生產管理方法及用于執行該方法的系統技術方案

本發明專利技術涉及一種生產管理方法及用于執行該方法的系統。首先，組織間跟蹤和追蹤系統及時地促進沿著供應鏈的中斷的識別和處理。然而，這些系統通常在供應鏈管理（SCM）和企業資源計劃系統（ERP）等級操作，因此缺少生產流程的知識和對生產流程的控制。本發明專利技術通過提出一種用于將IEC?62264中定義的制造操作與EPCIS兼容的實時跟蹤和追蹤系統相結合的新穎架構來消除物流和生產IT之間的隔閡。該系統利用基于邏輯的復合事件處理來檢測供應鏈中的關鍵中斷，并且啟動生產日程的重新排定。結果表明，在存在未預期的事件的情況下，該重新排程算法使延遲和庫存成本最小化，同時避免了由頻繁變動引起的“緊張日程表”。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及根據權利要求1所述的、制造執行系統(MES)中的生產管理方法以及根據權利要求9所述的用于執行該方法的系統。
技術介紹
近年來，汽車以及其它產業中外部采辦和全球化的趨勢導致生產流程越來越分散。這些流程通常依賴于涉及地理上分布在世界各地的大量公司的長的且復雜的物流網絡。這些流程日益增加的復雜性導致易于出錯，并因此導致供應商的貨物及時到達生產設施的不確定性。通過沿著供應鏈實時監控并記錄貨物的裝運可以減小這種不確定性。RFID和其它Auto-1D技術的最近進展推動了這種跟蹤&追蹤系統。由于物流流程通常涉及幾個公司，所以需要共同的數據標準。具有其EPCIS規范[4]的EPC網絡被廣泛用于跟蹤&追蹤應用，并且可被視為事實上的標準。所收集的跟蹤&追蹤數據可被用于分析材料流并確定與計劃流程的關鍵偏離。根據pfohl等(2008)，可以區分三個主要類別的風險:i )采購物流和供應風險(例如，供應商零部件交付提前/延后)，ii)配送物流和需求風險(例如，生產期限改變)，以及iii)流程和控制風險(例如，在自己的生產流程內的質量違規或機器故障)。一旦檢測到這種中斷，所涉及的公司必須決定如何處理它們。例如，輸入材料的延遲到達可能需要對生產線內的作業重新排序-特別是在準時生產(Just-1n-Time，JIT)和排序生產(Just-1n-Sequence，JIS)設置的情況下。由于許多這種中斷在短時間內被知曉，生產計劃已經確定并且被分派給生產系統。如果必須執行該階段的變化，則需要制造流程和當前生產狀態的詳細知識。由于這些詳細操作知識僅可用到制造執行層(例如，在ISA-95[1]/IEC 62264[2]中定義的)，因此當前對更高等級的企業IT的中斷管理方法不適合于處理許多類型的短期沖突。核心挑戰之一是如何將組織間跟蹤&追蹤信息用于有效的生產計劃和控制。實現這種系統需要在不同的公司之間橫向地以及在企業IT的從車間到ERP/SCM的不同等級之間縱向地交換跟蹤&追蹤信息。現今的基于RFID的方案主要部署于單個公司內的生產物流領域。這種縱向RFID數據整合是使用RFID中間件來實現的。在組織間定位中采用RFID可以提高沿著供應鏈提供的信息的速度、準確度和透明度。由于在組織間環境下標準化是必須的，因而EPCIS (EPCglobal, 2007)得到很多關注。然而，EPCIS的當前版本不能滿足有效的中斷管理。目的是最小的一組擴展集以盡可能地符合標準。本專利技術的目的是提供一種制造執行系統(MES)中的生產管理方法，該方法如下克服了上述問題:-對現有系統中應用的標準進行根本改變以用于新的方案；-跨供應鏈和制造運營管理之間的隔閡；-使延遲和庫存成本最小化，同時避免由頻繁變動引起的“緊張日程表”。該目的是通過權利要求1中給出的、與用于制造執行系統(MES)中的生產管理的方法有關的特征以及根據權利要求9所述的系統解決的。
技術實現思路
一種用于企業資源計劃系統(以下稱為ERP系統)和制造執行系統(以下稱為MES)的生產管理方法，所述MES包括:-生產管理系統，-生產排程器，以及-事件處理器，所述方法包括以下步驟:A.從所述ERP系統向所述生產管理系統發送訂單，所述訂單包含:-要生產的產品，_廣品流程，-所需的原材料，以及-產品期限；B.向所述生產排程器發送日程表，所述日程表包含:-至少步驟A的順序；_對從庫存中取什么原材料以及何時完成該廣品的說明；C.當生產作業必須完成時，從所述生產排程器向所述事件處理器發送通知；D.由跟蹤&追蹤系統接收與所述原材料的預期交付的有關信息；所述跟蹤&追蹤系統將原材料的觀察或者與所需原材料的交付有關的偏離通知給所述事件處理器；E.所述事件處理器通過函數((2 )、( 3 )、( 4 ))對所述觀察和偏離執行情況識別，所述情況識別檢測由于所需原材料的交付偏離而對至少一個流程參數具有影響的情況； F.所述事件處理器根據所述情況識別向所述生產排程器通知:-所述原材料，以及-所述原材料交付的預期時間和供應時間；G.基于步驟F中通知的數據，所述生產排程器通過優化流程參數和/或通過使得日程表中所需變動的數目最小化，來執行生產作業的日程重新排定。上述方法允許:-利用基于事件的反應生產順序優化在生產水平上進行中斷管理；-利用公司的制造運營管理使所提出的架構與跨公司的跟蹤&追蹤功能無縫結合；-為了能夠對關鍵中斷/偏離短期反應，利用EPCIS兼容的事件處理機制擴展制造執行系統MES，以能夠支持對供應鏈中關鍵情況的識別并觸發適當的生產日程重新排定。附圖說明現在參照附圖更詳細地描述本專利技術的工作原理，其中:圖1:將供應鏈信息結合到生產運營管理中；圖2:概念性的架構；圖3 =EPCIS事件和主數據本體的摘錄(用于基于IEC 61512和IEC62264的事件字段 bizStep 和 bizLocation)；圖4:事件處理器的輸入/輸出(I/O)；圖5:嵌入在生產網絡中的庫存模型的圖形表示；圖6:排程策略對與最佳截止日期的偏離的影響；圖7:每個排程策略所需的日程表變動次數；圖8:示范產品；圖9:正常情況:從ERP向MES發出訂單；圖10:由EPCIS事件引起的由EPCIS庫通知的偏離情況。具體實施例方式圖1示出在根據EPCIS標準[4]的供應管理和根據ISA95/88 [I]、[2]的生產運營管理的交集中所提出的基于事件的反應生產訂單優化方法的位置。所提出的架構將跨公司的跟蹤&追蹤功能與公司的制造運營管理無縫結合。為了能夠對關鍵中斷作出短期反應，利用EPCIS兼容的事件處理機制擴展制造執行系統，EPCIS兼容的事件處理機制擴展支持對供應鏈中關鍵情況的識別并觸發適當的生產日程重新排定。1、總的系統架構參考圖2。總的架構包括:i)沿著供應鏈的多個公司交換對象跟蹤信息用的中心組件，以及ii)依賴于該信息的分布式組件集合。后者執行用于監控和優化公司流程的應用。沿著供應鏈收集的對象跟蹤信息可被用于優化公司內的生產進程表。當必須跨多個公司實現對象的跟蹤&追蹤時，該系統架構基于產業標準EPC信息服務EPCIS，EPCglobal2007 [4] 0該標準提供數據元素規范、接口定義和事件機制。下面提出的架構基于EPCIS標準接口和數據元素，并且說明EPCIS庫可以怎樣結合在MES層內并且引入到IEC62264 [2]中。下面描述根據圖2的系統的概念性架構以及相應的組件。1.1EPCIS 庫EPCIS庫負責存儲要在參與的公司當中共享的EPCIS事件和主數據。除了事件規范中的一些擴展以外，該方案依賴于標準EPCIS庫，例如，IBM的全球信息可追溯性服務器(Info-Sphere Traceability Server)、SAP0bjectEvent 庫或者開源工具 Fosstrak。EPCIS庫包含EPCIS查詢和捕獲接口。EPCIS庫的更一般的并且非標準化的實施例是(物流)跟蹤&追S示系統。1.2擴展的制造執行系統制造流程的計劃和執行由制造執行系統MES來實現。根據IEC 62264[2], [3]，MES可以包括諸如生產執行、材料管理、生產分派、生產跟蹤本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于以下被稱為ERP系統的企業資源計劃系統和以下被稱為MES的制造執行系統的生產管理方法，所述MES包括：?生產管理系統，?生產排程器，以及?事件處理器，所述方法包括以下步驟：A.從所述ERP系統向所述生產管理系統發送訂單，所述訂單包含：?要生產的產品，?產品流程，?所需的原材料，以及?所述產品的截止日期；B.向所述生產排程器發送日程表，所述日程表包含：?至少步驟A的所述訂單；?對從庫存中取何種原材料以及將何時完成所述產品的說明；C.當必須完成生產作業時，從所述生產排程器向所述事件處理器發送通知；其特征在于，所述方法還包括以下步驟：D.通過跟蹤和追蹤系統接收與所述原材料的預期交付有關的信息；所述跟蹤和追蹤系統將對原材料的觀察或者與所需原材料的交付有關的偏離通知給所述事件處理器；E.所述事件處理器通過函數（（2）、（3）、（4））對所述觀察和偏離執行情況識別，所述情況識別檢測由于所需原材料的交付偏離而對至少一個流程參數具有影響的情況；F.所述事件處理器根據所述情況識別向所述生產排程器通知：?所述原材料，以及?所述原材料的交付的預期時間和服務時間；G.基于步驟F中通知的數據，所述生產排程器通過優化流程參數并 且/或者通過使得所述日程表中所需變動的數目最小化，來執行生產作業的重新排程。...

【技術特征摘要】
2011.08.25 EP 11178740.41.一種用于以下被稱為ERP系統的企業資源計劃系統和以下被稱為MES的制造執行系統的生產管理方法，所述MES包括: -生產管理系統， -生產排程器，以及 -事件處理器， 所述方法包括以下步驟: A.從所述ERP系統向所述生產管理系統發送訂單，所述訂單包含: -要生產的產品， -廣品流程， -所需的原材料，以及 -所述產品的截止日期； B.向所述生產排程器發送日程表，所述日程表包含: -至少步驟A的所述訂單； -對從庫存中取何種原材料以及將何時完成所述產品的說明； C.當必須完成生產作業時，從所述生產排程器向所述事件處理器發送通知； 其特征在于，所述方法還包括以下步驟: D.通過跟蹤和追蹤系統 接收與所述原材料的預期交付有關的信息；所述跟蹤和追蹤系統將對原材料的觀察或者與所需原材料的交付有關的偏離通知給所述事件處理器； E.所述事件處理器通過函數((2)、(3)、(4))對所述觀察和偏離執行情況識別，所述情況識別檢測由于所需原材料的交付偏離而對至少一個流程參數具有影響的情況； F.所述事件處理器根據所述情況識別向所述生產排程器通知: -所述原材料，以及 -所述原材料的交付的預期時間和服務時間； G.基于步驟F中通知的數據，所述生產排程器通過優化流程參數并且/或者通過使得所述日程表中所需變動的數目最小化，來執行生產作業的重新排程。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于， 步驟D中的所述跟蹤和追蹤系統是電子產品代碼信息服務庫，以下被稱為EPCIS。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于， 步驟E或G中的所述流程參數為: -運輸事件和/...

【專利技術屬性】
技術研發人員：斯特芬·蘭帕特爾，克里斯托夫·萊加特，拉斐洛·勒普拉蒂，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：發明
國別省市：