專利名稱：在mes系統(tǒng)中執(zhí)行數(shù)據庫插入調用的制作方法
技術領域：
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,⑶I)的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
在當今的工業(yè)自動化領域中，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的靈活性、優(yōu)化預測和調度、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)的質量和生產效率。因此，為了達到這些苛求的目標，制造公司需要集成的信息技術(InformationTechnology, IT)基礎設施，該IT基礎設施幫助制造公司協(xié)調在全球范圍的生產，且如果必要的話，實時地進行協(xié)調。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)通常被認為是集成了商業(yè)系統(tǒng)(比如:企業(yè)資源計劃(EnterpriseResource Planning, ERP))和生產控制系統(tǒng)的IT層。西門子公司(Siemens Corp.)在其SIMATIC 的產品系列下提供了廣泛的MES如制造企業(yè)解決方案協(xié)會(ManufacturingEnterprise SoIutionsAssociation,MESA) (MESA國際)所定義的，MES系統(tǒng)是通過管理“從訂單下發(fā)至制造的點到產品交付為成品的點的生產操作”，并通過“經由雙向通信跨組織和供應鏈向其他系統(tǒng)提供關于生產活動的任務關鍵信息”來“驅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)的國際標準通常被稱為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)生產訂單、數(shù)據收集/獲得、質量管理、維護管理、性能分析、操作/細節(jié)調度(operations/detail scheduling)、文檔控制、勞動力管理、工藝管理和產品跟蹤。因此，軟件供應者所開發(fā)的MES系統(tǒng)的目標是:為制造公司(客戶)提供用于測量和控制生產活動的工具，目的是在制造廠中提高收益率、提高生產率、改善質量和工藝性倉泛。生產環(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標準參考文獻I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行決策的分級的層級。流數(shù)據在上層管理者、職員、生產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的場景中，要在不同層間和在同一層內共享的流數(shù)據是如此大，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)具有有效地對生產請求進行管理并轉化成最終產品的費力的任務。此外，由MES系統(tǒng)收集的數(shù)據應保持與層級4的應用(即該數(shù)據的提供者)對準，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的應用)之間進行日常的對準。用于管理制造廠的系統(tǒng)通常利用關系數(shù)據庫來存儲信息，并基于ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)間的數(shù)據遷移(data migration)。一個非常關鍵的問題是MES系統(tǒng)向其數(shù)據庫導入數(shù)據和管理數(shù)據的對準所需的時間量，這歸因于要被 導入的數(shù)據量可能常常很大這一事實。目前，大多數(shù)普通的數(shù)據庫引擎確實提供了高性能的導入/導出工具，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)據冗余的輸入文件來工作。應注意，在MES環(huán)境中，不總是推薦使用這種CSV格式。事實上，比如，對于S95模型的各層級中的交互，數(shù)據通常以分級的格式互換，這避免了數(shù)據自身的分級格式造成的數(shù)據冗余。因此，利用CSV格式及類似格式工作的數(shù)據庫導入/導出工具不能在這樣的情形下使用。圖2中示出了典型的S95分級的示例。圖2取自ISA S95標準參考文獻I的圖22，并示出了生產調度模型。如ISA S95標準參考文獻I的7.5.1和7.5.2段中所解釋的，生產調度包括一個或更多的生產請求；生產請求定義了由生產規(guī)則所標識的單個產品的生產請求；且生產請求包含進行制造以完成所調度的生產所需的信息。圖2中示出了 ISA S95標準參考文獻I的MES實體，以下稱作S95實體，諸如每個特定的生產請求、每個特定的分段需求、每個特定的生產調度和每個特定的人員需求等。利用術語S95實體類型，意在一般化S95實體的概念，例如有生產請求類型和分段需求類型等。因此如上面所解釋的，在MES環(huán)境中，需要使用其他數(shù)據庫導入/導出工具。通常，這樣的工具簡單地處理數(shù)據，并且在“逐步(st印-by-st印)”的基礎上進行數(shù)據到MES數(shù)據庫的插入。比如，商業(yè)到制造標記語言(BusinessTo Manufacturing MarkupLanguage,B2MML)是通常被用來表示S95分級的標準。B2MML 是 S95 系列標準的可擴展標記語言(extensible MarkupLanguage, XML)的實現(xiàn)，其包括使用萬維網聯(lián)盟(World Wide WebConsortium)的XML Schema語言編寫的實現(xiàn)S95標準中的數(shù)據模型的一組XML Schema。

發(fā)明內容
不幸的是，上面所提及的最先進的MES數(shù)據庫導入/導出工具在所需要的處理時間方面性能低劣。應注意，“逐步”處理的主要缺點之一與在不同層間進行的無用循環(huán)相關。事實上，在三層體系結構中，通常有客戶端(比如:用戶應用)，其告知服務器(t匕如:MES系統(tǒng)中的用于生產調度S95分級管理的主服務器)以在數(shù)據庫中存儲S95數(shù)據分級，在該數(shù)據庫中，使數(shù)據是永久性的且可用于生產的各步驟期間的進一步操作。在三層體系結構以及兩層體系結構中，逐步處理S95分級的服務器執(zhí)行對數(shù)據庫的基本操作(增加、更新、刪除)比如，導入具有一千個生產請求的生產調度的服務器將激活對數(shù)據庫的一千次調用，以便存儲新的生產請求。從性能的角度來說，激活一次調用將所有的數(shù)據傳送給數(shù)據庫比現(xiàn)有的傳送相同量的數(shù)據但用一千次調用的方案更可取。此外，要注意，按照S95分級模型，每個生產請求通常包括大量信息(分段需求、材料、人員、裝備等)。因此，服務器要為這樣的子部分的每一個執(zhí)行對數(shù)據庫的特定的調用以便將其存儲。當然，這發(fā)生于當S95分級的每個子部分(或可被稱作實體)照常通過特定的表格或一組表格而模型化時。下面分析圖3和表格I中所示的S95分級的簡化示例。圖3為示出了以下面的表I中給出的XML形式的表示所示出的S95分級的簡化示例的框圖。
權利要求
1.一種在MES系統(tǒng)中執(zhí)行數(shù)據庫插入調用的方法，其中，要被存入所述數(shù)據庫的數(shù)據被表示為按照S95分級模型的XML樹的格式，其中，每個XML樹節(jié)點表示特定的S95實體，所述方法包括如下步驟: a)接收(SI)給定的XML樹作為輸入，所述給定的XML樹對應于要被存入所述數(shù)據庫的給定的S95分級數(shù)據； b)通過執(zhí)行如下子步驟來處理(S2)所述給定的XML樹，以生成對應的并列結構: -按照樹節(jié)點的MES類型，將所有樹節(jié)點分組成一組實體類型； -針對每個實體類型，存儲指向該類型的每個樹節(jié)點的一組引用； -通過存儲所述組的實體類型及其對應組的節(jié)點引用來生成對應于所述給定的XML樹的并列結構； c)從給定的并列結構中得到(S3)給定的S95實體類型及其給定組的S95實體類型的給定組的節(jié)點引用； d)如果所述給定組的節(jié)點引用不為空，則構建(S4)傳遞所述給定組的節(jié)點引用的信息的數(shù)據庫插入調用； e)如果所述給定組的節(jié)點引用不為空，則執(zhí)行(S5)步驟d)的數(shù)據庫插入調用； f)針對所述給定的并列結構的所有S95實體類型，執(zhí)行(Cl)步驟c)至e)。
2.如權利要求1所述的在MES系統(tǒng)中執(zhí)行數(shù)據庫插入調用的方法，其特征在于，所述方法以軟件來實現(xiàn)。
3.一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有用于執(zhí)行如權利要求1或2所述方法的裝置。
4.一種計算機程序產品，所述計算機程序產品用于執(zhí)行如權利要求1或2所述方法的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了在MES系統(tǒng)中執(zhí)行數(shù)據庫插入調用的方法和系統(tǒng)，其中，要被存入數(shù)據庫的數(shù)據被表示為按照S95分級模型的XML樹的格式，其中，每個XML樹節(jié)點表示特定的S95實體，該方法包括a)接收(S1)給定的XML樹作為輸入，該給定的XML樹對應于要被存入數(shù)據庫的給定的S95分級數(shù)據；b)處理(S2)該給定的XML樹，以生成對應的并列結構；c)從給定的并列結構中得到(S3)給定的S95實體類型及其給定組的節(jié)點引用；d)如果該給定組的節(jié)點引用不為空，則構建(S4)傳遞該給定組的節(jié)點引用的信息的數(shù)據庫插入調用；e)如果該給定組的節(jié)點引用不為空，則執(zhí)行(S5)所構建的數(shù)據庫插入調用；針對該給定的并列結構的所有S95實體類型，執(zhí)行(C1)項目c)至e)。
文檔編號G06F17/30GK103177067SQ201210560110
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月21日
發(fā)明者埃琳娜·雷焦, 亞歷山德羅·拉維奧拉 申請人:西門子公司