[发明专利]用制造执行系统控制制造工厂

说明书

一种通过执行给定工作流程来用制造执行系统控制制造工厂的方法和系统包括：a)提供用于通过一组设备对象且通过至少一个工作流程来对制造工厂的表示建模的工厂设计者应用；b)提供用于扩充设备对象的特征的被称为插件的复合实体；插件使包括配置、一组属性元素、一组功能元素的接口可见；c)在维修时间，设计一组设备对象能够使用的一组插件；d)在维修时间，针对至少一个设备对象，关联至少一个插件；e)在维修时间，通过工厂设计者，根据给定客户要求定义给定工作流程，所述给定工作流程包括与关联到设备对象的至少一个插件的至少一个元素的至少一个交互；f)运行时，执行给定工作流程，以及进行与关联的设备对象的至少一个插件的至少一个元素的至少一个交互。

技术领域

本发明涉及通过执行满足给定客户要求的给定工作流程来用MES系统控制制造工厂的方法和系统。

背景技术

在现今的工业自动化领域中，为了提高竞争力，制造公司需要同时减少投放市场的时间、增加过程可视性和生产灵活性、优化预报和调度、以及减少废料、库存水平和停工时间；所有这些都是在跨所有全球设施保证最优的质量和生产效率的同时进行的。

因此，为了满足这些高要求的目标，制造公司需要集成的IT基础设施，该集成的IT基础设施帮助它们在全球范围内并且如果必要的话实时地协调生产。制造执行系统(MES)通常被称为IT层，该IT层集成商业系统(例如ERP)和生产控制系统。

在西门子公司的产品族下，西门子公司提供范围广泛的MES产品。

如制造企业方案协会(MESA国际组织)定义的，MES系统是通过管理“从订单发放到制造的点至产品交货到成品的点的生产操作”以及通过“经由双向通信跨组织和供应链地向其它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系统通常包含的功能为资源分配和状态、派送生产订单、数据收集/获取、质量管理、维修管理、性能分析、操作/细节调度、文档控制、劳动力管理、过程管理和产品跟踪。

因此，由软件供应商开发的MES系统的目标是向制造公司(客户)提供用于测量和控制生产活动的工具，其目的在于为制造工厂提升盈利能力、增加生产率、提高质量和过程性能。

如本文中所使用的，软件应用是由软件开发者开发的一组软件组件，以进行MES系统内的一些有用动作，例如监视来自工厂过程的值或控制工厂设备。

通常，在维修或配置时间，系统工程师或系统集成方根据特定制造工厂要求来灵活地定制MES应用。

反而，在运行时，MES应用由可以是工厂操作者或生产线负责人员的终端用户使用。

在配置阶段期间要求系统工程师定义意在作为在MES平台上运行的一组操作的逻辑，以控制制造工厂操作。在MES领域中，使用术语逻辑，其通常指在MES系统上执行的一组功能或操作。

在配置期间，系统工程师通常使用应用，本文中后面被称为工厂设计者，以用数字方式表示制造工厂。

在MES产品中，具有工厂设计阶段对于把在工作流程的生产逻辑中将使用的物理设备分类是有用的。

通过面向对象的架构来对工厂建模，其中设备对象是实质上表示工厂的设备部件的MES实体。而且，通过生产的工作流程或规则，要求系统工程师通过工厂设计者定义需要的工厂逻辑，其中逻辑一般被定义为用于执行给定操作的自动化过程；例如针对维修的逻辑、自动化逻辑(例如通过PLC)、关于产品材料的逻辑、针对订单管理的逻辑、针对生产线自动化的逻辑等等。

如本文中所使用的，使用术语工作流程，其是指用于执行逻辑操作的一组预定步骤；其中步骤可以是逻辑进行明确定义的任务或调用另一工作流程。