控制制造過程的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于控制制造過程的方法和系統，特別是涉及采用計算機管理的 制造執行系統（MES)的生產設施中的一種用于控制制造過程的方法和系統。
【背景技術】
[0002] 如制造企業解決方案協會（Manufacturing Enterprise Solutions Association) (MESA國際組織（MESA International))所定義的，MES系統是通過管理"從 下達訂單進入制造的點至成品的產品交付的點的生產操作"，以及通過"經由雙向通信跨組 織和跨供應鏈向他人"提供"與生產活動有關的任務關鍵信息"，來"驅動制造操作的有效執 行的動態信息系統"。
[0003] 為了提高制造工廠的質量和處理性能，MES系統通常包括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、操作/細節調度、文檔 控制、勞動力管理、過程管理和產品跟蹤。
[0004] 例如，在西門子公司（Siemens Corp.)的沒IMAT丨產品家族下，西門子公司 提供了范圍廣泛的MES產品。
[0005] 通常，在設計時，MES客戶端應用程序被系統工程師使用以根據特定制造工廠要求 進行定制。代替地，在運行時，諸如工廠操作員或生產線負責人員的終端用戶使用MES客戶 端應用程序。
[0006] 對制造過程的準確建模對于制造活動中的調度和執行兩者以及對于最終達到良 好水平的操作性能來說是必要的。
[0007] 在稱為ISA-S95的標準中具有用于制造的模型的公知示例。標準ISA-S95是使用 ISA S88標準的批處理模式的擴展，適用于離散和連續生產類型，其中ISA S88標準用于制 造中的過程控制工程。標準ISA-S95定義了各個生產步驟的方案，這些方案包括與制造執 行系統中所需的不同生產階段之間的信息交換有關的規則。
[0008] 在MES系統中，必要的步驟是產品定義。這意味著工程師需要用于定義驅動成品 的生產的過程的工具。工程師將定義生產步驟、材料、設備，并且更一般地說，生產特定產品 所涉及和需要的所有資源。在ISA-S95標準中呈現了需要產品定義的證據。
[0009] 根據ISA-S95標準，并且如圖1中所示，圖1再現了該標準的部分1的圖8,產品定 義信息包括三個不同的信息區域，即，用于調度的信息或資源清單（BoR)、材料信息或材料 清單（BoM)以及產品生產規則（PPR)。BoR是生產產品所需的所有資源的清單，包括材料、 人員、設備、能量和消耗品。BoM是生產產品所需的所有材料的清單，該清單示出所需的每種 材料的量：這些可以是原材料、中間材料、子組件（subassembly)、零件和消耗品。PPR是用 于指示制造操作如何生產產品的信息。PPR和相關聯的BoR/BoM(圖1中的虛線區域）的重 疊部分形成產品段（PS)。在下文中，PPR和BoR/BoM將還被分別稱為"生產相關信息實體" 和"資源相關信息實體"。在本說明書中，"信息實體"將還被簡稱為"實體"。
[0010]目前，如ISA-S95中所定義的，產品定義和產品生產規則僅預知：PPR生產單個產 品，并且甚至頗為相似的產品（其生產共用大部分制造步驟和大部分材料）也需要不同的 產品定義。
[0011] 這種方法（不管產品如何，對每個產品都有一個產品定義）顯然在MES系統中導 致了經常具有很少差別的產品定義的激增，因此導致了 MES系統的復雜度的增加。高復雜 度更容易造成錯誤、引入低效率，并且導致差的性能和高的維護成本。
[0012] 可能發生產品定義的激增的領域例如是制藥行業或食品和飲料行業。例如，考慮 成品"維他命C片"和"維他命D片":除了某些材料（有效成分是不同的）以及某些過程參 數（例如，不同的混合次數）以外它們具有相似的過程和相似的成分。類似地，在食品行業 中，在生產香草冰淇淋和巧克力冰淇淋時，除了決定風味的成分（香草或巧克力）以及可能 除了允許生產同一種冰淇淋的一些變型的某些可選成分以外，基本上共用一切。
【發明內容】
[0013] 本發明的目的是提供一種控制制造過程的方法，當工程師面對相似的過程時，該 方法允許避免產品定義的激增（以及由此引起的產品生產規則的激增），所述相似的過程 共用用于生產不同成品的大部分資源和大部分過程工作流程。
[0014] 通過一種方法和系統來實現上述目的，包括向MES系統提供產品定義信息的步 驟，該產品定義信息包括：包含關于如何制造產品的信息的生產相關信息實體，以及包含與 要用于制造該產品的資源有關的信息的資源相關信息實體。向MES系統提供產品定義信息 的步驟包括向MES系統提供用于制造多種產品的單個生產相關信息實體，該多種產品的制 造過程共用大部分過程工作流程和大部分資源，并且向MES系統提供單個生產相關信息實 體的步驟依次包括：
[0015] a)針對非共用資源，在所述單個生產相關信息實體中存儲將所述非共用資源定義 為一般資源的標簽；
[0016] b)在創建針對特定產品的生產訂單時通過創建與資源相關信息實體的綁定來將 一般資源解釋為實際資源。
[0017] 在發明實施例中，通過將所述標簽存儲到每個資源相關實體中來建立生產相關實 體與資源相關實體之間的綁定，其中所述單個生產相關實體涉及所述每個資源相關實體以 用于生產每個特定商品。
[0018] 在發明實施例中，標簽是全局唯一標識符（⑶ID)。
[0019] 在發明實施例中，資源是在生產中要使用的材料。
[0020] 在發明實施例中，產品定義信息優選地可以取自ISA-S95標準，并且生產相關實 體和資源相關實體分別是產品生產規則和材料清單。
[0021] 此外，能夠提供計算機程序單元，該單元包括計算機程序代碼，該代碼用于在被裝 載在計算設備的數字處理器中時執行根據上述方法的步驟。
[0022] 另外，能夠提供存儲在計算機可用介質上的計算機程序產品，該計算機程序產品 包括用于使計算設備執行所提到的方法的計算機可讀程序代碼。
[0023] 因此，本發明的實施例提供了針對要生產的多種成品的單個產品生產規則，并且 在創建特定生產訂單時所述單個生產規則將涉及特定材料清單。
[0024] 由于諸如GUID的簡單標簽的使用，所以容易實現將一般材料解釋為真實材料，并 且不給系統增加復雜度，其中該簡單標簽被存儲在PPR和BoM中，并且識別一般的、非共用 材料。
【附圖說明】
[0025] 現在將參考附圖以優選而非排他性的實施方式來描述本發明，其中：
[0026] 圖1示出了根據ISA-S95標準的產品定義信息；
[0027] 圖2是本發明的方法的流程圖；以及
[0028] 圖3示出了本發明的示例性應用程序的單個PPR和BoM。
【具體實施方式】
[0029] 根據本發明，經由MES系統來控制工廠的制造過程。MES系統被提供有如圖1中示 出的產品定義信息。產品定義信息包括：生產相關的信息實體，特別是具有與之相關聯的一 個或更多個PS的至少一個PPR ;以及資源相關的信息實體，特別是PPR所涉及的用于每個 產品的BoM。
[0030] 如前面所提到的，在符合ISA-S95標準的MES系統中，在產品定義與產品之間存在 一一對應關系。為了解決該方法中固有的上述問題，根據本發明，引進了 PPR多種最終材料 的概念，即PPR能夠定義生產一組成品（例如，維他命C或維他命D ;香草冰淇淋或巧克力 冰淇淋……）而不是單個成品的過程