技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于定制制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing ExecutionSystem，MES）屏幕的圖形用戶界面（Graphical User Interface，GUI）的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在當(dāng)今的工業(yè)自動化領(lǐng)域中，為了提高競爭力，制造公司需要同時縮短推向市場的時間、提高工藝的可見性和生產(chǎn)的靈活性、優(yōu)化預(yù)測和調(diào)度、并減少廢料、降低庫存水平、減少停工時間；同時還要在全球的所有工廠中確保最優(yōu)的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

因此，為了達(dá)到這些苛求的目標(biāo)，制造公司需要集成的信息技術(shù)（Information Technology，IT）基礎(chǔ)設(shè)施，該IT基礎(chǔ)設(shè)施幫助制造公司協(xié)調(diào)在全球范圍的生產(chǎn)，且如果必要的話，實(shí)時地進(jìn)行協(xié)調(diào)。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）通常被認(rèn)為是集成了商業(yè)系統(tǒng)（比如：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResource Planning，ERP））和生產(chǎn)控制系統(tǒng)的IT層。

西門子公司（Siemens Corp.）在其的產(chǎn)品系列下提供了廣泛的MES產(chǎn)品。

如制造企業(yè)解決方案協(xié)會（Manufacturing Enterprise SolutionsAssociation，MESA）（MESA國際）所定義的，MES系統(tǒng)是通過管理“從訂單下發(fā)至制造的點(diǎn)到產(chǎn)品交付為成品的點(diǎn)的生產(chǎn)操作”，并通過“經(jīng)由雙向通信跨組織和供應(yīng)鏈向其他系統(tǒng)提供關(guān)于生產(chǎn)活動的任務(wù)關(guān)鍵信息”來“驅(qū)動制造操作的有效執(zhí)行的動態(tài)信息系統(tǒng)”。用于開發(fā)MES系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)通常被稱為ISA-95或S95。

MES系統(tǒng)通常包括的功能是：資源分配和狀態(tài)、派發(fā)生產(chǎn)訂單、數(shù)據(jù)收集/獲得、質(zhì)量管理、維護(hù)管理、性能分析、操作/細(xì)節(jié)調(diào)度（operations/detail scheduling）、文檔控制、勞動力管理、工藝管理和產(chǎn)品跟蹤。

因此，軟件供應(yīng)者所開發(fā)的MES系統(tǒng)的目標(biāo)是：為制造公司（客戶）提供用于測量和控制生產(chǎn)活動的工具，目的是在制造廠中提高收益率、提高生產(chǎn)率、改善質(zhì)量和工藝性能。

生產(chǎn)環(huán)境通常由不同種類的硬件和軟件系統(tǒng)來管理。

圖1取自ISA S95標(biāo)準(zhǔn)【參考文獻(xiàn)1】的圖3，且示出了與制造控制系統(tǒng)和其他商業(yè)系統(tǒng)相關(guān)的功能分級模型的不同層級：商業(yè)計劃和后勤、制造操作和控制，以及批量、連續(xù)或離散的控制。該功能分級模型定義了進(jìn)行決策的分級的層級。

流數(shù)據(jù)在上層管理者、職員、生產(chǎn)線操作員和甚至可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controllers，PLC）之間移動。MES是作為中間層級（層級3）而工作的系統(tǒng)的部分，且其通常通過PLC來管理工廠。

具有這樣的不同種類系統(tǒng)意味著：具有需要在其之間進(jìn)行通信的不同組的軟件和硬件部件。

在一些制造場景中，特別是在與像汽車業(yè)或航空航天業(yè)這樣的分離制造相關(guān)的場景中，要在不同層間和在同一層內(nèi)共享的流數(shù)據(jù)是如此大，以至于需要所涉及的系統(tǒng)具有高性能。

在這樣的場景中，引入到層級4的系統(tǒng)中的生產(chǎn)請求每天可能是大量的，并且因此，層級3的系統(tǒng)具有有效地對生產(chǎn)請求進(jìn)行管理并轉(zhuǎn)化成最終產(chǎn)品的費(fèi)力的任務(wù)。

此外，由MES系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)應(yīng)保持與層級4的應(yīng)用（即該數(shù)據(jù)的提供者）對準(zhǔn)，并且通常需要在MES系統(tǒng)和其他外部系統(tǒng)（比如：層級4或甚至其他層級3的應(yīng)用）之間進(jìn)行日常的對準(zhǔn)。

用于管理制造廠的系統(tǒng)通常利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來存儲信息，并基于ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)遷移（data migration）。

一個非常關(guān)鍵的問題是MES系統(tǒng)向其數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的對準(zhǔn)所需的時間量，這歸因于要被導(dǎo)入的數(shù)據(jù)量可能常常很大這一事實(shí)。

目前，大多數(shù)普通的數(shù)據(jù)庫引擎確實(shí)提供了高性能的導(dǎo)入/導(dǎo)出工具，但此類型的工具通常利用逗號分隔值（Comma Separated Value，CSV）格式的具有高數(shù)據(jù)冗余的輸入文件來工作。

應(yīng)注意，在MES環(huán)境中，不總是推薦使用這種CSV格式。

事實(shí)上，比如，對于S95模型的各層級中的交互，數(shù)據(jù)通常以分級的格式互換，這避免了數(shù)據(jù)自身的分級格式造成的數(shù)據(jù)冗余。因此，利用CSV格式及類似格式工作的數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入/導(dǎo)出工具不能在這樣的情形下使用。