用于将软件模块部署在制造运行管理系统中的方法技术方案

本发明专利技术的目的是提供用于将软件模块部署在MOM系统中的方法，该方法不需要操作者知道在MOM系统内可寻址/可访问的计算资源的网络内的何处部署软件模块。该目的通过用于将软件模块部署在制造运行管理系统(MOM系统)中的方法来实现。方法包括步骤：a)提供要部署的多个软件模块，每个软件模块包括元数据集合；b)提供多个计算资源层；每个资源层包括多个计算资源并且能够传送特定于层的数据，特定于层的数据至少包括表示资源可用性信息的数据；c)执行对元数据和特定于层的数据进行评估的部署实例；d)根据元数据和特定于层的数据确定软件模块将被部署的计算资源层和计算资源；e)在确定的计算资源层内的确定计算资源上执行软件模块。块。块。

【技术实现步骤摘要】
用于将软件模块部署在制造运行管理系统中的方法


[0001]本专利技术涉及用于将软件模块部署在制造运行管理系统(下文中称为MOM系统)中的方法。

技术介绍

[0002]在过程自动化和过程监视的领域中，用于控制最广泛的可设想的各种生产资源、机器和工厂(MOM对象)的标准自动化系统是现有技术。这样的技术特别地涵盖了由西门子公司在制造运行管理(MOM)领域的产品系列下提供的广泛产品。用于解决所讨论的技术任务例如计数、测量、定位、运动控制、闭环控制和cam控制的大量产品线提高了适当的过程控制器的性能能力。各种配置使得能够实现灵活的机器概念。
[0003]在该背景下，存在广泛的IT解决方案来将接近技术和/或逻辑过程的实际硬件连接至驱动安装的客户端的应用层。因此，已经开发了制造执行系统(MES)以满足面向服务的架构(SOA)的所有要求，以便无缝地集成到全集成自动化(TIA)中。其中各个功能可以被配置并且容易彼此组合的即插即用架构由此形成这种成功的基础，从而简化了控制制造厂等的复杂结构。
[0004]这些需求在主干中通常需要能够实现全集成自动化的方法的相当复杂且精密的软件解决方案。鉴于此，软件工程师通常使用生产建模软件来定义工厂模型及其标准操作过程，并且借助于对软件内的活动的工作流进行标识的高级图形语言来创建相应的新软件。随后，该高级图形语言的串/项被翻译成可在机器语言级别上执行的基于客户端的软件语言。这种翻译在编程上需要巨大的工作量，并且需要严格的测试以检查所翻译的程序是否与原始的高级图形语言的串/项表现相同。r/>[0005]在该MES环境内，提供了用于详细生产调度(PDS)的软件，该软件涉及在所有制造资源上的生产操作的排序和定时。该软件的目的是创建将在生产中执行的可执行和优化的生产调度。在将要计算调度之前，需要向PDS软件提供来自工厂数据库的主要输入，例如：
[0006]a)工厂逻辑布局和物流约束；
[0007]b)设备和人员标准生产率；
[0008]c)设备和人员的可用性、日程表和状态；
[0009]d)关于生产方式(配方、路线等)、过程和业务约束的知识；
[0010]e)生产资源提供的技能。
[0011]结合该信息，PDS软件建立其内部的工厂和该工厂内生产过程的模型。随后，通过将调度算法应用于工厂的资源(MOM对象)和生产过程的该内部工厂模型，PDS软件计算不违反任何物理、逻辑和/或业务约束并且优化制造性能的可执行生产调度。
[0012]在此阶段，不难理解，许多工厂和/或机器操作者需要借助于用户界面(UI)与MOM系统交互，用户界面(UI)被设置在固定工作站和/或移动平板计算机等上显示的可定制MES屏幕(UI客户端)上。通常，这些工厂和/或机器操作者需要部署新的软件模块和/或现有的软件模块的更新。由于现代MOM系统的复杂性，不再存在可以部署在MOM系统的单个数据中
心中的单个软件实例的概念。MOM软件被模块化并且分布在许多不同的级别(机器级别、边缘设备级别、数据中心级别、工厂级别、云(私有或公共)等)。
[0013]尽管有上述提及，但MOM系统中的软件模块需要由IT管理员简单地手动安装。这些操作花费时间，并且软件模块本身不提供自动建议它们可以/应当安装的正确层的任何能力。MOM业务和IT的角色必须一起工作，以便决定最佳优化的部署场景，并且出于该目的而需要知道计划部署的软件模块的资源需求和业务范围。这种协作动作花费大量时间并且不能频繁地重复。

技术实现思路

[0014]因此，本专利技术的目的是提供用于将软件模块部署在MOM系统中的方法，该方法不需要操作者知道在MOM系统内可寻址/可访问的计算资源的网络内的何处部署软件模块。
[0015]根据本专利技术，该目的通过一种用于将软件模块部署在制造运行管理系统(MOM系统)中的方法来实现，所述方法包括以下步骤：
[0016]a)提供要部署的多个软件模块，其中，每个软件模块包括元数据集合，所述元数据包括多个部署标准；
[0017]b)提供多个计算资源层，每个资源层包括多个计算资源并且能够传送特定于层的数据，所述特定于层的数据至少包括表示资源可用性信息的数据；
[0018]c)执行对元数据和特定于层的数据进行评估的部署实例；
[0019]d)根据元数据和特定于层的数据来确定将在其上部署软件模块的计算资源层和计算资源；以及
[0020]e)在所确定的计算资源层内的所确定的计算资源上执行软件模块。
[0021]因此，本专利技术在MOM系统中提供了新的功能，其使得(IT)操作者能够部署新的和/或更新的软件模块，这些软件模块通过其元数据提供了在何处安装相应软件模块的详细知识。此外，操作者不需要自己分发软件模块并且不需要知道每个软件模块的要求(在数据、业务、需求等方面)，因为部署实例现在知道它并且能够自动地将软件模块安装在MOM系统中的计算资源的通常非常复杂的分布式架构的正确层中。
[0022]在本专利技术的优选实施方式中，特定于层的数据使得部署实例能够确定所确定的计算资源层内的可用计算资源。
[0023]此外，分配给每个软件模块的元数据的质量对于相应软件模块的正确部署的成功而言是决定性的。当元数据中的部署标准是以下标准中的一个或更多个时，可以实现元数据的足够清楚的结构：
[0024]a)数字孪生距离，其定义软件模块与MOM系统内的模块的功能的接近关系；
[0025]b)所需的资源容量，其定义计算资源运行软件模块所需的容量，所述所需的资源容量包括计算相关值例如计算引用、存储器引用、网络引用和/或数据量引用的集合；
[0026]c)所需的资源能力，其定义计算资源运行软件模块所需的基本能力，所述所需的资源能力包括相关能力数据例如安全性、冗余性和/或可用性的集合；和/或
[0027]d)优先级值，其指示要部署的软件模块的优先级。
[0028]数字孪生距离的术语似乎是相当抽象的定义，但是实际上提供了关于实际生产与其中可以部署软件模块的计算层之间的逻辑距离的思想。简单的示例例如是控制生产机器
人的运动/轨迹的新软件模块和计算新的生产相关KPI集合的新软件模块。显然，第一模块的数字孪生距离为零或几乎为零，这意味着该软件模块必须在控制该特定机器人的计算资源内执行。就后一软件模块而言，数字孪生距离可以相当大，因为KPI计算工具可以与IT主干(backbone)一起在工厂/场所级别处运行，或者甚至在作为云环境(私有或公共云)的服务中的更高级别处运行。
[0029]因此，当数字孪生距离包括以下值时，可以实现本专利技术的优选实施方式：
[0030]a)值“0或孪生”，其指示软件模块需要在执行软件模块的业务逻辑的相同地方处物理地运行，即在遵从操作者的智能设备和/或与生产资源一起安装的边缘设备处物理地运行，从而导致接近或等于“零”的软件与业务距离，这意味着没有由通信网络引入的延迟并且断开连接的风险被减小到最小；
[0031]b)值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于将软件模块部署在制造运行管理系统(MOM系统)中的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供要部署的多个软件模块，其中，每个软件模块包括元数据集合，所述元数据包括多个部署标准；b)提供多个计算资源层，每个资源层包括多个计算资源并且能够传送特定于层的数据，所述特定于层的数据至少包括表示资源可用性信息的数据；c)执行对所述元数据和所述特定于层的数据进行评估的部署实例；d)根据所述元数据和所述特定于层的数据来确定所述软件模块将被部署的计算资源层和计算资源；以及e)在所确定的计算资源层内的所确定的计算资源上执行所述软件模块。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述特定于层的数据使得所述部署实例能够确定所确定的计算资源层内的可用计算资源。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述元数据中的部署标准是以下标准中的一个或更多个：a)数字孪生距离，定义所述软件模块与所述MOM系统内的模块的功能的接近关系；b)所需的资源容量，定义计算资源运行所述软件模块所需的容量，所述所需的资源容量包括计算相关值例如计算引用、存储器引用、网络引用和/或数据量引用的集合；c)所需的资源能力，定义计算资源运行所述软件模块所需的基本能力，所述所需的资源...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利亚诺，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：