chuàng)建針對(duì)特定產(chǎn)品的生產(chǎn)訂單時(shí)創(chuàng)建至BOR/BoM的鏈接而被解析成實(shí) 際資源。 然而，特定商品可能需要在涉及非共享資源的工藝階段（特別是在PS中）中使用 特定工藝參數(shù)。例如，香草/巧克力冰淇淋可以被包裝在諸如桶或罐的不同種類和不同容 量的容器中。容器仍然可以作為"別名"資源而在單個(gè)PPR中被建模，但是包裝段可能需要 針對(duì)每種容器特定的關(guān)閉壓力或填充速度。同樣，不同的包裝機(jī)可以可用于填充不同的容 器，并且每種包裝機(jī)可以需要不同的設(shè)定。先前的提案沒(méi)有用于將與針對(duì)不同制成品的不 同參數(shù)有關(guān)的信息納入單個(gè)PPR中的條款：在這些條件下，MES系統(tǒng)沒(méi)有用于獲悉哪個(gè)參數(shù) 要被用于特定商品的手段，從而不能利用"PPR多種最終材料"的理念。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種用于控制制造工藝的方法，該方法以上述理念為基礎(chǔ)并 且使得能夠應(yīng)對(duì)在涉及非共享資源的工藝階段中存在針對(duì)特定制成品的特定工藝參數(shù)。 前述目的通過(guò)一種方法和系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其包括用于為MES系統(tǒng)提供產(chǎn)品定義信息 的步驟，其中產(chǎn)品定義信息包括與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體和與資源相關(guān)的信息實(shí)體，與生產(chǎn) 相關(guān)的信息實(shí)體包括與如何制造產(chǎn)品有關(guān)的信息，與資源相關(guān)的信息實(shí)體包括與要用于制 造該產(chǎn)品的資源有關(guān)的信息。用于為MES系統(tǒng)提供產(chǎn)品定義信息的步驟包括：為MES系統(tǒng) 提供單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體以用于制造其制造工藝共享大多數(shù)工藝工作流和大多數(shù) 資源的多種產(chǎn)品，并且還包括： -針對(duì)涉及非共享資源并且根據(jù)特定于所述多種產(chǎn)品中的每種產(chǎn)品的參數(shù)來(lái)執(zhí)行 的工藝階段，將與要被用于所述多種產(chǎn)品中的每種產(chǎn)品的參數(shù)有關(guān)的信息納入單個(gè)與生產(chǎn) 相關(guān)的信息實(shí)體中；以及 -在創(chuàng)建特定產(chǎn)品的生產(chǎn)訂單時(shí)，從單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體中僅讀取特定于 該產(chǎn)品的參數(shù)并且僅將特定于該產(chǎn)品的參數(shù)包含到訂單中。 在本專利技術(shù)的實(shí)施方式中，產(chǎn)品定義信息可以優(yōu)選地取自ISA-S95標(biāo)準(zhǔn)，并且與參 數(shù)有關(guān)的信息與產(chǎn)品段相關(guān)聯(lián)。 在本專利技術(shù)的實(shí)施方式中，將與參數(shù)有關(guān)的信息納入單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體中 的步驟包括：針對(duì)所涉及的每個(gè)工藝階段來(lái)創(chuàng)建表格，該表格具有與參數(shù)和特定產(chǎn)品同樣 多的行。 此外，可以提供一種計(jì)算機(jī)程序元件，其包括用于當(dāng)被載入計(jì)算裝置的數(shù)字處理 器中時(shí)執(zhí)行根據(jù)上述方法的步驟的計(jì)算機(jī)程序代碼。 此外，可以提供一種存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括用于使 計(jì)算裝置執(zhí)行上述方法的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼。 因此，本專利技術(shù)的實(shí)施方式針對(duì)要生產(chǎn)的多種制成品而提供了單個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)則， 并且所述單個(gè)生產(chǎn)規(guī)則將在創(chuàng)建特定生產(chǎn)訂單時(shí)參考特定的材料清單，并且將考慮到針對(duì) 不同制成品的不同工藝參數(shù)的存在?！靖綀D說(shuō)明】 參照附圖，現(xiàn)在將以優(yōu)選但不唯一的實(shí)施方式描述本專利技術(shù)，其中： 圖1示出了根據(jù)ISA-S95標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品定義信息； 圖2是利用PPR多種最終材料的理念的方法的流程圖； 圖3示出了圖2的方法的示例性應(yīng)用的單個(gè)PPR和BoM ; 圖4是本專利技術(shù)的方法的流程圖； 圖5示出了本專利技術(shù)的示例性應(yīng)用的PPR和BoM ;以及 圖6示出了在利用本專利技術(shù)時(shí)創(chuàng)建的生產(chǎn)訂單的示例?！揪唧w實(shí)施方式】 根據(jù)本專利技術(shù)，工廠的制造工藝經(jīng)由MES系統(tǒng)來(lái)控制。為MES系統(tǒng)提供如圖1所示 的產(chǎn)品定義信本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于經(jīng)由制造執(zhí)行系統(tǒng)MES來(lái)控制工廠中的制造工藝的方法，所述方法包括為所述MES提供產(chǎn)品定義信息的步驟，所述產(chǎn)品定義信息包括與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體(100，100a)和與資源相關(guān)的信息實(shí)體(200，201，300，301)，所述與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體(100，100a)包括與如何制造產(chǎn)品有關(guān)的信息(101?104)，所述與資源相關(guān)的信息實(shí)體(200，201，300，301)包括與要用于制造所述產(chǎn)品的資源有關(guān)的信息，其中，為了制造其制造工藝共享大多數(shù)工藝工作流和大多數(shù)資源的多種產(chǎn)品，所述為所述MES提供產(chǎn)品定義信息的步驟包括下述步驟：?為所述MES(10)提供單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體(100，100a)；?針對(duì)非共享資源，將把所述非共享資源限定為通用資源的標(biāo)簽存儲(chǔ)在所述單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的實(shí)體中(11)；?通過(guò)在創(chuàng)建特定產(chǎn)品的生產(chǎn)訂單(400)時(shí)創(chuàng)建至與資源相關(guān)的信息實(shí)體(200，300)的鏈接(110......114)，來(lái)將所述通用資源解析成實(shí)際資源(12)；所述方法的特征在于，所述為所述MES提供單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體的步驟還包括下述步驟：?納入步驟，針對(duì)涉及非共享資源并且根據(jù)特定于所述多種產(chǎn)品中的每種產(chǎn)品的參數(shù)來(lái)被執(zhí)行的工藝階段，將與要用于不同產(chǎn)品的參數(shù)有關(guān)的信息(105)納入(13)到所述單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體(100a)中；以及?在創(chuàng)建特定產(chǎn)品的生產(chǎn)訂單(400)時(shí)，從所述單個(gè)與生產(chǎn)相關(guān)的信息實(shí)體(100a)僅讀取特定于該產(chǎn)品的參數(shù)，并且將其納入所述訂單中；所述生產(chǎn)訂單因而是通過(guò)利用所述資源和所述參數(shù)操作所述工廠來(lái)被執(zhí)行的。...
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：埃琳娜·雷焦，亞歷山德羅·拉維奧拉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西門子公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó);DE
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