[发明专利]用于协调分配的MES订单管理的基于协商的方法和系统

说明书

本发明涉及在分布式系统结构内管理制造执行系统(MES)订单的基于协商的方法和系统，结构包括至少一个订单系统以下称为OS(210)和一个或若干执行系统以下称为ES(220,230,240)，方法包括步骤：a)由OS(210)创建服务的订单，订单包括至少一个可协商要求；b)将订单分配给一个或若干ES(220,230,240)；c)由接收到订单的每个ES评估订单，每个ES自动确定其是否无需协商可协商要求而接受订单或是否生成服务的要约以发起协商过程，在协商过程中OS(210)和ES(220,230,240)将依次交换要约和反要约直到达成协议或拒绝要约；d)(i)如果至少一个ES接受了订单则OS将订单归于至少一个ES并向从ES(220,230,240)中的另一ES接收的任何要约发送拒绝；否则(ii)如果分配订单的ES都没有接受订单则OS启动针对可协商要求与分配订单的ES(220,230,240)中每一个的协商过程。

本发明涉及用于协调制造执行系统(MES)的分配的订单管理的基于协商的方法和系统。最近，术语制造运营管理(MOM)越来越多地用来代替术语MES。

如由制造企业解决方案协会(MESA国际协会)定义的，MES/MOM系统“是如下动态信息系统”：通过管理“从订单交付制造的点到产品交付为成品的点的生产操作”并且通过“经由双向通信向整个组织和供应链中的其他方”提供“有关生产活动的关键任务信息”来驱动制造操作的有效执行。另外，ISA-95标准详细描述了制造过程必须考虑的有意义的资源，以优化和简化生产过程。特别地，重点放在材料、设备、工具和人员的管理上。通常，MES系统连接、监视和控制企业内的复杂的制造生产过程和数据流。MES系统的主要目标之一是确保制造操作的有效执行并提高生产量。

为了提高制造工厂的质量和过程性能，MES/MOM系统通常包括的功能是资源分配和状态、调度生产订单、数据收集/获取、质量管理、维护管理、性能分析、操作/详细进度表、文件控制、人工管理、过程管理和产品跟踪。例如，西门子公司(Sie-mens Corp.)在其SIMATIC 产品系列下提供了广泛的MES/MOM产品。诸如SIMATIC IT的MES或MOM系统管理和监视各种各样的产品的生产。

传统的MES系统被设计为整体的、单工厂的和基于中央的应用，其中，中央模块包含所有决策能力，并且按照传统的客户端-服务器范式设计和实现不同的MES模块之间的通信。

紧随围绕制造世界而出现的最新工业趋势(例如，客户和竞争对手的全局化)和新举措(例如，工业4.0)，新一代的MES系统要求一种新的生产过程范式。特别地，工业4.0引出了被称为智能工厂的概念。智能工厂概念的主要设计原则之一涉及分散决策，所述分散决策是一组系统自行做出决策并尽可能自主地执行其任务的能力。

这种新的范式推动了生产场所的更广泛的地理分布。传统的MES系统无法应对这样的分布式环境，在该分布式环境中，制造生产过程现在被描述为一组分解的功能，这些功能跨地理分布式企业而分层分布。

在整个一组MES功能中，订单(通常是生产订单)的管理是最重要和关键的功能之一。订单管理是一组企业过程，这些企业过程负责跟踪客户订单、提供能够满足订单需要的计划和合适的资源。在传统的MES系统中，订单管理是通常被称为订单管理系统(或生产订单管理系统)的单工厂的和整体的应用，该应用包含订单管理和订单执行两者。由于具有分布式环境的趋势，订单管理功能不能再被设计为整体的单工厂的应用，而必须针对新概念即分配的订单管理进行改变。

这种分配的订单管理产生一组分布式功能，这些功能用于实现不同的生产目标。换句话说，与订单管理是传统MES中的整个功能相反，根据本发明的订单管理被分为在分布式和分层系统中执行的若干个独立的功能(如下所述的全局订单管理和本地订单管理)。在分布式环境中，例如，为了满足全局(企业)目标而起作用的位于总部的中央模块的生产目标可以不同于为了满足本地(现场/区域(on-area)/在线)目标而起作用的位于工厂的模块的生产目标。目标的示例是资源优化、生产质量提高、生产时间优化和可持续性优化。