[發明專利]為ISA-95標準設計的電子工作指令

無效

• 申請號: 201110103497.6
• 申請日: 2011-04-25
• 公開（公告）號: CN102243495A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: A.拉維奧拉;P.科佩洛
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 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

本發明總體上涉及生產活動的自動化，并且更具體地涉及一種用于提供和管理在基于ISA-95標準的生產活動中所涉及的人員電子工作指令的系統和方法。

背景技術

產品制造的自動化需要工具以便在計劃和生產水平（level）下管理在制造產品中所涉及的相關信息。尤其是，生產過程的準確建模對于調度和執行二者，并且最終對于實現制造活動中的操作性能的良好水平是必不可少的。這些工具的一種（被稱為用于國際標準協會-S95的ISA-S95）是用于開發在企業和針對全球制造商的生產過程的控制系統之間的自動化接口的國際標準。ISA-S95標準能夠在不同制造商之間使用標準術語來處理所述相關信息的同時，限定軟件工具可以如何在工廠底層水平實施生產過程以及如何與其進行通信。

一般來說，ISA-S95標準可能被嵌入或用作制造執行系統（MES）的開發的共同基礎，即中間層，該中間層能夠提供在尤其是專用于生產過程的計劃的企業資源計劃（EPR）上層與尤其是專用于在生產過程的分析中涉及的或者在生產過程自身中涉及的單個機器的控制的生產線下層之間的計算機器和軟件工具。

換言之，MES是通過以下來驅動制造操作的有效執行的動態信息系統：管理從訂單發放到制造的點到產品遞送到成品的點的生產操作以及經由雙向通信經過組織和供應鏈向其它部分提供關于生產活動的任務關鍵（critical）信息。MES通常包括用于分析管理的軟件工具以及用于生產過程的軟件工具。

通常，ISA-95標準包括能夠根據生產過程的結構描述來表示所述生產過程的復雜且分級的實體集合。所述實體尤其是表示將在生產請求的執行期間使用的資源。ISA-95標準因此能夠對生產過程建模，即通過表示在生產過程中涉及的實體以及這些實體之間的交互來提供所述生產過程的概念化。

例如，由ISA-95標準中的分級結構表示的生產過程可能包括生產調度實體，其包括可能根據產品生產規則實體限定的至少一個生產請求實體。生產請求實體可以包括與過程或產品分段實體（Product?Segment?entity）相關聯的至少一個分段需求實體，以及被設計用于允許MES系統之間的通信的所請求的分段響應實體。分段需求實體可以包括不同的實體，例如生產參數、人員需求、設備需求、材料生產需求、材料消耗需求以及耗材預期（Consumable?Expected）實體。生產參數實體通常與產品參數實體或過程分段參數實體相關聯。生產參數因此是屬于分段需求實體的實體之一。生產參數實體表示在生產期間使用的或生產所涉及的生產參數。示例可以是設備的速度或工作溫度。通常，在生產期間，生產參數被用來驅動生產，例如設置設備速度/溫度。人員需求實體表示分段需求為了其執行所需的人員資源。它可能包括人員需求屬性實體，其自己可能包括人員模型實體。人員需求屬性和人員模型實體通常被設計成提供與人員資源有關的一般信息。類似地，設備需求實體可能與可對應于設備模型實體中的一個元素的至少一個設備需求屬性實體相關聯。而且，材料生產和材料消耗需求實體每一個可以分別與可能對應于材料模型實體中的至少一個元素的至少一個材料生產需求屬性實體和一個材料消耗需求屬性實體相關聯。換言之，人員、設備以及材料模型實體中的每一個包括幫助選擇正確的人員、設備或材料以實現生產請求的人員、設備和材料的某些特性。分段需求實體還可以包括耗材預期實體，其被設計用于表示潛在使用的材料以及哪些可能與例如表示潛在使用的材料的屬性信息的至少一個耗材預期屬性實體相關聯。

實體因此根據生產請求的結構表示彼此連接，并且形成能夠交換和提供信息的系統。所述實體之間的、且根據所述結構（或分級）表示的連接尤其是被設計用于提供生產調度實體、信息（例如材料數量、潛在使用的材料、所需人員、過程的速度、…），從而允許生產的正確評估或建模，以使得生產活動可能被精確地評估、準備和調度，以用于滿足每個生產請求并且因此最優化生產過程。

在該分級表示中，人員需求尤其是包括實施為了實現生產請求所必需的生產活動所需的人。人員需求尤其是指示需要哪些技術人員來實現所述生產請求。不幸地，技術人員的指示通常對生產過程的正確實現是不足的。例如，工作場所中的工人不總是僅依賴于他們的技術，而是可能需要一些手冊、文檔和指令以便正確地實施他們的工作。這些文檔可以是紙質文檔，但是更通常地它們是電子形式的。