生产产品的方法技术

公开了生产产品的方法：a)提供包括定义工作流程中所需全部资源的多个产品段的产品生产规则PPR；b)接收客户请求并据以创建生产请求，将抽象资源工作流程(表示满足客户请求的生产步骤A至D的工作流程)从相关PPR复制到生产请求中来创建生产请求；c)执行生产如下：与生产请求创建异步地应用生产请求；将PPR的资源(替换步骤A有关抽象资源)加到生产请求中，以仅把实际使用资源复制到生产请求中；在资源上执行相应生产步骤；d)执行产品生产如下：逐步重复步骤c)，直到在与步骤A至D的工作流程有关的抽象资源工作流程中，所有抽象资源被实际使用资源替换。通过逐步地应用后期绑定方法，实现生产请求创建周期的显著缩短及所用存储器空间的减少。

【技术实现步骤摘要】
生产产品的方法
本专利技术涉及用于生产产品的方法，所述生产由根据ISA-S95标准进行工作的制造执行系统控制和管理。
技术介绍
在过程自动化和过程监控领域中，用于控制最大可能种类的机器和车间的标准自动化系统是最先进的。用于这些所谓的制造执行系统(MES)的相关的标准是ISA-S95。该技术尤其覆盖西门子公司(SiemensCorp.)在制造执行系统(MES)领域内在其(注册商标)产品族下所提供的各种各样的产品。标准ISA-S95转变成用于集成制造操作功能和企业功能的标准化的术语、概念和模型。这种标准化通过定义企业功能视图的ISA-S95得以实现，这使得能够将工作行为的简单通用模型应用于主要的制造领域。用于解决所讨论的诸如计数、测量、定位、运动控制、闭环控制和凸轮控制的技术任务的广泛产品线提升合适的过程控制器的性能。多种配置使得能够实现灵活的机器概念。在该背景下，存在广泛的IT解决方案，以将与技术的和/或逻辑的过程关系密切的实际硬件连接至驱动设备的客户端应用层。因此，已开发了制造执行系统以满足面向服务的架构(SOA)的所有需求，从而无缝集成到全集成自动化(TIA)中。即插即用架构构成了这种成功的基础，由此简化了用于控制制造车间等的复杂结构，其中，在即插即用架构中，能够彼此容易地组合和配置各个功能。在主干中，这些要求经常需要相当复杂且尖端的软件方案，这些软件方案使全集成自动化(TIA)方法成为可能。鉴于此，软件工程师经常使用生产建模器来定义车间模型及其标准的操作过程，并且通过标识软件内行为的工作流程的高级图形语言来创建相应的新软件。随后，该高级图形语言串/项被翻译成能够在机器语言级别上执行的基于客户端的软件语言。这种翻译需要编程上的巨大工作，并且需要严格测试以检查所翻译的程序是否与原始的高级图形语言串/项一样动作。也就是说，在SIMATICIT生产套装软件中，SIMATICIT生产建模器(SIMATICITProductionModeler)提供了一种建模环境，在该环境中图形地结合了SIMATICIT部件(诸如材料、机器、人员、工具、软件部件的生产资源)提供的各种功能，以定义表示操作程序的执行逻辑。这些逻辑被称为生产操作，且被表示为产品生产规则PPR(工作流程)，在产品生产规则PPR中每个步骤均表示由部件提供的功能的执行。为了实现此，SIMATICIT生产建模器还提供用以建立车间模型的建模环境，这对于定义车间的各种行为是必不可少的。为了以技术方式对生产系统建模，需要将用产品生产规则定义的生产过程划分为许多步骤(下文中称产品段PS)，使得产品段中的每一个均表示能够被MES系统控制的简单动作或特征。为了保证以正确的方式执行整个生产，这种细分必须考虑到存在于产品段之间的所有依赖性。通常，通过其中登记产品段的产品生产规则(PPR)在中央MES数据库中管理产品段。就汽车制造而言，鉴于通常由汽车工业来提供所有变型和选择，所以能够容易地作为一个示例。从汽车的基本模型开始，必须考虑例如以下方面的全部可能的组合：用于引擎(例如1600、1800、2000、2500)的产品段、用于变速器(例如4档、4自动挡、5档、5自动挡)的产品段以及用于车轮(钢轮、轻合金车轮-标准、轻合金车轮-宽胎)的产品段。因此，如果想针对所有可能的组合定义产品生产规则(PPR)，则可能已经定义了48个PPR(在48个示例PPR中，针对每种可能的组合都有一个PPR)。因此，很明显，即使是管理用于更大量PPR或PS的产品段的本领域的技术人员也要利用自动过滤器，以实现产品请求，该动作的处理时间可能很长，并且在最坏的情况下，本领域的技术人员将不得不手动地更新数据库或定义数据库中的结构的新变化，以尽可能地使其保持简单和透明。在离散生产产品时，生产请求表示针对生产满足客户请求的单个产品的请求，例如具有确定的引擎、确定的变速器以及确定的车轮的汽车。因此，MES环境中的生产请求是若干外部的和混合的数据资源的集成的结果，然而生产请求往往由特定的产品生产规则PPR所确定。因此，PPR可以被认为是用于生产请求的模板。如ISA-S95中所定义的，PPR包括在生产客户请求所要求的最终产品期间所需要的所有资源的定义的整体。通过PPR，可以生成生产请求，这是因为就如下意义来说PPR是模板：PPR定义应该如何制造最终产品(在生产阶段或步骤方面)以及该行为需要什么资源。遗憾的是，生产请求的创建可能要花费好几分钟，且需要巨大数量的数据库访问行为。事实上，根据ISA-S95的规定，产品生产规则可以由几千个产品段构成，其中每个产品段均定义该特定生产步骤所需的资源。该巨大数量的数据包括理论上可用的资源的所有可能模式，其中该资源可以在不早于生产请求的实际执行期间被明确地确定。实际上，在不考虑资源的状态(例如，工作中、维修中、闲置等)的情况下，作为创建生产请求的基础的PPR包括其资源当中将要被使用的所有可能的设备。当然，在PPR的定义期间，生产建模应当考虑在执行生产请求期间可能发生的每个可能的格局(constellation)。目前，为了管理产品的生产，一般方法是使用PPR作为针对每个生产请求的模板。当从ERP系统(层4)得到客户请求时，以关联的PPR开始实例化新的生产请求。复制(克隆)PPR的满足客户请求的所有资源(考虑运行时能够被执行的资源的每种可能的组合)，并且获得表示产品请求的新结构。由于以下事实，这种操作可能花费相当长的时间：PPR包括在执行基于客户请求的生产请求期间所需要的所有可能的资源(材料、设备、生产步骤、步骤依赖性、人员要求、过程参数等等)。应该指出，在该阶段，在该生产中相当大部分资源不会被使用，其中这些资源是根据客户请求在生产的结束时被复制到生产请求中的资源。当考虑用于制造航天器引擎的PPR的示例时，现有技术的问题将容易变得更加明显：该PPR通常具有上千个步骤。考虑到这些生产步骤之一是航天器引擎的若干零件的装配，可以使用存在于不同的车间生产线(plantlines)上的特定安装设备在相应的车间生产线上执行该装配。通常，工厂具有不同的车间生产线，但在该执行之前，操作员将不会知晓将使用哪个车间生产线，也不知晓将需要哪个设备。因此，PPR必须把所有可能的车间生产线都看作执行该装配的特定生产步骤的候选。没有任何策略地从该PPR开始创建新的生产请求将导致在创建生产请求所需的时间以及MES系统所使用的存储器方面的不良结果，这是因为在PPR中的所有配置的车间生产线中，最终仅有一条车间生产线用于执行相应的生产步骤。此外，在创建生产请求时，通常不知晓关于最终所使用的车间生产线的信息，这是因为用于装配的最终的车间生产线通常取决于非先验已知的多个其它车间信息(状态)数据。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供用于生产产品的方法，其中由符合ISA-S95标准的制造执行系统来控制所述生产，其可以以更少的时间和存储器占用根据相应的PPR改善生产请求的创建。根据本专利技术，该目的通过用于生产产品的方法得以实现，由根据ISA-S95标准进行工作的制造执行系统控制和执行该生产，该生产包括以下步骤：a)提供用于生产所述产品的产品生产规则，其中所述产品生产规则包括多个产品段，从而定义在所述生产的生产步骤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产产品(汽车)的方法，所述生产由根据ISA‑S95标准进行工作的制造执行系统控制和执行，所述方法包括以下步骤：a)提供用于生产所述产品(汽车)的产品生产规则(PPR)，其中所述产品生产规则(PPR)包括多个产品段，从而定义在所述生产的生产步骤的工作流程期间所需要的全部资源，例如材料、设备、人员；b)接收针对所述产品(汽车)的生产的客户请求并根据所述客户请求创建针对所述生产的执行的生产请求，其中为创建所述生产请求，通过将抽象资源的工作流程从所述相关的产品生产规则(PPR)复制到所述生产请求中来实例化所述生产请求，所述抽象资源的工作流程表示满足所述客户请求的生产步骤(A至D)的工作流程；c)通过以下操作执行所述生产：与所述生产请求的创建相异步地应用所述生产请求；将来自所述产品生产规则(PPR)的资源添加到所述生产请求中，所述资源替换与第一生产步骤(A)有关的所述抽象资源，从而仅把实际使用的资源复制到所述生产请求中；以及在所述资源上执行相应的生产步骤；d)通过以下操作执行所述产品(汽车)的所述生产：逐步地重复步骤c)，直到在与所述生产步骤(A至D)的工作流程有关的抽象资源的所述工作流程中，所有抽象资源都已经被在所述生产步骤中所述实际使用的资源所替换。...

【技术特征摘要】
2013.12.02 EP 13195294.71.一种用于生产产品的方法，所述生产由根据ISA-S95标准进行工作的制造执行系统控制和执行，所述方法包括以下步骤：a)提供用于生产所述产品的产品生产规则(PPR)，其中所述产品生产规则(PPR)包括多个产品段，从而定义在所述生产的生产步骤的工作流程期间所需要的全部资源；b)接收针对所述产品的生产的客户请求并根据所述客户请求创建针对所述生产的执行的生产请求，其中为创建所述生产请求，通过将抽象资源的工作流程从所述相关的产品生产规则(PPR)复制到所述生产请求中来实例化所述生产请求，所述抽象资源的工作流程表示满足所述客户请求的生产步骤(A至D)的工作流程；c)通过以下操作执行所述生产：与所述生产请求的创建相...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山德罗·拉维奥拉，埃琳娜·雷焦，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE