《MES基礎(chǔ)與應(yīng)用》課件-2.3拓展

0一、生產(chǎn)資源模型拓展知識(shí)生產(chǎn)資源包括人員、設(shè)備、物料和過程段。ISO/IEC62264-1標(biāo)準(zhǔn)描述了生產(chǎn)資源的對(duì)象模型，這些模型提供了MES開發(fā)、咨詢和實(shí)施中的統(tǒng)一語言和工具。在MES軟件開發(fā)中，可以根據(jù)這些模型來設(shè)計(jì)對(duì)象的類:在MES咨詢或?qū)嵤┻^程中，也可以利用這些模型來描述設(shè)計(jì)或?qū)嵤┓桨浮?/p>

理解生產(chǎn)資源模型需要使用UML建模語言和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念，對(duì)于非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生有較大的難度。下面僅通過實(shí)例詳細(xì)介紹人員模型，對(duì)其他模型只做簡單介紹學(xué)生在今后的工作中如需使用，可以參考ISO/IEC62264-1/2標(biāo)準(zhǔn)。1.人員模型人員模型描述生產(chǎn)和管理人員的屬性和能力，圖2-65所示為人員模型的UML類圖。在生產(chǎn)車間中，將人分成人員類(即崗位)，每個(gè)人員類由若干人組成。人或人員類具有與崗位要求對(duì)應(yīng)的特性，這些特性要通過某種方式來證明(如上崗證、工齡等)。在五彩棒生產(chǎn)車間中，假設(shè)對(duì)打標(biāo)工位打標(biāo)工的要求是有6個(gè)月以上操作打標(biāo)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，那么，對(duì)打標(biāo)工位的人員描述可以用表2-3~表2-8所示的類來描述。2.設(shè)備模型設(shè)備模型描述設(shè)備的屬性、能力以及維護(hù)活動(dòng)。圖2-66所示為設(shè)備模型的UML類圖。和人員模型類似，備也分成設(shè)備類(如機(jī)床)，每個(gè)設(shè)備類由若干單體設(shè)備構(gòu)成(如5號(hào)機(jī)床、8號(hào)機(jī)床)。設(shè)備或設(shè)備類具有與生產(chǎn)工藝要求相對(duì)應(yīng)的特性(即功能和性能)，這些特性要通過某種方式來證明(如合格證、測試報(bào)告等)。

可以看出，設(shè)備模型中的設(shè)備類、設(shè)備、設(shè)備類特性、設(shè)備特性、設(shè)備能力測試規(guī)范及設(shè)備能力測試結(jié)果與人員類模型中的六個(gè)模型類似。與人員不同，設(shè)備是需要維護(hù)的。因此，在設(shè)備模型中多了三個(gè)類:維護(hù)請求、維護(hù)工作通知單和維護(hù)響應(yīng)。利用這三個(gè)類可以描述設(shè)備的維護(hù)活動(dòng)。3.物料模型物料模型描述物料的屬性和能力，圖2-67所示為物料模型的UML類圖。和人員模型類似，物料也分成物料類(如螺帽)，每個(gè)物料類由若干單體物料構(gòu)成(如鐵質(zhì)螺帽、紅色螺帽)。物料或物料類具有與生產(chǎn)工藝要求相對(duì)應(yīng)的特性(即質(zhì)量)，這些特性要通過某種方式來證明(如檢測報(bào)告)。

可以看出，物料模型中的物料類、物料定義、物料類特性、物料定義特性、QA測試規(guī)范、QA測試結(jié)果與人員類模型中的六個(gè)模型類似。和人員不同，物料需要分批使用。因此，在物料模型中多了三個(gè)類:物料批量(Lot)、物料批量特性和物料分批量(Sublot)。利用這三個(gè)類可以描述物料的批量管理活動(dòng)。4.過程段模型前面介紹的人員、設(shè)備和物料是最基本的生產(chǎn)資源，也就是所謂的“人、機(jī)、料”。在數(shù)字化車間中，將基本生產(chǎn)資源進(jìn)行組合就構(gòu)成了過程段。例如，對(duì)于五彩棒生產(chǎn)線，我們可以定義如下過程段:1)加工過程段P1:焊接/噴涂工位-涂膠/鉆孔工位。2)裝配過程段P2:裝配1工位一稱重工位-裝配2工位。3)包裝過程段P3:打標(biāo)工位-包裝工位。以上簡要地按照工位組合劃分了過程段，每個(gè)工位包括人員、設(shè)備和物料三種基本生產(chǎn)資源。在車間生產(chǎn)調(diào)度中，可以根據(jù)訂單以過程段為單位進(jìn)行排產(chǎn)和排程，不僅效率高，而且簡單清晰。另外，過程段和下而要介紹的產(chǎn)品段常常有對(duì)應(yīng)關(guān)系，這樣能夠很快地確認(rèn)產(chǎn)品生產(chǎn)需求與車間生產(chǎn)能力之間的匹配度。在過程段模型(圖2-68)中，過程段被定義為人員段技術(shù)規(guī)范、設(shè)備段技術(shù)規(guī)范、物料段技術(shù)規(guī)范和過程段參數(shù)的匯集，也就是符合所要求技術(shù)規(guī)范的生產(chǎn)資源的組合。這些技術(shù)規(guī)范可以用人員、設(shè)備和物料的特性來定義，具有這些特性的人員、設(shè)備和物料被選中，構(gòu)成一個(gè)過程段。通俗地講，就是要在數(shù)字化車間定義一些生產(chǎn)單元，這些生產(chǎn)單元對(duì)應(yīng)產(chǎn)品工序。對(duì)每個(gè)生產(chǎn)單元設(shè)定基本生產(chǎn)資源(人員、設(shè)備和物料)必須滿足的條件，符合條件的基本生產(chǎn)資源構(gòu)成該生產(chǎn)單元。過程段模型提供了定義和篩選基本生產(chǎn)資源的框架、流程和工具，便于在軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成時(shí)參照。12二、產(chǎn)品定義模型在數(shù)字化車間中，對(duì)特定產(chǎn)品的生產(chǎn)，需要三個(gè)主要的信息區(qū)域，分別是資源調(diào)度、物料清單和生產(chǎn)規(guī)則的信息。產(chǎn)品定義信息是產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)則、物料清單以及資源清單之間共享的信息，即圖2-69所示的重疊區(qū)域。產(chǎn)品定義模型如圖2-70所示。產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)則(即生產(chǎn)工藝)描述如何生產(chǎn)該產(chǎn)品，物料清單和資凱清單描述么產(chǎn)該產(chǎn)品所需要的生產(chǎn)資源，這些信息都由車間之外負(fù)責(zé)工藝設(shè)計(jì)的部門提供。訂單和工藝文件到達(dá)年間后，需要將產(chǎn)品定義分解成若干產(chǎn)品段，每個(gè)產(chǎn)品段對(duì)應(yīng)車間的一個(gè)過程段。產(chǎn)品段模型和過程段模型類似，描述了生產(chǎn)該產(chǎn)品所需人員、設(shè)備、物料的規(guī)范(即條件)以及產(chǎn)品參數(shù)，滿足這些條件的人員、設(shè)備和物料形成的過程段可以完成該產(chǎn)品段的生產(chǎn)。15三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系拓展知識(shí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度砂合的全新工業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用模式，通過對(duì)人、機(jī)、物的全面連接，不斷改變傳統(tǒng)制造模式、生產(chǎn)組織方式和I產(chǎn)業(yè)形態(tài)，構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈全面連接的新型工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，為實(shí)體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化發(fā)展提供實(shí)現(xiàn)途徑。在工業(yè)生產(chǎn)要素企而互聯(lián)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，每個(gè)設(shè)備、物料和產(chǎn)品等物理資源以及算法、工序等虛擬資源都需要有全球唯一的“身份證”，這個(gè)“身份證”就是標(biāo)識(shí)。在MES的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中，人、設(shè)備、物料、工序和工位等都具有一個(gè)在系統(tǒng)范圍內(nèi)唯一的標(biāo)識(shí)或者編碼，但不同企業(yè)和行業(yè)的編碼和解析方式不盡相同，不同的企業(yè)之間很難通過生產(chǎn)對(duì)象的私有標(biāo)識(shí)和編碼獲取到生產(chǎn)對(duì)象的數(shù)據(jù)。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈全面連接的需求日益迫切，需要建立一種兼容不同技術(shù)體系、能夠跨系統(tǒng)跨層級(jí)跨地域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系。通過統(tǒng)一融合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，企業(yè)或用戶可以利用標(biāo)識(shí)訪問產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售到使用等各環(huán)節(jié)，在不同管理者、不同位置、不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)下智能關(guān)聯(lián)的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)和企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的精準(zhǔn)對(duì)接，產(chǎn)品的全生命周期管理和智能化服務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)的注冊服務(wù)和解析服務(wù)由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)提供，企業(yè)通過注冊過程為自己的資源獲得全球唯一編碼，其他企業(yè)通過解析過程獲得編碼所代表的資源數(shù)