[发明专利]对制造执行系统中的设计更新进行管理

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对制造过程控制中，尤其是采用计算机管理的制造执行系统(MES)的生产设备中的设计更新进行管理的方法和系统。

背景技术

正如制造企业解决方案国际联合会(MESA国际)定义的那样，MES系统是通过管理“从下单进入制造的点到产品交付成品的点的生产操作”并且通过“经由双向通信给遍及机构和供应链的其他部门提供关于生产活动的关键任务信息”来“驱动制造操作的有效执行的动态信息系统”。

为了改善制造工厂的质量和处理性能，MES系统通常包括的功能有：资源分配和状态、调度生产订单、数据采集/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、过程管理以及产品跟踪。

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，在工程时间，系统工程师使用MES客户端应用以根据特定的制造工厂需求来进行用户化。相反，在运行时间，由最终用户诸如工厂操作员或线负责人员利用MES客户端应用。

制造过程的准确建模对于调度和执行二者以及最终获得制造活动中的高水平操作性能来说是必不可少的。

在被称为ISA-S95的标准中发现了用于制造的模型的公知示例。标准ISA-S95是用于制造中的过程控制工程的ANSI/ISA-88标准的批量模式的扩展，标准ISA-S95适用于离散生产类型和连续生产类型。标准ISA-S95针对单个生产步骤定义方案，方案包含关于在制造执行系统中所需的不同生产阶段之间信息交换的规则。

ISA-S95标准是用于MES系统的发展的通用基础。ISA-S95包括若干个部分，其中每个部分都具有特定范围。特别地，ISA-S95标准的部分2[A]通过针对生产能力、过程段能力、人员、设备、材料、过程段、产品定义信息、产品调度和产品性能定义模型来处理表示在制造过程中涉及的实体的对象模型。这样的实体表示在执行生产请求或执行订单期间要使用的资源。

特别地，ISA-S95标准提出对不同MES实体之间的信息的交换进行定义的产品定义模型。在这样的实体之间，产品生产规则(“PPR”，也被称为“生产规则”)和产品段(“PS”，也被称为“生产阶段”)是本发明所关心的。下文报告ISA-S95标准的部分1[B]中所著述的相应的定义：

-“生产规则-用于指示制造操作如何生产产品的信息。”

-“产品段-针对特定产品的资源计划和生产规则之间的共享信息。产品段是实现生产步骤所需的人力资源、设备资源和材料规格的逻辑分组。”

在这样的产品定义模型中，例如在从外部工程或设计环境即企业资源计划(ERP)或产品生命周期管理(PLM)下载所谓的“配置(recipe)”时，创建PPR以便执行PPR。如ANSI/ISA-88标准的部分1[C]中定义的那样，配置是“唯一地定义生产需求的信息的必要集合”。

当外部工程环境改变已被发送到MES系统的配置时，产生保持相关PPR与这些修改一致的问题。

标准并没有针对该争论点的特别规定。通过使用标准机制，整个经更新的配置会被发送至MES系统，由此在MES侧定义新的PPR版本。结果是，具有除了可能考虑例如一些过程参数、一些原材料或一些附加步骤的信息的小子集以外在结构上几乎相同的若干个PPR版本。明显地，这并不是性能和数据复制尤其是配置步骤方面的最优方法，并且因此PPR步骤以及PS具有极大的信息内容。

另一可能的解决方案可以是仅将差异发送至MES系统。这意味着MES系统必须能够将改变施加至相关的PPR，首先根据现有的版本创建新版本并且然后用恰当的改变来更新每个PS。即使是该解决方案，在性能方面尤其是PPR具有极大数量的PS的情况下也可能具有一些缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服以上缺点的用于对MES系统中的设计更新进行管理的方法和系统。

通过经由MES系统对制造过程的控制中的产品定义更新进行管理的方法和系统来实现该目的，包括：

a)将设计信息实体从外部工程环境下载至MES系统，每个设计信息实体针对特定产品定义了制造规格并且包括关于不同制造步骤的数据的集合，设计信息实体和数据的集合每当相应产品的规格改变时被更新，并且在创建设计信息实体和数据的集合时以及在需要MES相关改变的每次更新时将设计信息实体和数据的集合下载至MES系统；