[发明专利]在MES系统中执行数据库插入调用

说明书

技术领域

本发明涉及用于定制制造执行系统（Manufacturing ExecutionSystem，MES）屏幕的图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）的方法和系统。

背景技术

在当今的工业自动化领域中，为了提高竞争力，制造公司需要同时缩短推向市场的时间、提高工艺的可见性和生产的灵活性、优化预测和调度、并减少废料、降低库存水平、减少停工时间；同时还要在全球的所有工厂中确保最优的质量和生产效率。

因此，为了达到这些苛求的目标，制造公司需要集成的信息技术（Information Technology，IT）基础设施，该IT基础设施帮助制造公司协调在全球范围的生产，且如果必要的话，实时地进行协调。制造执行系统（MES）通常被认为是集成了商业系统（比如：企业资源计划（EnterpriseResource Planning，ERP））和生产控制系统的IT层。

西门子公司（Siemens Corp.）在其的产品系列下提供了广泛的MES产品。

如制造企业解决方案协会（Manufacturing Enterprise SolutionsAssociation，MESA）（MESA国际）所定义的，MES系统是通过管理“从订单下发至制造的点到产品交付为成品的点的生产操作”，并通过“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或S95。

MES系统通常包括的功能是：资源分配和状态、派发生产订单、数据收集/获得、质量管理、维护管理、性能分析、操作/细节调度（operations/detail scheduling）、文档控制、劳动力管理、工艺管理和产品跟踪。

因此，软件供应者所开发的MES系统的目标是：为制造公司（客户）提供用于测量和控制生产活动的工具，目的是在制造厂中提高收益率、提高生产率、改善质量和工艺性能。

生产环境通常由不同种类的硬件和软件系统来管理。

图1取自ISA S95标准【参考文献1】的图3，且示出了与制造控制系统和其他商业系统相关的功能分级模型的不同层级：商业计划和后勤、制造操作和控制，以及批量、连续或离散的控制。该功能分级模型定义了进行决策的分级的层级。

流数据在上层管理者、职员、生产线操作员和甚至可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controllers，PLC）之间移动。MES是作为中间层级（层级3）而工作的系统的部分，且其通常通过PLC来管理工厂。

具有这样的不同种类系统意味着：具有需要在其之间进行通信的不同组的软件和硬件部件。

在一些制造场景中，特别是在与像汽车业或航空航天业这样的分离制造相关的场景中，要在不同层间和在同一层内共享的流数据是如此大，以至于需要所涉及的系统具有高性能。

在这样的场景中，引入到层级4的系统中的生产请求每天可能是大量的，并且因此，层级3的系统具有有效地对生产请求进行管理并转化成最终产品的费力的任务。

此外，由MES系统收集的数据应保持与层级4的应用（即该数据的提供者）对准，并且通常需要在MES系统和其他外部系统（比如：层级4或甚至其他层级3的应用）之间进行日常的对准。

用于管理制造厂的系统通常利用关系数据库来存储信息，并基于ERP系统和MES系统间的数据迁移（data migration）。

一个非常关键的问题是MES系统向其数据库导入数据和管理数据的对准所需的时间量，这归因于要被导入的数据量可能常常很大这一事实。

目前，大多数普通的数据库引擎确实提供了高性能的导入/导出工具，但此类型的工具通常利用逗号分隔值（Comma Separated Value，CSV）格式的具有高数据冗余的输入文件来工作。

应注意，在MES环境中，不总是推荐使用这种CSV格式。

事实上，比如，对于S95模型的各层级中的交互，数据通常以分级的格式互换，这避免了数据自身的分级格式造成的数据冗余。因此，利用CSV格式及类似格式工作的数据库导入/导出工具不能在这样的情形下使用。