[發明專利]控制制造過程

有效

• 申請號: 201110054574.3
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN102194159A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: A.拉維奧拉;M.馬扎羅內;E.雷焦;F.里索
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;李家麟

技術領域

本發明涉及一種用于控制制造過程的方法和系統，尤其是在采用計算機管理的制造執行系統（MES）的生產設施中。

背景技術

如制造企業解決方案協會（國際MESA）所定義的，MES系統是通過管理“從訂單投放點至制造至產品遞送點至成品的生產經營”和通過提供“關于經由雙向通信跨越組織和供應鏈至其他方的生產活動的任務關鍵信息”來“驅動制造經營的有效執行的動態信息系統”。

MES系統通常包括以便改善制造工廠的質量和工藝性能的功能是資源分配和狀態、派送生產訂單、數據收集/獲取、質量管理、維護管理、性能分析、經營/詳細調度、文檔控制、勞務管理、工藝管理和產品跟蹤。

例如，西門子公司在其SIMATIC產品家族下提供了廣泛的MES產品。

通常，在維修時間（engineering?time），MES客戶端應用程序被系統工程師用于根據特定制造工廠要求的定制。作為替代，在運行時間，MES客戶端應用程序被諸如工廠操作員或生產線負責人員利用。制造過程的準確建模對于調度和執行二者并最后在制造活動中實現良好水平的操作性能而言是基本的。

在稱為ISA-S95的標準中了找到用于制造的模型的眾所周知的示例。標準ISA?S95是在制造中用于過程控制工程的ISA?S88標準的批處理方式（batch?mode）的擴展，可適用于離散和連續生產類型。其定義用于單獨制造步驟的方案，該方案包含關于制造執行系統中要求的不同生產階段之間的信息交換的規則。

ISA-S95標準是用于MES系統開發的共同基礎。其由多個部分組成，每個具有特定范圍。特別地，ISA-S95標準[A]的部分2涉及對象模型，該對象模型通過定義用于生產能力、過程段（process?segment）能力、人員、設備、材料、過程段、產品定義信息、生產進度表和生產性能的模型來表示在制造過程中涉及的實體。

此類實體表示將在生產請求的執行期間使用的資源。例如，對一組輪罩的生產請求要求類似于塑料護罩（plastic?shield）及某些工具和設備的某些材料以便執行塑料護罩中的孔。

遺憾的是，ISA-S95標準未涉及工具的管理。

可以將工具定義為在制造過程中使用的輔助儀器，諸如將被安裝在設備單元（例如穿孔儀器）上的工具或將被用于生產目的的工具（例如測量儀器）。

因此，當要求MES系統以限定并處理在產品制造中使用的工具和儀器時，需要使用現有ISA-S95模型，作為例如設備模型。

設備模型定義生產室的所有單元，諸如企業、場地、生產區域、單間（cell）、機器，并且其通常意在用于固定單元。如在ISA-S95標準[B]的部分1中所寫的，“設備模型包含關于特定設備、設備類（class）、設備能力測試和與設備相關聯的維護信息的信息”。在ISA-S95標準中，還提出了諸如企業、場地、區域、單間、單元的元素之間的“先驗”定義分級結構。圖1示出設備分級結構，并且其取自ISA-S95標準[B]的部分1的圖4。

然而，使用現有ISA-S95設備模型來定義工具要求對于控制制造工廠的生產過程而言不是最佳的。

實際上，缺點是工具的要求可能被篡改，使得總體制造要求受到負面影響。

發明內容

因此，本發明的目的是通過提供將工具方面的特定要求考慮在內的用于控制制造過程的方法和系統來克服上述缺點。

由用于經由MES系統來控制工廠的制造過程的方法和系統來實現上述目的，包括：

a）為MES系統提供工具模型的種類（catalogue），包括工具實體和關于工具實體的工具方法，其中，所述工具實體包括維修時間工具實體和運行時間工具實體，并且其中，所述工具方法包括維修時間工具方法和運行時間工具方法；

b）在維修時間或在運行時間，由工具管理器（manager）來暴露工具模型種類并將關于工具模型數據的信息存儲在數據庫中；

c）在維修時間，通過調用維修時間工具方法來定義特定維修時間工具實體；

d）在運行時間，將特定工具實體實例化（instantiate）為運行時間工具對象；

e）在運行時間，通過調用關于運行時間工具對象的運行時間工具方法來控制相對于物理工廠工具的制造過程。

在提出的本發明的實施例中，維修工具（engineering-tool）實體可以有利地選自由以下各項組成的組：

—工具類型實體；

—工具類實體；

—工具定義實體；

—工具實體清單；

—工具項目實體清單。