[发明专利]生产过程的控制

说明书

技术领域

本发明涉及通过制造执行系统来控制生产过程的技术领域。

背景技术

在本文献的上下文中，应一般地理解术语“物品(item)”。物品的通常例子 不限于但包括出现在生产过程中的对象，诸如原料、预制产品(pre-product)、 中间产品或成品、组件、子组件(subassembly)、货盘、容器和部件。

在本文献的上下文中，应一般地理解术语“加工物品”，其不限于但包括：

—将该物品转换成另一物品，

—将该物品与其它物品一起加工，以便生产新产品，

—将容纳在该物品(例如，在该物品是容器的情况下)中的物料(material) 转换成另一物料，

—将容纳在该物品内的物料与其它物料一起加工，以便获得其它物料，

—简单地移动该物品(例如，通过平移或旋转该物品)，

—与其它物品一起进行加工：特别是装配不同的物品，以生产新的物品(或 者成品或者子组件)。

准时制(JIT，Just-In-Time)方法被用于离散制造，以使工厂内的生产流同 步。这些方法可给生产请求提供及时响应，而无需昂贵的安全库存并且避免在 重要生产阶段的排队和瓶颈。

提供极好的服务水平的同时保持最低可能的在制品(WIP(work in process)： 在制造过程中指出的不希望的库存量)的目标可以通过使用JIT技术来实现，JIT 技术也被称为“看板管理(kanban)”。基本上，看板管理取决于以下事实：在 JIT工厂内有两个不同的流：通过生产阶段的物料流(常常也称为物料的前向流) 和实质上“拉动(pull)”使所生产的货物同步的上游工作站活动的信息流(“看 板”信号，通常也称为信息的反向(backward)流)。因此，生产阶段通常包括 一个或多个工作站。为了授权生产活动，看板管理使用可视信号，而无需向车 间释放和分配生产订单。只有当接收到“生产看板管理”时，工作站才运转， 然后生产在发布“移动看板管理”时移至下游阶段的固定量物料(或子组件或 最终产品)。

日本单词“kanban”是普通的日常用语，意为“符号”或“卡片”：因此看 板管理基本是信令系统。如其名字所暗示的那样，看板管理可使用卡片来用信 号通知对物品的需要。诸如塑料标记物(看板方块(kanban square))的其它设 备也可被用于触发工厂中的单元的移动、生产或供应。

图1示出了根据现有技术的使用看板卡片的物品的生产过程。只有当在工 作站WS可得到一个或多个看板卡片K(通常为红色，因此被称为红标签)时， 才授权工作站WS处的操作者OP进行生产。所生产的物品IT被存放在本地库 存INV处，每个物品都附有其看板K。当物品IT因为消耗CONS被移开时， 该看板K被分离并且被返回RET到工作站WS，以便授权补给已消耗的物品IT。 看板卡片K的总数目被限制来使库存水平与物品IT的生产和消耗比率平衡。这 同时允许减少WIP并允许某些物品准备用于异步消耗。

传统地，看板同步生产仅取决于如卡片这样的可视信号，而不需要计算机 系统发布和跟踪生产订单。然而，这个简单的看板实施方案并不适合复杂的具 有通常通过数百个不同子组件和部件产生的物料单据(bill)的制造情况。在这 样的环境下，为了管理车间中的巨大数量的不同物品和最小存货单位(SKU)， 计算机系统是有帮助的。然后，通过实施计算机管理的“电子看板”，有可能扩 展简单的看板规则的“拉动”信令概念。直接遵循生产请求，以电子方式发布 的“看板”信号授权工作站处的物料处理和生产活动，从而通过计算机系统代 替提前发布的传统生产订单。当接收到授权加工的“电子看板”信号时，要被 处理的物品以电子方式用信号通知，而无需针对数百个可能不同的物品中的每 个物品有不同的物理卡片。

在这些复杂的制造情况下，使用无线电波以无线方式跟踪车间中的物料的 射频识别(RFID)能极大地加速物料处理操作。此外，RFID跟踪能在使通过 电子看板管理的JIT操作同步中发挥主要作用。