用于配置MOM数据仓库并向MOM数据仓库配置提供UI的方法与流程

本发明涉及在制造执行系统(mes)领域中用于配置mom数据仓库并向mom数据仓库配置提供ui的方法。最近，术语“制造运营管理”(mom)被越来越多地用于代替术语mes。

背景技术：

如由制造企业解决方案协会(mesa国际)所定义的，mes/mom系统是通过管理“从订单下达至制造的点至产品交付至成品的点的生产运营”，并且通过“经由双向通信跨组织和供应链向其他人提供关于生产活动的任务关键信息”来“推动制造运营的有效执行的动态信息系统”。

为了提高制造厂的质量和过程性能，mes/mom系统通常包括的功能是资源分配及状态、派遣生产订单、数据收集/采集、质量管理、维护管理、性能分析、操作/细节排程、文件控制、劳务管理、过程管理和产品跟踪。

例如，西门子公司在其simatic产品系列下提供广泛的mes/mom产品。

在mes/mom系统中，如上所述那些不同功能或制造问题通常专用于经常由不同的人群和在不同的机器上处理的不同的部件。在这种情况下，设置和配置问题就会出现。一方面，每台个别的机器根据其具体配置有不同的设置要求。这使得不可能容易地识别机器在其中操作的环境和操作的上下文。另一方面，每个部件可能由于设置脚本的可定制性而具有不同的配置语言，这可能在利用额外的步骤扩展任务时涉及不兼容、重叠以及难度。

因此，目前，当配置这种类型的系统时，针对每个个别的机器根据其配置创建单独的脚本或配置工作流，并且部件还通过相应的设置脚本一次一个地配置。由于强制分析阶段，针对每个目标机器创建一个单独的脚本或配置工作流是一个耗时的过程，并且因为所需的配置可能被错误地省略，所以更容易出错。此外，分别配置不同部件也花费相当长的时间。

在制造过程中应用的所有资源(例如机器、人、材料)产生和/或使用大量的数据。该数据在所谓的mom数据仓库中进行管理和掌管。该mom数据仓库通过从多个mom数据源收集数据并且为了报告和分析的目的而对它们进行整合和组织来支持商业决策。

mom数据仓库数据库的设计与联机事务处理系统(oltp)数据库的设计有很大不同，需要几个设计步骤：

a)聚集和过滤用户要求，即被认为与制造过程相关的概念和措施，以及表示用于分析这些措施的角度的上下文；

b)根据所选择的措施和上下文，分析mom数据源中可用的信息并设计用于mom数据仓库的概念层次模型；

c)设计mom数据仓库的物理结构以及从mom数据源提取数据并将其加载到mom数据仓库中时要应用的转换逻辑。

所有这些设计步骤都是成功建立mom数据仓库的基础，并且通常需要高技术的软件架构师和大量的时间/资源来完成它们。

这个问题通常使用以下方法之一来解决：

i)在“解决方案层级”进行mom数据仓库的设计。这种方法用于客户特定数据仓库设计的情况。软件架构师继续进行上面列举的活动(mom数据源分析、模型设计、物理结构设计)。最终的mom数据仓库结构严格依赖于sw架构师的架构设计决策。

ii)在“产品层级”进行mom数据仓库的设计。这种方法用于通用数据仓库设计的情况。在这种情况下，mom数据仓库无法针对每个特定项目进行优化，并且经常需要调整和定制活动。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供从用户需求出发并且避免技术/架构数据库设计步骤的设计mom数据仓库的方法。

根据本发明，该目的通过用于配置mom数据仓库并向mom数据仓库配置提供ui的方法来实现，所述mom数据仓库针对在制造执行系统中处理的数据的至少一部分形成数据库，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a)把要在ui中呈现的数据映射到基于由制造执行系统控制的制造过程的行业分类的层次数据模型中；所述层次数据模型具有多个层；

b)将层次数据模型映射到基于径向控制的ui中；

c)在基于径向控制的ui中显示层次数据模型的至少两个层；以及

d)提供导航动作以便向上滚动和/或向下滚动浏览层次数据模型的层。

因此，该方法允许使用径向控制(mom功能选择器)来表示和管理mom数据模型层次结构，其目的是径向控制自动设计mom数据仓库的结构。

为了在不解自明的上下文中向用户表示层次数据模型的层，基于径向控制的ui可以包括在数据层n处的径向分离环形段的内部环和在数据级n+1或n-1处的径向分离环形段的外部环。

为了提高该表示在基于径向控制的ui中的显著性，内部环和/或外部环中的分离环形段的尺寸和/或位置和/或外观被依据由相应环形段表示的数据的相关性来调整。该措施允许通过尺寸和/或位置和/或外观突出显示可预定的分离环形段。

前述措施的优选实施方式可以在通过评估数据标准来识别数据的相关性时实现，该数据标准优选地是与层次数据模型中的子叶节点数量相关的数据标准和/或与制造过程的当前状态相关的数据标准和/或与基于径向控制的ui的用户角色相关的数据标准。简单的示例可以是：较大尺寸的分离环形段用于包括大量子叶节点的数据和/或较大尺寸的分离环形段用于总结刚完成的制造过程的oee功能的数据和/或针对分离环形段的修改的颜色用于对从事制造设施中的制造线维护的技术人员而言重要的数据。

在某些情况下可能发生要在内部环或外部环中显示的环形段的数量可能超出基于径向控制的ui中表示的能力的情况。为了应对这种情况，本发明的优选实施方式可以提供特定的控制，诸如两个箭头，使得用户能够在要显示的分离环形段信息的数量超过最大呈现能力时沿顺时针方向或逆时针方向滚动内部环或外部环，从而在使内部环和外部环保持同步的情况下维持数据层次结构。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的优选但不排他的实施方式，其中：

图1示意性地描述离散行业部门的行业分类的示例；

图2示意性地描述数据模型层次结构到基于径向控制的用户接口中的映射；

图3示意性地描述数据模型层次结构的两个层到基于径向控制的用户接口中的映射；

图4示意性地描述在基于径向控制的用户接口中同步滚动表示数据模型层次结构的两个层的内部环和外部环的示例；以及

图5示意性地描述数据模型层次结构的各个层到从数据库接收其数据的基于径向控制的用户接口中的映射。

具体实施方式

本发明在制造执行系统(mes/mom)的技术领域中。作为非限制性示例，将参考西门子公司的simaticit(简称sit)系统的架构。

simaticit是高度集成部件的集合，被设计成集成每个工厂内的系统，使整个企业的生产标准化并且使制造过程与供应链活动保持一致。该系统的核心是simaticit生产建模器(pm)，它是使用户能够跟踪mes项目的整个生命周期的面向对象的图形工具。pm是一种建模环境，其中属于不同simaticit部件的功能被图形化地组合以明确限定执行逻辑(明确规则方法)。该产品的概述可以在网站www.siemens.com上可得到的2013年4月的文档“simaticitproductionsuitev.6.6–functionaloverview”中找到。

鉴于mes系统中固有的工作量，系统的不同功能和部件可以安装在不同的机器上并且可以由不同的人群来处理。本发明旨在提供一种用于数据处理以便创建mom数据仓库并且借助于如图2所示的基于径向控制的用户接口至少部分地向用户显示包含在mom数据仓库中的数据的简单、快速和有效的配置方法。

图1示意性地示出了离散行业部门的行业分类2的示例。离散行业部门的典型代表是通过将部件和子系统组装成更大的系统来制造产品的公司(例如汽车、航天、机械装配)。行业分类的结构是包括在层n处的离散行业根节点的层次树结构。在该层的其他可能的根节点是“大规模制造业”、“食品&饮料”、“医药”、“电子”等。在层n-1处是像增材制造、装配、机械加工，电子之类的叶节点。在层n-2处可以为叶节点“电子”找到子叶节点“警报”、“故障”、“停机时间”、“设备”、“库存”、“材料”、“生产”等。

当现在开始配置新的mom数据仓库并向这个新的mom数据仓库提供ui时，其中新的mom数据仓库将针对在制造执行系统中处理的所有数据形成数据库，存在于这个行业分类的环境内的某处的每个数据对象要被归类到这个方案中。换句话说，要在ui中呈现的数据要被映射到按照由制造执行系统控制的制造过程的行业分类给出的层次数据模型中。当然，可能的是，也可以将一些数据分配至层次数据模型的不只一个叶节点，其中由于制造执行系统通常处理大量的数据，层次数据模型通常包含多个层和大量的叶节点和子叶节点。

一旦层次数据模型被创建并且相关数据被映射到层次数据模型的相应叶节点，则该模型被映射到基于径向控制的ui中。这意味着数据模型以具有分离环形段6至12的环形结构4被呈现，每个环形段表示层次数据模型中的叶节点，如图2中示意性所示。在层n，n∈1,…,n处的内部环中的每个环形段6至12包括在层n-1处的外部环中显示的多个子叶节点。环形元件或叶节点12包括例如外部环中的子叶节点12a至12c。每个分离环形段是可以被打开以便获得关于相应叶节点的更详细的信息，例如当前值、后面的变量的名称、变量的属性等的控件。在基于径向控制的ui中可以显示层次数据模型的至少两个层。图3和图5示意性地示出了将根据行业分类2的层次数据模型映射到基于径向控制的ui14中的步骤。图5另外示出了在后面向基于径向控制的ui14提供数据并且从其接收数据和/或查询命令的数据库20。

基于径向控制的ui14可以在任何类型的计算机系统，例如主控台、客户端控制台、pda、智能手机等上显示。

在这些设备的屏幕上，在基于径向控制的ui14的上下文中提供导航动作以便向上滚动和/或向下滚动浏览层次数据模型的层。图4表示允许在同一外部环内滚动的两个箭头16、18的示例。为了在基于径向控制的ui14中保持数据完整性，内部环与外部环同步移动。

因此，本发明提供了一种基于用户需求而不需要额外的技术/架构数据库设计活动来设计mom数据仓库的方法。被认为与分析目的相关的可能数据集已经映射到如图1、3和5所示的基于行业分类2的层次模型中：

层n：行业部门

层n-1：行业细分

层n-2：mes/mom功能

层n-3：mes/mom模型

这种层次模型的特征在于多个中间层和大的叶节点集合。

本发明的方法以以下方式管理用户交互：

向下钻取：对内部环或外部环中的段的选择在层次结构中向下移动一级，直到到达叶节点。

向上钻取：对中央区域的选择在层次结构中向上移动一级，直到到达根节点。

水平滚动：如果层次结构的一个层包含超过呈现能力的一组数据，则可以使用这对顺时针和逆时针箭头16、18显示其他段。

对叶节点信息的选择用于自动定义mom数据模型的哪些实体是mom数据仓库的概念模型的一部分，哪个是mom数据仓库物理结构。

为了特别强调一些环形段，内部环和/或外部环中分离环形段的尺寸和/或位置和/或外观可以被依据相应的环形段表示的数据的相关性来调整。数据的相关性可以通过数据标准的评估来识别，数据标准优选地是与层次数据模型中的子叶节点数量相关的数据标准和/或与制造过程的当前状态相关的数据标准。上述措施的优选实施方式可在通过数据标准的评估识别数据的相关性时实现，数据标准优选地是与层次数据模型中的子叶节点数量相关的数据标准和/或与制造过程的当前状态相关的数据标准和/或与基于径向控制的ui的用户角色相关的数据标准。简单的示例可以是：较大尺寸的分离环形段用于包括大量子叶节点的数据和/或较大尺寸的分离环形段用于总结刚完成的制造过程的oee功能的数据和/或针对分离环形段的修改的颜色用于对从事制造设施中的制造线的维护的技术人员而言重要的数据。