[發明專利]用于監視和控制產品批次的生產的能量成本的方法

有效

• 申請號: 201910001410.0
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN110032149B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 喬瓦尼·文圖里;埃琳娜·雷焦;西蒙·萊波雷
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;董娟

本發明涉及用于監視和控制產品批次的生產的能量成本的方法。本發明的目的通過使用制造執行系統監視和/或控制產品批次生產的能量成本的方法來實現，包括以下步驟：a)執行制造執行系統調度和控制的生產過程以生產產品批次；生產過程具有多個調度的生產步驟；b)對于每個單獨的生產步驟測量該特定產品批次的單獨生產步驟的執行過程中的能量消耗；c)在制造執行系統內創建將生產特定數據和與該產品批次有關的能量消耗數據相關聯的數據模型；d)定義用于管理生產特定數據和能量消耗數據的命令，其中命令被設計為網絡API，優選地為RESTful網絡API；以及e)評估生產特定數據和能量消耗數據，并且為與該生產的產品批次有關的生產過程創建能量消耗簡況。

技術領域

本發明涉及一種用于使用制造執行系統(MES)監視和/或控制產品批次的生產的能量成本的方法。最近，術語制造運營管理(MOM)被越來越多地用于代替術語MES。

背景技術

如由制造企業解決方案協會(MESA國際)所定義的，MES/MOM系統是通過管理“從訂單下達至制造的點到產品交付至成品的點的生產運營”，并且通過“經由雙向通信跨組織和供應鏈向其他人提供關于生產活動的關鍵任務信息”來“推動制造運營的有效執行的動態信息系統”。此外，ISA-95標準詳細描述了制造過程為了優化和簡化生產過程而必須考慮的有意義的資源。重點特別放在材料、設備、工具和人員的管理。

為了提高制造工廠的質量和過程性能，MES/MOM系統通常包括的功能是資源分配和狀態、分發生產訂單、數據收集/獲取、質量管理、維護管理、性能分析、操作/細節調度、文檔控制、勞務管理、過程管理和產品跟蹤。

例如，西門子公司在其SIMATIC產品系列中提供廣泛的MES/MOM產品。

在MES/MOM系統中，到目前為止，電力形式的能量消耗不包括在需要在生產過程期間被模擬、調度、跟蹤和追蹤(traced)的標準資源中。通常考慮能量，但是所有測量、消耗和成本都與設備和機械操作有關，并且與生產過程分開計算。因此，能量成本與產品間接有關，從而將全球能量成本分散到生產設施的全球生產中。具體地，生產特定數據和能量消耗數據通常由在不同領域中操作的單獨系統來管理。

生產特定數據通常依賴于MOM/MES系統來進行生產的高效計劃、調度和執行，并且必然與產品批次有關。能量消耗數據主要由以設備為基礎檢索能量消耗的工具/傳感器來記錄。這意味著能量消耗數據與機器和設備有關，但是與特定產品批次無關。因此，通常在給定時間段內針對生產線計算能量消耗，而與產品批次和特定生產步驟沒有任何直接關系。上述方法很難使生產設施的操作者優化能量消耗以及針對各種生產過程執行其他資源使用。

到目前為止，將生產特定數據與能量消耗數據相關聯的通常方法是建立專家團隊，該專家團隊分析在確定的時間段內的能量消耗測量和生產特定數據，然后在生產過程中設計一些優化以提高效率。這種處理具有一些缺點，例如缺乏剛性、不可重復性、高費用。該處理還缺乏與實時約束的任何聯系，并且因此僅可以實現有限的結果。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種使用制造執行系統(MES)監視和/或控制產品批次的生產的能量成本的方法，該方法還使生產設施的操作者能夠在能量消耗和能量成本方面優化生產過程。

根據本發明，該目的通過使用制造執行系統監視和/或控制產品批次的生產的能量成本的方法來實現，該方法包括以下步驟：

a)執行由制造執行系統調度和控制的生產過程來生產產品批次；所述生產過程具有多個調度的生產步驟；

b)對于每個單獨的生產步驟，測量針對特定產品批次的單獨生產步驟的執行過程中的能量消耗；

c)在制造執行系統內創建數據模型，其將生產特定數據和與該產品批次有關的能量消耗數據相關聯；