[發明專利]將可持續性因素用于生產優化

有效

• 申請號: 201010159421.0
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN101872160A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 馬西婭·伊萊恩·沃克;菲利普·約翰·考夫曼
• 申請（專利權）人: 洛克威爾自動控制技術股份有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;唐京橋

技術領域

本發明總體上涉及工業控制系統，更具體而言，涉及考慮到各種可持續性因素(sustainability?factor)來優化制造操作的方法。

背景技術

供應鏈的每一步都涉及材料。在制造或業務中使用時，每一種材料一般都有規范。該規范大多數時候是對項目的所需特性的書面說明，以方便其獲取或產生以及接受的方式制成文件。這些特性一般分為三種類別：(1)物理的；(2)功能的；以及(3)操作的。該規范描述材料在質量、設計、兼容性、性能、價格等方面所必須遵循的準則。

在供應鏈的開頭有“原材料”。一個例子是黃油或雞蛋。多種原材料在生產過程內會聚而成為“內部材料(intramaterial)”——原材料的混合物，其本身尚未成為成品，但由于生產過程，不再符合進入的原材料的規范。一個例子是黃油和雞蛋的混合物，該混合物是具有與進入的材料差異很大的特性的獨特實體。通常這些內部材料也有它們所必須遵循的規范；一旦它們遵循了，它們就可以移至生產過程中的下一步。原材料和/或內部材料的組合最終變為成品，成品也有規范。例如，成品可以是帶包裝的巧克力屑曲奇。原材料將是黃油、雞蛋、糖、面粉、鹽、巧克力屑以及包裝材料。內部材料可以是：黃油+雞蛋、黃油混合物+糖、面粉+鹽、糖混合物+面粉混合物、所有混合物+巧克力屑、烘烤的巧克力。成品是烘烤的、帶包裝的曲奇。

一般來說，規范描述了產品在生產過程中的每個階段的顏色、重量、效能、大小、氣味或類似的物理特性。產品信息，包括哪個產品要使用多少，包含在統稱為“材料單”或BOM的文件中。類似地，寫出工作指令以精確地描述如何轉變材料以及加工該材料的機器類型。在上面的曲奇的例子中，工作指令可以是：使用立式混合器#1將黃油+雞蛋加熱5分鐘；以及在烤箱#3中以350度烘烤15分鐘等等。這些工作指令以不同方式被描述為例行規程、標準操作程序、工作流程等。BOM和工作指令的組合一起生成了“配方”(也有其它名稱，如生產程序)。

在自動化工廠中，配方可存在于兩個層面：自動化層，其一般控制機器和其它自動化設備；以及MES層，其一般包含涉及人的交互的指令，也包含人工指令。這兩個層面也越來越與更高的EPR層交互以連接到業務級系統。特別是在受管制的環境中，如生命科學或食品操作，一些配方還概述了與生產工廠交互的人力資源的必要技能和培訓。這些技能集合可通過人工或自動化程序來管理和跟蹤。當被自動化時，自動化系統將阻止不合格的人員進行操作，從而得到加強的針對質量和安全性的保護。

類似地，一些配方概述了用于生產的機器的所需參數。通常，根據特定標準來使機器合格或驗證機器，或者證明機器可以工作。該資格在整個測試和維護計劃中保持。當執行被自動化時，自動化系統將將阻止不合格的機器進行操作，從而得到加強的針對質量和安全性的保護。

發明內容

為了提供對本文所描述的特定方面的基本理解，下面的發明內容提供了簡化的概述。本發明內容并不是全面的概述，也不是要標識關鍵的元素或描述本文所述的各方面的范圍。本發明內容唯一的目的就是以簡化的形式提出一些特征，以作為后面所呈現的更詳細描述的前言。

提供了用于管理供應鏈和生產操作的系統和方法，其中可持續性因素被用來對產品和/或過程的可持續性進行優化。可持續性因素可被用來擴展：a)材料和產品的規范，b)用于將產品轉變為成品材料的工作指令，c)與進行生產的人力資源相關聯的描述符和其它因素，d)與進行生產的機器相關聯的因素，以及e)與生產中所涉及的設施和公用事業供應鏈相關聯的因素，如所使用的電力的類型(例如太陽對比于風對比于煤)。最后，負責的制造商可優化其操作以將其總的能量、環境和負面的人/社區影響從原材料到成品減至最小，同時保持質量、規章的遵循和客戶的滿意度。

在一個方面中，可在供應鏈中對生產進行優化以實現材料的再循環。例如，根據產品運輸的目的地，可為產品自動選擇不同的包裝以符合目的地地點的要求和需要(例如，根據目的地的再循環規章來改變包裝)。在另一個方面中，基于碳標簽在供應鏈中優化生產。例如，根據目的地地點的碳足跡的可接受的值范圍來修改生產。在又一個方面中，可以提供對供應鏈內的采購和運輸系統的優化。在這個方面中，可以做出自動化的購買決策以減少給定生產線的環境影響。在又一個方面中，可以考慮到可從動態評分系統得到的各種可持續性因素來優化管理決策制定和實施。

為實現上述和其它相關目的，下面的描述和附圖詳細地說明了某些示例性的方面。這些方面僅僅示出了本文所描述的原理的各種使用方式中的幾種。根據下面的詳細描述，并且當結合附圖考慮時，將容易看出其它的優點和新穎性特征。

附圖說明