用于管理产品生产规则的产品分段的方法技术

本发明专利技术的主要目标在于提供一种用于管理制造执行系统内的产品生产规则的产品分段的有效方法，制造执行系统适于提供最终产品，包括步骤：多个产品分段集合中的每一个与产品生产规则集合中的一个产品生产规则相关联，产品生产规则在基准的标准产品生产规则下存储在数据库中；向数据库输入命令以便执行添加、移除、替代中的可选择操作之一；将包括之前产品分段和其它产品分段的另一个新的产品生产规则集合引入数据库；将与所选择操作相关的指示符插入所述新的产品生成规则中；对基准的标准产品生产规则和新的产品生产规则的所有产品分段执行代数运算，以使得所述代数运算传递由添加、移除、替代中的一个所选择操作所产生的最终的标准产品生产规则。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的。
技术介绍
在过程自动化和过程监视领域中，现有技术存在用于控制最大可能种类的机器和 车间的标准自动化系统。这样的技术尤其覆盖了西门子公司(Siemens Corp)在其制造执 行系统(MES)领域的SIMATIC 产品族下所提供的大范围产品。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之类的技术任务的广大的产品线提升 了适当过程控制器的运行性能。各种配置使得能够实现灵活的机器概念。在这种背景下，存在大范围的IT解决方案以将与技术和/或逻辑过程相接近的实 际硬件与驱动安装的客户端应用层相连接。因此已经研发了制造执行系统来满足面向服务 的体系(SOA)的所有需求以无缝集成到全集成自动化(TIA)之中。因此，能够在将单独的 功能轻松地彼此组合并配置的即插即用体系(plug & play)形成这种成功的基础，由此简 化了用于控制制造车间等的复杂结构。这些要求通常需要在主干(backbone)中存在相当复杂且高深的软件解决方案， 这些解决方案能够实现全集成自动化方法。考虑到这一点，软件工程师通常使用产品建模 工具(moduler)来定义车间模型及其标准操作过程，并且利用标识该软件内活动的工作流 的高级图形语言来创建各种新的软件。接着，这种高级图形语言的字串/项被翻译为能够 在机器语言级别上执行的基于客户端的软件语言。这种翻译要求巨大的编程工作并且需要 严格测试以检查所翻译的程序是否与该高级图形语言的原始字串/项相同动作。为了以技术方式对生产系统进行建模，需要将生产过程划分为许多步骤(此后称 作产品分段PS)，从而每个产品分段表示能够由MES系统所控制的简单动作或特征。这种细 分必须顾及存在于产品分段之间的所有依赖性以保证整个生产将以正确的方式来执行。在真实环境中，这些产品分段在熟知的(likesome)数据库中通过注册有一种类 型的产品分段的产品生产规则(PPR)而得到管理。根据该过程，管理该数据库的人员必须识别每种所涉及的产品分段并且选择适当 的产品生产规则以便输入/替代/删除该正确产品生产规则中的产品分段。由于大量产品 生产规则都与最终产品或该最终产品的一部分相关，因此通过对一个或多个产品分段的每 次修改来实现它们是非常复杂且耗时的。能够通过表示汽车制造的图1来方便地对一个示例进行图示，该示例在此简化为 仅具有四个产品生产规则PPRl、PPR2、PPR3、PPR4 (汽车自身、引擎、传动、车轮)。这些产品 生产规则中的每一种都包含以下产品分段-PPRl 汽车具有一个产品分段(汽车自身作为最终产品)；-PPR2 引擎具有不同电机功率“1600、1800、2000、2500”所给出的四个产品分段；-PPR3 传动具有不同系统“4档位、4档位自动、5档位、5档位自动”所给出的四个 产品分段；-PPR4 车轮具有类型或尺寸“钢质车轮、轻质合金轮-标准、轻质合金轮_宽胎” 所给出的三个产品分段。对于该简单配置而言，已经定义了 48个PI3R版本(每个Pra与其它Pra的组合是 一种)。所以，显然即使是管理更多PI3R或PS的产品分段的领域的技术人员使用自动过滤器 来实现产品分段，这种动作的处理时间也会非常长，并且在最差的情况下，其将必须人工更 新数据库或者在数据库中定义新的结构变化以便将其尽可能保持简单和透明。此外，所要 实现的信息量会达到非常高的水平，原因在于基本PPR(汽车自身)的PI3R数量随着每个新 版本的产品分段而成比例增加。并不确切依赖于产品变量的特定部分的大量基本信息(在 修改产品分段方面)还可能导致引入复制的PPR，而这在进一步的制造执行系统中是绝对 无用的。因此不幸的是，会需要大量的数据库存储，这还可能使得进一步的制造过程更慢。 此外，如果无法预料的存储器分配失效，可能出现丢失局部实现的风险。并且如果需要通过 搜索可能的故障来校正错误数据，则这还意味着在这种不安全情形中的操作人员必须人工 检查数据的有效性。因此这是绝对不安全的，并且需要对数据库非常高的了解以及非常长 的时间，这在生产制造线中确实是非常不方便的。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目标是以通过对数据库中产品分段的任意类型的修改，尤其是通过对以上所提到的缺点的任意类型的修改而保持PPR的结构更为简单和安全的方式， 来提供一种用于管理制造执行系统(MES)内的产品生产规则的产品分段的方法。该方法还 能够提供数据库的自动更新，其中具有来自操作人员的最少量的输入信息或知识，所述操 作人员在所述数据库中使用用于添加、删除或替代产品分段的命令。根据本专利技术，通过一种用于根据以下步骤管理制造执行系统内的产品生产规则的 产品分段的方法来实现该目标，所述制造执行系统用于提供例如之前所要制造的汽车之类 的最终产品a)多个产品分段集合中的每一个与产品生产规则集合中的一个产品生产规则相 关联，所述产品生产规则在基准的标准产品生产规则(例如，简单的“汽车制造”)下存储在 数据库中；b)向数据库输入命令(例如，来自操作人员)以便执行以下可选择的操作之一i)添加新的产品分段；ii)移除一个之前的产品分段；iii)以新的产品分段替代之前的产品分段；c)将包括之前产品分段和(与所述可选择的操作相关并且在每个产品生产规则 中自动检测的)其它产品分段的另一个新的(可能是变量或临时的)产品生产规则集合引 入所述数据库；d)将与所选择操作(i、ii、iii)相关的指示符插入所述新的产品生产规则中；e)对所述基准的标准产品生产规则和所述新的产品生产规则的所有产品分段执 行代数运算(例如，执行所述产品分段的添加)，以使得所述代数运算传递由添加i)、移除 ii)、替代iii)中的一个所选择操作所产生的最终的标准产品生产规则。所产生的该最终的标准产品生产规则可替代数据库中的所述基准的标准产品生产规则，但是并不一直要求如此，尤其是出于扩展/完善数据库的目的而并不要求如此。换句话说并且由于所述代数运算，所涉及的产品生产规则的所有产品分段都将与 一些“变量”的新的产品生产规则的所有产品分段进行代数相加，例如，所述新的产品生产 规则利用所述指示符而包含所添加的、与用于删除或添加(也适用于替代)的动作相关的 依赖于符号的产品分段。因此，该方法完全与任何的局部人工干预无关。除了在必须要执行添加、删除或替代动作的(多个)位置处(这意味着必须要在 那里添加、删除或替代所述产品分段)，与所述基准的标准产品生产规则的结构相对应的产 品生产规则的临时分配允许创建该基准的标准产品生产规则的熟知的“变量”镜像。通过 这种方式，根据本专利技术的方法不会丢失数据库的任意实现，原因在于将对基准的标准产品 生产规则的整个结构进行处理。因此，也完全避免了丢失产品分段或复制肤浅的产品生产 规则或其产品分段的风险。还能够在处理结束时去除临时存储器空间中之前的所述临时分 配，从而不必在数据库中保留临时数据的未使用的存储器。还定义了用于实施该临时分配 所需的存储器级别(例如，在基准的标准产品生产规则下的数据库存储器的存储器数量， 其中最大具有用于所述指示符以及要在每个产品生产规则中添加、删除或替代的所述产品 分段的附加存储器空间)。 特别地，在用于添加或删除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于根据以下步骤管理制造执行系统（ＭＥＳ）内的产品生产规则（ＰＰＲ１，ＰＰＲ２，．．．）的产品分段（ＰＳ１，ＰＳ２，．．．）的方法，所述制造执行系统适于提供最终产品：ａ）多个产品分段集合中的每一个与产品生产规则集合中的一个产品生产规则相关联，所述产品生产规则在基准的标准产品生产规则（ＰＰＲ）下存储在数据库中；ｂ）向数据库输入命令以便执行以下可选择的操作之一：ｉ）添加新的产品分段；ｉｉ）移除一个之前的产品分段；ｉｉｉ）以新的产品分段替代之前的产品分段；ｃ）将包括之前产品分段和其它产品分段（ＮｅｇＰＳ）的另一个新的产品生产规则（ＶａｒＰＰＲ）集合引入所述数据库；ｄ）将与所选择操作（ｉ，ｉｉ，ｉｉｉ）相关的指示符插入所述新的产品生成规则（ＶａｒＰＰＲ）中；ｅ）对所述基准的标准产品生产规则（ＰＰＲ）和所述新的产品生产规则（ＶａｒＰＰＲ）的所有产品分段执行代数运算，以使得所述代数运算传递由添加ｉ）、移除ｉｉ）、替代ｉｉｉ）中的一个所选择操作所产生的最终的标准产品生产规则（ＰＰＲ’）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A拉维奥拉，E雷焦，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]