[发明专利]对缺陷管理建模及基于缺陷管理处理缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对制造过程中的缺陷管理建模以及用于基于所述缺陷管理在生产过程期间处理缺陷的方法。

背景技术

众所周知，根据ISA S-95标准的现有技术，用于管理和控制由企业资源规划(ERP)规划并且由车间（shop floor）实施的制造过程的方法提供用于在车间执行规划的制造过程并控制对应的生产步骤的制造执行系统(MES)。

特别地，企业资源规划(ERP)是一种包括用于规划企业的商业资源(即，材料供应、人力资源管理、采购、订单、利润、财务、库存控制、客户管理等)的硬件装置和对应的软件应用的系统，而术语“车间”用于指示一种例如通过测量由每个机器每小时生产的零件的数量或者其功能参数、生产的零件的质量等支持制造过程中所涉及的单个机器的控制的系统。

如图1中示意性所示，MES是在ERP上层和车间下层之间提供计算机器和软件工具1-n的中间层，所述软件工具1-n包括：用于生产订单管理的软件工具1，该软件工具从ERP接收生产的请求；和用于生产建模的软件工具2，该软件工具支持选择和管理制造过程中所涉及的资源(即，雇员、机器和材料)的工程阶段以便在要求的时间约束内实现规划的制造过程。

MES基于ISA(国际标准协会)标准S95，所述ISA标准S95定义软件工具1-n如何可以在车间级别执行生产以及如何与它通信。更具体地讲，如图2中所示，S95基本上基于由多个顺序过程段（process segment）PS1、PS2、PS3、PS4代表的制造过程，其中每个顺序过程段包括将要在车间级别顺序执行的多个动作A1、An。

上述MES软件工具的执行包括通过激活顺序过程段PS1并顺序执行对应的多个动作A1、An对制造过程的管理。

更具体地讲，为了完成制造过程，对于多个过程段，用于生产订单管理1的软件工具基本上重复激活并等待多个顺序过程段的结束的步骤。在这种情况下，在对应顺序过程段的持续时间内执行与各顺序过程段对应的多个软件工具。

有益地，MES非常好地支持制造过程，所述制造过程包括顺序过程段，该顺序过程段例如在通过很好地描述的算法或顺序步骤执行的工业生产过程或批量生产工业中可同时以及连续地执行，例如以下是如此，在包括下述步骤“把材料1放入混合器”、“把材料2放入混合器”、“把材料混合10分钟”和“排出”的类型的食品生产过程中，其中材料1、材料2以及混合器可获得。

然而，MES并不同样支持如下制造过程：该制造过程包括例如由于执行其而所需的资源、机器、材料或人员的缺乏而可能停止达长时间段的一些过程。尤其在如图2中示意性所示的例如汽车工厂中的分立的制造过程中发生这种情况。

在这个附图中，利用四个顺序过程段的序列示意性地表示将汽车引擎与汽车的外部结构装配在一起的制造过程，其中第一段PS1提供引擎装配，第二段PS2提供外部结构装配，第三段PS3提供已经装配的外部结构的着色，而最后的段PS4提供将装配的引擎与已经着色的外部结构安装在一起。

每个顺序过程段PS1-P4包括顺序执行的多个动作A1、A2、A3、A4、A5、An，即在所有前面动作结束之前不能执行动作An。

在这种情况下，执行用于生产订单管理的第一软件工具1以激活段PS1的第一动作，并且即使一个动作A3长时间段暂停，第一软件工具1也保持执行直至过程段PS1的最后动作An结束。例如，即使无法获得引擎的一些零件(因为未订购这些零件或者这些零件未运送到工厂)，也执行与第一段PS1对应的软件工具。执行第二软件工具以激活过程段PS2的第一动作A1，并且第二软件工具保持执行直至过程段PS2的最后动作An结束。以相同的方法，执行第三和第四软件工具以激活对应的顺序过程段PS3和PS4的第一动作A1并等待它们的执行的结束。

当例如因为还无法获得将要在过程段PS2中装配的门以及将要在过程段PS3中使用的颜色已用完而导致对应的顺序过程段PS2、PS3、PS4的一些动作暂停时，也执行第二、第三和第四软件工具。

这涉及执行软件工具的计算机器的很大的过载以及当执行这种软件工具时所涉及的大量的计算机器，尤其当通过大量的顺序过程段执行制造过程时如此。

换句话说，如以上所定义的顺序过程段很好地应用于工业生产过程中并且一般很好地应用于过程段执行实际上管理连续执行的动作的情况，从而过程段执行成本主要地由过程控制利益支付。