[发明专利]定制制造执行系统屏幕的图形用户界面

说明书

技术领域

本发明涉及分别根据权利要求1和5的前序的、用于定制MES（制造执行系统）屏幕的GUI（图形用户界面）的方法和系统。

背景技术

在当今的工业自动化环境中，为了增加竞争力，制造企业需要同时缩短推向市场时间、增加工艺可见性和生产灵活性、优化预测和调度、以及降低废品、库存水平及故障时间；而同时还要在所有全球工厂中确保最优的质量和生产效率。

因此，为了满足这些需求目标，制造企业需要集成的IT基础设施，该集成的IT基础设施帮助制造企业在全球规模内协调生产、并且如有必要实时地协调生产。制造执行系统通常已知为集成了商务系统（例如ERP（企业资源计划））和生产控制系统的IT层。

西门子公司（Siemens Corp.）在其产品族下提供了广泛范围的MES产品。

如由制造企业解决方案协会（MESA国际）所限定的，MES系统是通过管理“从订单下发至制造的点到产品交付至成品的点的生产操作”和通过“经由双向通信跨组织和供应链向其他系统提供关于生产活动的任务关键信息”来“驱动制造操作的有效执行的动态信息系统”。用于开发MES系统的国际标准通常被称为ISA-95。

MES系统通常所包括的功能是资源分配和状态、派发生产订单、数据收集/获取、质量管理、维护管理、性能分析、操作/详细调度、文档控制、劳务管理、工艺管理以及产品跟踪。

因此，软件供应商所开发的MES系统的目标是为制造企业（客户）提供如下工具：该工具用于本着为制造工厂提升收益率、提高生产力、改善质量和工艺性能来测量和控制生产活动。

如在本文中所使用的，软件应用程序是由软件开发者在开发时间所开发的、执行MES系统内的一些有用的活动（例如监控来自工厂处理的值或控制工厂装置）的一组软件组件。

一般地，在设计时间（engineering time）或配置时间，系统工程师根据特定的制造工厂需求来灵活地定制MES应用程序。

相反地，在运行时间，MES应用程序由终端用户（可能是工厂操作员或产线负责人员）所使用。

MES系统设置有前端/客户端GUI应用程序，该应用程序可由终端用户所使用以规划和控制制造活动。

MES GUI应用程序在将来自各种源的处理、质量以及商务信息整合到工厂的生产状态的一个统一的实时视图中发挥了关键作用。实际上，MES GUI应用程序将图形屏幕显示给终端用户，该图形屏幕实现概览工厂活动的一些参数或情景。

现今MES屏幕大多数以网页的形式而开发。

例如，凭借MES应用程序套装SIMATIC IT，提供了客户端应用程序生成器（Client Application Builder），其由允许用户构建定制的GUI屏幕页面的一组模块构成。

一般地，软件供应商开发MES软件产品作为通用的解决方案以满足一些和不同客户的需求。作为其结果，为了用于各种不同情况，在页面开发时间还通用地设计了MES屏幕的集合（与MES产品一起提供）。然而，因为客户要求针对满足其特定需求的特定项目而定制MES产品，所以为了满足特定项目的客户需求还需要定制MES屏幕的GUI。该客户需求是基本需求，因为在客户现场终端用户主要通过MES屏幕的GUI与MES产品交互。

因此，关于特定的单一项目，必须达到MES客户的一些改进需求，以使得改善MES解决方案的效率和可用性。

MES客户的改进需求涉及使系统工程师能够将项目特定的功能添加至MES屏幕的可能性。

因此，可以看出，因为不同MES客户具有不同的需求，所以需要不同类型的定制。

在本技术领域内，以两种方式解决了MES屏幕的定制问题。

根据第一方式，屏幕的源代码被交付至根据所需定制来修改源代码的系统工程师或系统集成商（system integrator）。就所需时间和工作量而言，该动作具有相关成本的影响。另外，另一缺点是私有源代码被暴露给第三方（通常不是软件开发公司的雇员），其具有明显的知识产权问题。

根据第二方式，屏幕由软件开发者根据草图开发以满足客户需求。要创建包含所需定制的全新网页以替代原来网页。遗憾的是，该第二方式具有以下缺点：不可以开发通用屏幕，而仅能开发项目专用屏幕。定制是客户专用的：创建页面的新修改的版本。该动作具有非常高的工作量：用于原始页面的分析的时间的工作量（定制屏幕的人与创建屏幕的人通常不同）；修改页面的时间的工作量；测试页面的时间的工作量（还需要一些可靠的回归测试）；对于不同客户维护相同页面的不同版本的工作量。