CN105447605A

CN105447605A - 一种面向aps生产模型的动态建模方法

Info

Publication number: CN105447605A
Application number: CN201410395251.4A
Authority: CN
Inventors: 原文斌; 彭慧; 史海波
Original assignee: Shenyang Institute of Automation of CAS
Current assignee: Shenyang Institute of Automation of CAS
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2016-03-30

Abstract

本发明涉及制造执行系统中复杂生产模型的创建方法，是一种面向APS生产模型的动态建模方法。包括：将复杂生产模型归结为由一系列生产业务模型所组成的模型集合；为生产模型建立索引表，确立生产业务模型的业务模型标识、物理标识和类别标识，建立物理标识和类别标识映射关系；将生产业务模型架构抽象为一系列属性组成的属性集合，将属性分为两类:固定属性和非固定属性；定义属性的数据类型、可见性、唯一性等；定义生产业务模型动态生成方法，定义创建、读取、更新、删除方法。本发明能实现生产模型的动态扩展，提高生产模型的通用性，灵活性，解决了因为行业、企业差异导致生产模型差异大，APS行业实用性差的难题。

Description

一种面向APS生产模型的动态建模方法

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别涉及高级计划与调度系统(APS)中复杂生产业务模型的动态创建，是一种面向APS生产模型的动态建模方法。

背景技术

现代制造业已经进入微利时代，精益化生产管理方式已经取代传统的粗略化生产管理方式。采用信息化技术是实现精益化生产的重要途径，目前制造业采用的信息化工具主要包括ERP、MES、APS等。ERP系统是企业信息的中枢，现在已经在许多企业中用于作业处理和定单执行。高级计划与调度系统(APS，AdvancedPlanningSystems)作为ERP的补充，用于协调物流、开发瓶颈资源和保证交货日期。APS是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排程工具，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术。APS指导企业的生产、采购、库存等，帮助企业对生产中的资源利用进行计划-执行-分析-优化和决策。因此说APS已等于精益化生产。

APS是对企业最底层的生产资源——人员、设备、场地等，按照它们的能力进行合理安排。这就需要对详细了解企业的每一个生产细节，建立物料、工序、资源、时间、逻辑关系、技术参数、成本、BOM等等错综复杂的生产业务模型。由于不同制造行业、相同制造行业不同企业对生产业务模型建模区别很大，同时生产流程的频繁变更，导致静态的生产业务模型无法满足APS的要求。生产业务模型动态创建成为APS急需解决的一个技术难题。

由上述可知，生产业务模型是APS一个关键模块，生产业务模型的动态创建技术是APS落地的关键所在，因此需要一种面向APS生产模型的动态建模方法以满足精益化生产的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种面向APS生产模型的动态建模方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种面向APS生产模型的动态建模方法，包括以下步骤：

步骤1：将生产模型M逻辑抽象为一系列基本生产业务模型组成的模型集合，表示为M＝{E₁,E₂,...,E_n}，其中E_i(i＝1...n)为生产业务模型；

步骤2：建立生产模型索引表，用于存放生产业务模型E_i(i＝1...n)的对象关系映射信息；

步骤3：建立生产模型属性索引表，用于存放生产业务模型E_i(i＝1...n)的属性信息；

步骤4：根据步骤2，定义业务模型E_i(i＝1...n)的对象关系映射信息的动态创建、修改、删除和查询方式；

步骤5：根据步骤3，定义业务模型E_i(i＝1...n)的属性信息的动态创建、修改、删除和查询方式；

步骤6：根据步骤3、步骤4和步骤5，创建生产业务模型E_i(i＝1...n)。

所述步骤1中生产业务模型E_i(i＝1...n)可以逻辑抽象为由一系列静态属性集S＝{sp₁,sp₂,...,sp_n}和一系列动态属性集D＝{dp₁,dp₂,...,dp_n}，组成的属性集合，，其中sp_i(i＝1...n)为静态属性，dp_i(i＝1...n)为动态属性，表示为E_i(i＝1,,,n)＝{S,D}。

所述步骤1中生产业务模型分为如下类型：工艺模型，订单模型、产品模型，资源模型，日历模型，作息模型，Bom模型。

所述工艺模型的属性集包括：{工艺唯一标识，工艺名称，工艺组，工艺描述}；

所述订单模型的属性集包括：{订单唯一标识，产品编码，产品数量，客户信息，交货时间，订单创建时间，客户指定要求，订单紧急度，订单描述}；

所述产品模型的属性集包括：{产品唯一标识，产品名称，产品型号，产品规格，产品描述}；

所述资源模型的属性集包括：{资源唯一标识，资源名称，资源类型，资源描述}；

所述日历模型的属性集包括：{日历唯一标识，资源编码，作息制度编码，日历描述}；

所述作息模型的属性集包括：{作息唯一标识，作息名称，开始时间，结束时间，作息描述}。

BOM模型的属性集包括：{BOM唯一标识，产品编码，工艺编码，指令编码，工艺优先级，资源编码，指令条件，制造时间，前设置时间，后设置时间，工艺间连接方法编码，BOM描述}。

所述生产模型索引表的结构表示为R＝(id,table_name,class_name)，其中id表示生产业务模型的唯一标识、table_name表示生产业务模型对应的物理表名、class_name表示生产业务模型对应的对象名。

所述生产模型属性索引表的结构表示为C＝(table_name,col_name,col_datatype,prop_name,prop_type,key,default)，其中table_name表示生产业务模型E_i(i＝1...n)对应的物理表名、col_name表示生产业务模型E_i(i＝1...n)对应的物理表中的列名、col_datatype表示业务模型E_i(i＝1...n)的col_name对应的数据类型、prop_name表示生产业务模型E_i(i＝1...n)对应的对象中的属性名、prop_type表示生产业务模型E_i(i＝1...n)对应的对象类型、key表示生产业务模型E_i(i＝1...n)的col_name是否是主键、default表示生产业务模型E_i(i＝1...n)的col_name和prop_name的默认值。

所述对象关系映射是针对动态数据库的对象关系映射，即当生产业务模型的数据结构发生变化时，其对象也发生相同变化。

所述定义业务模型E_i(i＝1...n)的动态创建、修改、删除和查询方式为：对生产模型索引表R＝(id,table_name,class_name)中的记录信息进行增、删、改、查。

所述定义业务模型E_i(i＝1...n)属性的动态创建、修改、删除和查询方式为：对C＝(table_name,col_name,col_datatype,prop_name,prop_type,key,default)中的记录信息进行增、删、改、查，同时动态修改生产业务模型E_i(i＝1...n)的物理存储表table_name。

所述业务模型E_i(i＝1...n)对象的创建方式为：首先，依据生产模型属性索引表，遍历业务对象属性信息，动态生成业务对象代码；其次，动态编译业务对象代码，创建业务对象版型；最后，依据业务对象版型，创建业务对象实例。

本发明具有以下优点及有益效果：

生产业务模型的动态建模技术，解决了因为行业、企业差异导致生产模型差异大，APS软件行业实用性差的难题。生产业务模型的动态建模技术，使生产业务模型的创建与APS软件开发分离成为可能，屏蔽业务模型变更导致APS软件重新开发、部分开发的风险，提高了APS的通用性和适用性。

附图说明

图1为本发明的生产模型框架图；

图2为本发明的添加BOM模型的对象关系映射记录信息流程图；

图3为本发明的添加BOM模型的固定属性流程图；

图4为本发明的动态生成BOM对象流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

生产业务模型：生产业务模型是对制造过程中物料、资源、日历、BOM、工序等的一种抽象描述，是APS、ERP等信息系统的核心。行业的差异性和生产模式的不同，导致同一模型在不同行业和不同企业中既存在共性也存在异性。这种差异因为企业生产模式不断变更和系统功能的扩展，具备很强的活泛性和不可预知性。支持动态生产业务建模是成功建立APS的关键所在。

图1为本发明的生产模型框架图，模型索引信息中记录所有的生产模型的对象关系映射信息，模型属性信息记录所有的生产模型的属性信息。

图2为本发明的添加BOM模型的对象关系映射记录信息流程图，首先检测该BOM模型的对象关系映射记录是否存在，如果存在则进行更新，同时修改物理表信息，如果不存在则添加该记录并创建物理表。

图3为本发明的添加BOM模型的固定属性流程图，首先检测该BOM模型是否存在，如果不存在，则依图1流程创建BOM模型，如果存在则检测该属性信息是否存在，如果存在则更新属性信息并更新物理表信息，如果不存在则添加属性信息，修改物理表添加该属性。

图4为本发明的动态生成BOM对象流程图，首先检测该BOM模型是否存在，如果不存在，则结束，如果存在则读取BOM对象名称、属性名称和属性类型，动态生成BOM对象代码，并对代码进行编译成程序集，替换掉已有的程序集，应用程序框架动态加载新生成的程序集，支持对BOM对象实例化，属性和方法调用。

下面以BOM动态创建为例来详细说明本发明。

1)向生产模型索引表中添加BOM模型的对象关系映射记录信息。

表1描述了BOM模型的对象关系映射记录信息，其中对象名称必须为全名称。其添加流程如图2所示。

表1

唯一标识	表名	对象名	描述
				0001	T_A_BOM	APS.MODELING.BOM	BOM表对象关系映射
0002
				0003

2)向生产模型属性索引表中添加BOM模型的固定属性信息。

表2描述了BOM模型的对象关系映射记录信息，其中对象名称必须为全名称。其添加流程如图3所示。

表2

3)向生产模型属性索引表中添加BOM模型的非固定属性信息，其流程如图2所示。非固定属性支持增加、删除和修改操作。

4)依据生产模型的物理信息动态生成生产模型对象，其流程如图4所示。

Claims

1.一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述步骤1中生产业务模型E_i(i＝1...n)可以逻辑抽象为由一系列静态属性集S＝{sp₁,sp₂,...,sp_n}和一系列动态属性集D＝{dp₁,dp₂,...,dp_n}，组成的属性集合，，其中sp_i(i＝1...n)为静态属性，dp_i(i＝1...n)为动态属性，表示为E_i(i＝1,,,n)＝{S,D}。

3.根据权利要求1所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述步骤1中生产业务模型分为如下类型：工艺模型，订单模型、产品模型，资源模型，日历模型，作息模型，Bom模型。

4.根据权利要求3所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述工艺模型的属性集包括：{工艺唯一标识，工艺名称，工艺组，工艺描述}；

5.根据权利要求1所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述生产模型索引表的结构表示为R＝(id,table_name,class_name)，其中id表示生产业务模型的唯一标识、table_name表示生产业务模型对应的物理表名、class_name表示生产业务模型对应的对象名。

6.根据权利要求1所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述生产模型属性索引表的结构表示为C＝(table_name,col_name,col_datatype,prop_name,prop_type,key,default)，其中table_name表示生产业务模型E_i(i＝1...n)对应的物理表名、col_name表示生产业务模型E_i(i＝1...n)对应的物理表中的列名、col_datatype表示业务模型E_i(i＝1...n)的col_name对应的数据类型、prop_name表示生产业务模型E_i(i＝1...n)对应的对象中的属性名、prop_type表示生产业务模型E_i(i＝1...n)对应的对象类型、key表示生产业务模型E_i(i＝1...n)的col_name是否是主键、default表示生产业务模型E_i(i＝1...n)的col_name和prop_name的默认值。

7.根据权利要求1所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述对象关系映射是针对动态数据库的对象关系映射，即当生产业务模型的数据结构发生变化时，其对象也发生相同变化。

8.根据权利要求1所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述定义业务模型E_i(i＝1...n)的动态创建、修改、删除和查询方式为：对生产模型索引表R＝(id,table_name,class_name)中的记录信息进行增、删、改、查。

9.根据权利要求1所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述定义业务模型E_i(i＝1...n)属性的动态创建、修改、删除和查询方式为：对C＝(table_name,col_name,col_datatype,prop_name,prop_type,key,default)中的记录信息进行增、删、改、查，同时动态修改生产业务模型E_i(i＝1...n)的物理存储表table_name。

10.根据权利要求1所述的一种面向APS生产模型的动态建模方法，其特征在于，所述业务模型E_i(i＝1...n)对象的创建方式为：首先，依据生产模型属性索引表，遍历业务对象属性信息，动态生成业务对象代码；其次，动态编译业务对象代码，创建业务对象版型；最后，依据业务对象版型，创建业务对象实例。