[发明专利]管理制造订单的执行

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在制造过程中对制造订单的执行进行管理的方法和系统，尤其涉及一种用于在采用计算机管理的制造执行系统(MES)的生产设施中对制造订单的执行进行管理的方法和系统。

背景技术

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“从发布到制造中的订单的点至交付到制成品中的产品的点的生产操作”并且通过“经由双向通信向整个组织的其他方提供与生产活动有关的任务关键信息和供应链”来“推动制造操作的有效执行的动态信息系统”。

MES系统通常包括以提高制造工厂的质量和过程性能的功能是资源分配和状态、调度生产订单、数据收集/采集、质量管理、维护管理、性能分析、操作/详细日程安排、文档控制、劳动管理、过程管理和产品跟踪。

例如，西门子公司在其产品系列下提供了广泛范围的MES产品。

通常，在工程时期，MES客户端应用由系统工程师使用以根据特定制造工厂要求来进行定制。相反地，在运行时期，MES客户端应用由终端用户如工厂操作员或生产线负责人员使用。

在制造活动中，针对日程安排和执行两者以及为了最终实现良好水平的操作性能，制造过程的精确建模是至关重要的。

在被称为ISA-S95的标准中发现了用于制造的模型的已知示例。该示例限定了针对单独生产步骤的方案，所述方案包括与在制造执行系统中需要的不同生产阶段之间的信息交换有关的规则。ISA-S95标准是用于MES系统的发展的公共基础。

在生产订单的执行中，当从企业资源规划(ERP)水平转换到制造执行系统(MES)时的重要问题是限定在特定生产工厂中在特定时刻要使用设备的哪些部件(经过生产的各步骤的路由管理和配置，除其他方面以外涉及：设备段规格的生成、属于连续阶段的设备之间的材料的传递……)。鉴于此，技术人员要在产品生产规则内指定设备的可能用于每个过程段的部件，或者在订单的创建期间时常指定这种部件。这些操作尤其是当若干个路由备选方案存在时是复杂且耗时的，因此，期望尽可能将这些操作自动化。

通过使用由西门子公司在其SIMATICIT(简言之，SIT)系统中提出的“虚拟线”来设置旨在使这些步骤自动化的步骤。“虚拟线”表示产品在生产期间将经过的设备部件集。因为ERP水平包括与必须使用哪条线来生产产品有关的信息，但是可能没有与该生产线在特定时刻涉及设备的哪些部件有关的详细知识，所以虚拟线的概念是重要的。因此，需要查阅“查找”表(包括与实际所涉及的设备有关的信息)来将ERP订单转化成与特定工厂有关的MES订单，并且虚拟线可以被认为是这种查找表的实现方式。通过名为行业库混合-生产线管理库(ILH-LMG)的库来创建和维护SIT中的虚拟线。可以在网站www.siemens.com上可获得的文档“SIMATICITIndustryLibrariesHybridforProcess-FunctionalOverview”中找到与ILH-LMG有关的一些信息。

然而，虚拟线的现有设计没有与工厂的布局的设计结合，所以一些机制如针对订单的所有阶段建立设备段规格以及在所关注的单元前后搜索设备单元的自动化是不可能的。

发明内容

本发明的目的是提供一种使得能够在MES系统内对生产订单的管理和执行的自动化进行增强的方法和系统。

本发明的目的是通过一种用于在工厂中经由MES系统对生产订单的执行进行管理的方法和系统实现的，工厂包括设备的多个部件以及设备的部件之间的多个连接，该方法包括对表示产品在生产期间将经过的设备的部件集的虚拟线进行限定的步骤，并且还包括下述步骤：

将设备部件和设备部件的连接与再现工厂的布局的有向图的节点和弧相关联，并且将布局的数据存储为节点和弧的表；

从被选定为根节点的工厂节点开始以包括能够从根节点到达的多个节点的方式来创建至少一条虚拟线，所述至少一条虚拟线存在于工厂布局中；

将至少一条虚拟线的数据存储为表示所述虚拟线的子有向图的节点和弧的表。

由于使用了虚拟线，当(手动地、由操作员或者自动地从根据ERP水平下载的订单的工作中心)识别了其中生产订单待被执行的生产线时，系统可以获得设备的待被使用的整个部件集。由于结合了虚拟线设计和工厂布局设计，可以在工厂布局中限定一个或更多个“虚拟路由”，并且可以在运行时期将生产执行指向在不同的路由上。此外，在这种限定中涉及的基本上整个操作可以容易地被自动化。