CN107257987B

CN107257987B - 根据包括多个生产步骤的生产计划制造产品的方法和制造设施

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Publication number: CN107257987B
Application number: CN201580076506.3A
Authority: CN
Inventors: 西尔维奥·贝歇尔; 达格玛·拜尔; 扬-格雷戈尔·菲舍尔; 斯特芬·兰帕特尔; 迈克尔·皮尔克
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2035-02-25
Also published as: US20180246500A1; EP3234902A1; CN107257987A; WO2016134761A1; US10816961B2

Abstract

一种用于根据生产计划制造产品的方法，该生产计划包括多个生产步骤。方法包括以下步骤：提供多个生产模块，对于每个生产步骤，独立执行用于选择生产模块的协商过程，其中协商过程包括指定能够实行生产步骤的生产模块，将模块参数分配给指定的生产模块，基于相应的生产模块的模块参数为指定的生产模块中的每个生产模块计算成本，并且依据计算的成本选择指定的生产模块中的其中一个，以及设置选择的生产模块，每个选择的生产模块被选择用于实行其中一个生产步骤、用于实行多个生产步骤。所提出的方法允许基于协商机制在不同生产模块进行动态交互。另外，提出了制造设施。

Description

根据包括多个生产步骤的生产计划制造产品的方法和制造设施

技术领域

本发明涉及用于根据包括多个生产步骤的生产计划制造产品的方法。另外，本发明涉及制造设施。

背景技术

在当今的工业中，对允许快速扩建、生产线小型化、生产资源的无缝替代和从大规模生产朝向大规模定制的转变的适应性强的生产系统的需求不断增加。可提高关键性能指标诸如生产时间、吞吐量、重新配置时间和资源利用。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种允许基于协商机制进行不同生产模块的动态交互的方法。

根据第一方面，提出一种用于根据包括多个生产步骤的生产计划制造产品的方法。该方法包括以下步骤：

提供多个生产模块；

将多个生产步骤分成单个生产步骤，

对于每个单个生产步骤，独立地且同时地执行用于选择生产模块的协商过程，其中协商过程包括：

指定能够实行生产步骤的生产模块，

将模块参数分配给指定的生产模块，

基于相应的生产模块的模块参数，为指定的生产模块中的每个生产模块计算成本，以及

依据计算的成本，选择指定的生产模块中的一个指定的生产模块，以及

设置选择的生产模块，每个选择的生产模块被选择用于实行多个生产步骤中的一个生产步骤、用于实行多个生产步骤。

与传统技术相比，可以通过独立执行用于生产步骤中的每个生产步骤的协商过程，减少确定适当的生产模块组所需要的时间和计算能力。

独立地且同时地执行多个协商过程。尤其是，可使用多路复用器设备实行将多个生产步骤分成单个生产步骤。

多个生产步骤中的每个生产步骤可以包括一个或多个生产服务。生产服务是指制造产品所需要的任何种类的操作。在协商过程开始时指定能够实行生产步骤的所有生产服务的这些生产模块。特别地，生产模块可以实行一个或多个生产服务，一个或多个生产服务包括物理的、化学的、机械的、生物的和/或电的操作或其组合。例如，生产服务可以包括接合、锻接、焊接、钻孔、铣削、切割、组装、沉积、变形、加热、冷却、布置、堆叠、分离等。

一般地，生产计划可涉及用于未来生产的计划，其中确定和布置所需要的产品资源(例如，设施、原材料、生产模块等)。

应当理解，生产计划可涉及指示制造产品所需要的生产步骤的计划。生产计划可被提供作为需要以特定次序实行以便制造产品的生产步骤的列表。特别地，生产计划可以被形成为阵列、列表、表格、计划表、登记簿、数据单和/或目录，并且，例如，生产计划可被提供在电子数据载体中。

生产步骤中的每个生产步骤可包括一个或多个生产服务，一个或多个生产服务包括，例如，接合、锻接、焊接、钻孔、铣削、切割、组装、沉积、变形、加热、冷却、布置、堆叠、分离等。

能够实行(多个)生产服务的生产模块可通过磨机、钻头、锻接设备、焊接设备、机器臂、模具、压力机等被实例化。

可与生产步骤中的任一个相关的指定的生产模块的属性被称为“操作参数”。操作参数可包括能量消耗和/或功率消耗、操作成本、用于实行生产服务所需要的持续时间和/或实际特性(包括温度、操作时间、工作量、磨损)。此外，操作参数可包括质量、精度、准确性和/或误差率。

模块参数是与生产步骤(协商过程被执行用于生产步骤)有关的操作参数的子集。特别地，可以由生产计划和/或相应的生产步骤规定模块参数，并且模块参数随着时间变化。

在协商过程期间，指定的模块的模块参数和来自生产计划的要求可以被转换成具有统一尺寸和/或单位的组合的参数。该组合的参数被称为成本。基于模块参数，为每个指定的生产模块计算成本。特别地，每个模块参数可以乘以单个权重因子。根据生产步骤，不同的权重因子可以被应用于模块参数。例如，如果对于特定的生产步骤，快速性能比节能性能更重要，则所需要的持续时间可乘以比用于计算成本的能量消耗更高的权重因子。

在指定的生产模块之中，计算的成本可不同。例如，在协商过程期间，可选择具有最低计算成本或具有在特定范围内的计算成本的指定生产模块。应当理解，例如，“依据”可以被解释为意为“基于”、“依赖”或“借助于”。

设置选择的生产模块可包括例如将选择的生产模块定位在相应的生产地点，给选择的生产模块上电，和/或将选择的生产模块连接到组装线。

根据实施例，方法另外包括以下步骤：

根据生产计划，通过实行多个生产步骤制造产品，其中每个选择的生产模块实行对应的生产步骤。

在被设置用于实行生产步骤之后，选择的生产模块实行生产步骤，以便根据生产计划制造产品。

特别地，生产计划可包括生产次序，以该生产次序实行多个生产步骤。于是，实行生产步骤的选择的生产模块的次序需要适应于生产计划的生产次序。

根据另外的实施例，方法还包括以下步骤：

将生产期限分配给生产计划，其中指定生产模块的步骤包括指定能够在生产期限内实行生产步骤的生产模块。

特别地，生产期限可以是用于制造产品的最近时间点。每个生产模块可定期自行预约可用性，即，模块参数预期为空闲(即，没有要实行的生产服务)的时间间隔。以该方式，可仅指定在生产期限内具有可用性的这些生产模块。

根据另外的实施例，方法还包括以下步骤：

将至少一个部分期限分配给多个生产步骤中的至少一个生产步骤，

其中指定生产模块的步骤包括指定能够在部分期限内实行生产步骤的生产模块。

生产计划的至少一个生产步骤可以是有时间限制的生产步骤，即，需要在部分期限内实行生产步骤。在用于有时间限制的生产步骤的协商过程期间，可仅指定能够在部分期限内实行有时间限制的生产步骤所需要的 (多个)生产服务的这些生产模块。

根据另外的实施例，协商过程还包括以下步骤：

如果没有指定生产模块，则输出失败。

根据另外的实施例，生产计划具有最大成本，并且协商过程还包括以下步骤：

如果用于指定生产模块的计算成本超过最大成本，则输出失败，

输出失败可包括在计算机系统中生成失败消息、标志、信号等。

除多个生产步骤之外，生产计划可包括用于实行生产步骤的一个或多个要求，例如，生产期限、(多个)部分期限和/或最大成本。如果没有找到与生产计划的要求匹配的生产模块，则可从协商过程输出失败。

根据另外的实施例，方法还包括以下步骤：

如果协商过程输出失败，则更改生产期限和/或部分期限。

根据另外的实施例，方法还包括以下步骤：

如果协商过程输出失败，则撤销生产计划。

如果多个生产模块中没有一个能够根据生产计划，尤其在生产期限和 /或部分期限内实行生产步骤，则可以从协商过程输出失败。在该情况下，可以修改(例如，通过更改，特别地通过延长和/或转变生产期限和/或部分期限)生产计划。关于更改的生产期限和/或更改的部分期限，执行协商过程。

供选择地或额外地，如果从协商过程输出失败，则可撤销生产计划。特别地，可通过生产计划的撤销，清除被用于执行协商过程的临时占用的内存和/或正被占用的计算容量。

根据另外的实施例，选择指定的生产模块的步骤包括选择具有最小计算成本的指定的生产模块。

如上面所提及的，可通过调整用于每个模块参数的权重因子，修改成本的计算。于是，可以这样的方式修改成本的计算，即例如通过具有最小计算成本的指定生产模块给出用于实行生产步骤的最佳条件。

根据另外的实施例，方法还包括以下步骤：

由多个生产模块提供多个生产模块中的每个生产模块的可用性和模块参数。

例如，多个生产模块中的每个生产模块可被配置成将其可用性和模块参数传递和/或提交到控制单元。尤其是，控制单元可被配置成执行多个协商过程。例如，控制单元可包括代理平台、数据处理单元和/或处理器。

根据另外的实施例，至少一个生产模块被选择和/或设置用于实行生产计划的多个生产步骤。

一个或多个生产模块可被选择和设置用于实行生产计划的多个生产步骤。在该情况下，例如，会需要回路或恰当的传送机制。

根据第二方面，提出了一种制造设施。制造设施包括多个生产模块、生产输入、多路复用器设备和控制单元。多个生产模块中的每个生产模块具有分配的模块参数组。生产输入被配置成接收用于制造产品的生产计划。生产计划包括多个生产步骤。通过至少一个生产服务构成每个生产步骤。多路复用器设备被配置成将生产计划的多个生产步骤分成单个生产步骤。多路复用器设备被配置成用于将单个生产步骤馈送到控制单元。控制单元被配置成独立地且同时地执行多个协商过程。每个协商过程被执行用于选择用于实行生产步骤的多个生产模块中的一个生产模块。多个生产模块中的每个生产模块被配置成将自己的模块参数组提交给控制单元。选择的生产模块被配置成通过实行多个生产步骤制造产品。

特别地，制造设施被配置成用于通过应用前面所提及的方法制造产品。特别地，控制单元根据上述方法的协商过程执行一个或多个协商过程。特别地，制造设施的生产模块对应于上述方法的生产模块。特别地，生产步骤和生产服务对应于前面所提及的方法的生产步骤和生产服务。

制造设施按照多个生产模块提供生产资源。生产单元可包括电子数据处理单元，尤其是计算机、集成电路芯片和/或处理器。

此外，生产模块可包括可实行辅助生产服务(例如，没有被列为生产计划中的生产步骤的运输、供应和/或存储)的辅助生产模块。

尤其是，多路复用器设备可被连接在生产输入和控制单元之间，并且被配置成用于将来自输入生产计划的多个生产步骤转换成单个生产步骤，并且将单个生产步骤馈送到控制单元，控制单元可被配置成同时且彼此独立地执行多个协商过程，其中多个协商过程中的每个协商过程被执行用于选择用于实行其中一个单个生产步骤的一个生产模块。

根据另外的实施例，控制单元被配置成根据双边拍卖，执行多个协商过程。

一般来说，双边拍卖是在虚拟市场处购买和出售商品的过程，在虚拟市场处潜在的买家和潜在的卖家同时分别提交它们的请求和报价。在双边拍卖期间，买家和卖家两者可分别调整它们的请求和报价。所有参与者都被告知市场上的当前状态，而没有个人的偏好，例如，公开每个参与者的请求和报价限制。

关于双边拍卖，前面所提及的协商过程可包括作为潜在买家的生产步骤和作为潜在卖家的生产模块。生产步骤将通过多路复用器设备分离的生产步骤的请求提交到充当市场的控制单元。同时，生产模块将它们的模块参数(按照双边拍卖，该模块参数可以被视为报价)提交到控制单元。计算成本，以便使报价的大小适应于请求的大小。

替代地或额外地，可以应用连续拍卖的原理，因此允许在协商过程期间由生产步骤的请求和/或来自生产模块的报价发生变化。

可以以硬件和/或以软件实施相应的实体(例如，处理实体)。如果以硬件实施所述实体，则所述实体可被实现为设备，例如，为计算机或为处理器或为系统(例如，计算机系统)的一部分。如果以软件实施所述实体，则所述实体可以被实现为计算机程序产品、函数、例程、程序代码或可执行对象。

第一方面的任何实施例可以与第一方面的任何实施例组合以获得第一方面的另一个实施例。

应当理解，这里公开的方法的步骤的顺序没有约束力而且可互换。

根据另外的方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括当在至少一个计算机上运行时，用于执行根据包括多个生产步骤的生产计划制造产品的上述方法的程序代码。

计算机程序产品(诸如计算机程序装置)可以被实现为存储卡、记忆棒、CD-ROM、DVD，或实现为可以从网络中的服务器下载的文件。例如，可以通过从无线通信网络传送包括计算机程序产品的文件，提供此类文件。

参考本公开的装置描述的实施例和特征加上必要的变更应用于本公开的方法。

本发明另外的可能的实施方式或替代的解决方案还包含本文中未明确提及的关于实施例上述或下述特征的组合。本领域的技术人员还可将各个方面和特征或独立方面和特征添加到本发明的最基本形式。

附图说明

结合附图，根据后续的描述和从属权利要求，本发明的其他实施例、特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1示出描述了用于选择实行生产计划的一个生产步骤的一个生产模块的系统的图示；

图2示出制造设施的实施例的示意图；

图3示出用于制造地点的竞争生产模块的示意图；

图4示出用于运输地点的竞争辅助模块的示意图；

图5示出产品的实施例；以及

图6示出用于制造产品的方法的流程图。

在附图中，除非另有指示，否则相同的参考标号指代相同的功能等效的元件。

附图基本上示出所涉及元件的理想化图形表示。可以由专用设备或计算机程序中的例程实现框图和/或流程图说明的每个框，以及框图和/或流程图说明中的框的组合。然而，还可以考虑实行规定的功能或动作或完成专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统。

应当理解，所示的所有元件可以通过通信网络彼此通信耦接，并且交换数据。

具体实施方式

图1示出描述了用于选择实行生产计划的一个生产步骤的一个生产模块的系统1的图示。

尤其是，通过参考图6的流程图的框，描述了用于根据包括多个生产步骤2₁-2_N的生产计划2制造产品的方法。该方法可被配置成被实行为例程，尤其是实施为计算机程序。

尤其是，系统1包括生产计划2、多个生产模块3、生产输入4、多路复用器设备5和控制单元6。

生产计划2包括N个生产步骤2₁-2_N。生产计划2可被提供作为需要以特定次序实行以便制造产品的生产步骤2₁-2_N的列表。此外，生产计划2 可包括生产期限T_prod，需要在该生产期限之前制造产品。此外，生产步骤 2₁-2_N中的至少一个生产步骤可以包括部分期限T_part,i，需要在该部分期限之前实行相应的生产步骤2_i。另外，生产计划2可以包括最大成本C_max。

特别地，生产计划可以被形成为阵列、列表、表格、计划表、登记簿、数据单和/或目录，并且，例如，被提供在电子数据载体中。生产步骤2₁-2_N中的每个生产步骤可包括一个或多个生产服务。例如，生产服务中的一个生产服务可包括接合、锻接、焊接、钻孔、铣削、切割、组装、沉积、变形、加热、冷却、布置、堆叠、分离等。

经由生产输入4输入生产计划2。例如，生产输入4可包括用户接口，并且提供输入设备。尤其是，生产输入4可被配置成将生产计划2变换成与控制单元6兼容的机器语言和/或编程语言。生产输入4评估生产计划2 且将该生产计划传输到多路复用器设备5。

在步骤S₃中，多路复用器设备将生产计划2的N个生产步骤2₁-2_N分成N个单个生产步骤，并且将它们馈送到控制单元6。

控制单元6从多路复用器设备5接收单个生产步骤，并且确定需要哪些生产服务用于实行单个生产步骤中的每个单个生产步骤。然后，在步骤 S₄中，控制单元6启动用于每个单个生产步骤的协商过程。总共，N个协商过程P₁-P_N被同时执行用于N个单个生产步骤。彼此独立执行N个协商过程P₁-P_N。每个协商过程P₁-P_N被执行用于从多个生产模块3当中选择一个生产模块用于实行相应的生产步骤。

一般地，协商过程是为给定的请求找到匹配报价的过程，和/或反之亦然。例如，协商过程可以被执行用于为给定的生产步骤找到匹配的生产模块，和/或反之亦然。

尤其是，可以根据如上所述的双边拍卖的原理实行协商过程P₁-P_N。于是，协商过程P₁-P_N可使生产步骤2₁-2_N合并为潜在的买家，并且将多个生产模块3合并为潜在的卖家。每个生产步骤2₁-2_N可包括各个要求，尤其包括生产期限T_prod和部分期限T_part,i。通过多路复用器设备分离的多个生产步骤2₁-2_N被彼此独立地提交到充当市场的控制单元6。同时，生产模块3₁-3_M提交它们的操作参数OP，从该操作参数提取模块参数组，并且根据操作参数计算成本。按照双边拍卖，计算的成本可被视为报价。

例如，在与涉及贸易代理的方法相关的US 2012/0078769 A1中公开了可适合于协商过程的自动协商方法。在WO 03/067494 A1、US 8,738,462 B2 或US 7,689,463 B1中公开的动作方法和本文中引用的参考可以适应于实行本文中提及的协商过程P₁-P_N。

例如，多个生产模块3可被提供作为M个生产模块3₁-3_M的池。每个生产模块3₁-3_M被配置成实行至少一个生产服务。在步骤S₄₁中，指定能够实行单个生产步骤的这些生产模块。例如，在图2中，5个生产模块3_a-3_e被指定用于生产步骤2_i的协商过程，并且变成指定的生产模块3_Da-3_De。

尤其是，能够实行特定生产步骤的生产模块可具有在生产步骤的部分期限和/或生产计划的生产期限内或在生产步骤的部分期限和/或生产计划的生产期限之前的可用性，并且被配置成实行用于实行特定生产步骤所需要的所有生产服务。

尤其是，多个生产模块3中的每个生产模块将它的操作参数OP(例如，可用性、能量消耗、操作时间要求、温度、工作量、磨损等)自行提交到控制单元6。尤其是，生产模块3₁-3_M可通信地耦接到控制单元6，并且例如经由局域网TCP/IP和/或另一个电信网络，将它们的操作参数上传到控制单元。此外，多个生产模块3中的每个生产模块可定期在控制单元 6上更新(即，上传和重写)多个它的操作参数。

如果多个生产模块3没有一个能够实行单个生产步骤中的至少一个单个生产步骤，则协商过程P₁-P_N可以输出失败F。例如，如果不存在被配置成用于实行由单个生产步骤需要的生产服务的、且在生产期限和/或部分期限内或在生产期限和/或部分期限之前具有可用性的生产模块，则会发生这样的情况。

操作参数OP(2_i)的子集可以被确定与实行单个生产步骤2_i有关，协商过程P_i被启动用于该单个生产步骤。依据单个生产步骤2_i确定的操作参数OP(2_i)的该子集对应于模块参数MP_i的集合。于是，用于生产步骤 2_i的模块参数MP_i组是由多个生产模块3自行提交的操作参数的子集。在步骤S₄₂中，模块参数MP_i组被分配给指定的生产模块3_Da-3_De。生产步骤 2₁-2_N中的每个生产步骤具有其自己的模块参数MP₁-MP_N组，并且操作参数OP的组成在不同的模块参数MP₁-MP_N组中可以是不同的。

在每个协商过程P₁-P_N期间，模块参数MP₁-MP_N被转换成成本C，即，将模块参数MP₁-MP_N组合的量。在步骤S₄₃中，通过将模块参数MP₁-MP_N中的每个模块参数与各个权重因子W相乘且将乘积相加来计算成本C。例如，成本C可以被计算为

其中W_t和W_E分别是用于操作时间和能量消耗的权重因子，并且T₀和E₀分别是用于操作时间和能量消耗的缩放值。t和E是通过模块参数提交的操作参数。例如，如果与节能性能相比，特定生产步骤的快速性能更重要，则权重因子W_t可增加，而权重因子W_E减小。

尤其是，可以由生产计划2、相应的单个生产步骤和/或控制单元6规定各个权重因子W，并且各个权重因子可为随着时间可变的。

可将最大成本C_max分配给生产计划2，指示用于计算的成本的最高可接受的值。在用于每个指定的生产模块3_Da-3_De的计算成本C超过最大成本C_max的情况下，协商过程P₁-P_N中的至少一个协商过程可输出失败F。

协商过程P₁-P_N 中的每个协商过程导致在步骤S₄₄中，分别选择一个生产模块，用于实行相应的单个生产步骤2₁-2_N，或输出失败F。在输出失败F的情况下，可例如通过改变生产期限T_prod、(多个)部分期限T_part,1- 部分期限T_part,N，和/或用于计算成本C的权重因子W，更改生产计划2。

在步骤S₅中，每个选择的生产模块被设置用于实行相应的单个生产步骤。

图2示出制造设施7的实施例的示意图。

在图2中，参考图6的流程图的框描述所提出的方法的步骤。

制造设施7包括被形成为回路的组装线8。制造设施7包括供应单元 9、存储单元10和在步骤S1中提供多个生产模块3作为生产资源的至少一个池11₁、11₂。供应单元9向组装线8供应制造最终产品M_F所需要的原材料M₀。存储单元10存储所制造的最终产品M_F。

组装线8在第一位置12₁、12₂之间的第一接合处且在第二位置13₁之间的第二接合处中断。组装线8具有流向，即，组装线8移动原材料、半成品和最终产品的方向。箭头D指示组装线8的顺时针流动方向。

供应输送机14在第一位置12₁处枢转。在图2中，布置供应输送机 14，以便将供应单元9连接到组装线8的第一位置12₁。因此，来自供应单元9的原材料M₀可被输送到组装线8，如由箭头D₉所指示。替代地，可布置供应输送机14，以便将第一位置12₁、12₂彼此连接。

存储输送机15在第二位置13₁处枢转。在图2中，布置存储输送机 15，以便将第二位置13₁彼此连接。替代地，可布置存储输送机15，以便将存储单元10连接到组装线8的第二位置13₁，以便将最终产品M_F从组装线8输送到存储单元10，如由箭头D₁₀指示。

组装线8包括三个制造地点16₁-16₃，在该三个制造地点，选择的生产模块中的一个选择的生产模块可被定位和设置用于实行相应的生产步骤。运输地点17(图4所示)位于制造地点16₁、16₂之间。辅助模块，尤其是运输模块，可被定位在运输地点17处，以便运输原材料M₀、半成品 M₁-M₃和/或最终产品M_F。

池11₁、11₂可包含不同的生产模块组，和/或可为包含一个生产模块组的一个且相同的池。此外，池11₁和/或池11₂可包括多个生产模块的池。

通过使组装线成形为如图2所示的回路，有限数量的制造地点可被用于实行更多的生产步骤。虽然制造地点8包括图2中的三个制造地点 16₁-16₃，但是制造设施一般可包括比三个更多或更少的制造地点。此外，制造设施可包括可单独操作或彼此连接操作的多个组装线。

在每个制造地点16₁-16₃处，协商过程P₁-P_N可被执行用于选择用于实行生产步骤2_i的一个生产模块。在如上所述的协商过程P₁期间，为如图2 所示指定四个生产模块3_Df-3_Di。例如，这四个生产模块可通过具有不同操作参数(例如，不同的精度(即，不同的公差)、不同的操作速度、不同的维护成本、不同的能量消耗和/或不同的工作量)的四个不同的钻头来实例化。

根据协商过程P_i，指定的生产模块3_Df-3_Di中的其中一个被选择和设置用于实行在制造地点16₁处的第一生产步骤。结果，选择的生产模块被定位在制造地点16₁处，并且为实行第一生产步骤2₁做准备。

经由供应输送机14和组装线8将原材料M₀从供应单元9传送到制造地点16₁，并且原材料经历第一生产步骤2₁。在第一生产步骤2₁中处理之后，原材料M₀变成第一级半成品M₁。

额外地，实行生产步骤2₁-2_N的其中一个生产步骤的选择的生产模块可将额外的原材料M₀提供和/或添加到半成品。

在运输地点17处也进行用于运输步骤的协商过程P_T。这里，多个辅助模块18₁、18₂可彼此竞争。多个辅助模块18₁、18₂可包括例如不同形状的传送带部分和/或不同运输装置。此外，多个辅助模块18₁、18₂可包括相同形状和大小但具有不同操作参数OP的传送带和/或运输装置。在协商过程P_T期间选择的辅助模块18_S将第一级半成品M₁运输到制造地点16₂。

在图2中，第一制造步骤2₁和第二制造步骤2₂包括相同的生产服务，因而指定相同的生产模块3_Df-3_Di组。然而，由于实行第一生产步骤2₁的生产模块的可用性和/或模块参数MP₁、MP₂可因实行第一生产步骤2₁而更改，所以用于第一生产步骤和第二生产步骤的选择的和设置的生产模块可以是不同的。

根据协商过程P₂，指定的生产模块3_Df-3_Di中的一个指定的生产模块被选择和设置用于在制造地点16₂处实行第二生产步骤2₂。结果，选择的生产模块被定位在制造地点16₂处，并且为实行第二生产步骤2₂做准备。第二级半成品M₂经历第二生产步骤2₂，并且变成第二级半成品M₂。

沿着组装线8将第二级半成品M₂运输到存储输送机15。如果需要至少一个生产步骤2₃-2_N以获得最终产品M_F，则存储输送机15将组装线8 的第二位置13₁、13₂彼此连接，从而不会将第二级半成品M₂引导到存储单元10。

从池11₂指定几个生产模块3_Dj-3_Dl，用于在制造地点16₃处实行第三生产步骤2₃。例如，指定的生产模块3_Dj-3_Dl可通过不同磨机被实例化。在协商过程P₃期间匹配特定要求(例如，具有最小计算成本)的指定生产模块被选择和设置用于在制造地点16₃处实行第三生产步骤2₃。

第二级半成品M₂在制造地点16₃处经历第三生产步骤2₃，并且变成第三级半成品M₃。然后，第三级半成品M₃与组装线8一起移动，并且通过被布置的供应输送机14被转递，以便将组装线8的第一位置12₁、12₂彼此连接。

执行另一个协商过程P₄并且使得另一个指定的生产模块被选择和设置用于在制造地点16₁处实行第四生产步骤2₄。如果生产计划2包括四个生产步骤2₁-2₄，即N＝4，则第三级半成品M₃经历第四生产步骤2₄，并且变成最终产品M_F。在用于制造最终产品M_F的生产计划2包括更多的生产步骤(即N>4)的情况下，通过沿着由组装线8形成的回路运行更多生产步骤2₅-2_F，制造最终产品M_F。

如果在制造地点16₁处处理之后制造最终产品M_F，则制造地点16₂可变成空闲，即没有生产模块被定位在制造地点16₂处，并且最终产品M_F穿过制造地点16₂但不被处理。

在由第一级半产品M₁穿过之后，运输地点17可以是未改变的，和/ 或可执行另一个协商过程P_T，以便选择新的辅助模块18₁、18₂，用于将最终产品M_F从制造地点16₁运输到制造地点16₂。

存储输送机15现在将组装线8的第二位置13₁连接到存储单元10。最终产品M_F被运输到存储单元10，在存储单元10处，可存储最终产品 M_F，和/或最终产品离开制造设施7，例如，以便被传送到客户。

图3示出用于制造地点的竞争生产模块的示意图。

例如，三个不同的机器臂20₁-20₃(配置成将两个工件彼此锻接)可彼此竞争，用于被选择和设置用于在制造地点16₃处实行生产步骤。机器臂 20₁和机器臂20₂可为类似的大小，然而机器臂20₃可更大。尽管类似的大小，但是机器臂20₁和20₂可以不同量(例如，不同准确性、不同误差率和/或不同速度)来实行。机器臂20₃可比机器臂20₁、20₂更快地工作，但消耗更多能量，从而操作更昂贵。

在制造地点16₃处的生产步骤的协商过程期间，模块参数、质量、速度和功率消耗中的每个可乘以单个权重因子，以便计算成本。选择和设置具有最小计算成本的机器臂用于在制造地点16₃处实行制造步骤。

图4示出用于运输地点的竞争辅助模块的示意图。

在图4中，三个不同辅助模块22₁-22₃彼此竞争，用于被选择和设置以定位在运输地点17处。辅助模块22₁、22₂为不同形状和长度的传送带。辅助模块22₃是具有适合于在两个制造地点16₁、16₂之间运输原材料、半成品和/或最终产品的抓钩的机器臂。

执行协商过程用于运输。具有来自协商过程的最小计算成本的辅助模块被选择和设置以定位在运输地点17处。

图5示出产品22的实施例。

产品22包括例如水平位于地面顶部上的基板23。杆24位于基板23 的中心处，且垂直地布置，以便杆垂直于基板23站立。可由供应单元9 预先生产和/或提供基板23和杆24。

用于制造产品22的生产计划包括四个圆盘25₁-25₄，每个盘具有与其它盘不同的直径。所有四个盘25₁-25₄具有固定的厚度。另外，所有四个盘25₁-25₄在中心处具有固定孔径的圆形开口。在基板23的顶部上彼此平行地布置盘25₁-25₄，使得由杆24穿透在盘25₁-25₄的中心处的圆孔。生产计划要求盘25₁-25₄被放置在基板23的顶部上，使得盘25₁-25₄的盘直径从底部向上减小。

生产计划可包括四个不同的生产步骤2₁-2₄，其中每个生产步骤被配置成制造盘25₁-25₄中的一个盘。尤其是，制造次序(即实行生产步骤的次序)被包括在生产计划中。

用于制造盘25₁-25₄的生产步骤2₁-2₄中的每个生产步骤可包括以下的生产服务：

-使具有固定厚度和各个盘直径的圆盘成形，以及

-在圆盘的中心处钻出具有固定孔径的孔。

对于生产步骤2₁-2₄中的每个生产步骤，分别需要磨机和钻头用于使圆盘成形并且用于钻出孔。

可在磨机池11_M中提供多个磨机，并且在钻头池11_D中可提供多个钻头。每个磨机和钻头具有各个操作参数，例如，精度、准确性、误差率、操作速度、能量消耗、维护成本等，并且以规则的时间间隔将它们自行提交到控制单元。

在接收包括生产步骤的生产计划之后，控制单元从相应的池当中指定能够实行所需要的服务的这些磨机和钻头。然后，在协商过程中选择用于实行相应的生产服务的指定的磨机和钻头中的一个。

额外地，尤其如果基板23和杆24位于与制造盘25₁-25₄的制造地点间隔开的组装地点，则制造产品会需要四个不同的运输步骤。例如，在每个制造步骤之后，可需要一个运输步骤。为了制造产品22，制造的盘25₁-25₄需要以以下次序：25₁-25₂-25₃-25₄被放置在基板23的顶部上。

图6示出用于根据生产计划制造产品的方法的流程图。步骤可被理解为计算机可读程序指令或程序模块、例程或一般地指令集。

在第一步骤S₁中，多个生产模块被提供作为生产资源。

在第二步骤S₂中，多个生产模块中的每个生产模块将其操作参数自行例如提交到控制单元。

在第三步骤S₃中，生产计划的多个生产步骤被分成单个生产步骤。

在第四步骤S₄中，协商过程P被执行用于生产计划的单个生产步骤中的每个单个生产步骤。

协商过程P包括四个步骤：

S₄₁指定能够实行生成步骤的生产模块。

S₄₂将模块参数分配给每个指定的生产模块。

S₄₃基于参数模块，尤其与各个权重因子相乘，为每个指定的生产模块生产模块计算成本。

S₄₄指定的生产模块中的一个指定的生产模块被选择用于实行单个生产步骤。

在第五步骤S₅中，每个被选择用于实行一个生产步骤的生产模块被设置用于实行相应的制造步骤。

在第六步骤S₆中，通过由设置的生产模块实行制造步骤制造产品。

用于促进制造过程的所公开的方面、方法和设备可以被实施为系统、方法和/或计算机程序产品。根据图6的流程图可被实施为计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有在其上用于致使处理器完成本发明的方面的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质(或媒体)。

在本公开中，图中的流程图和框图描述了根据各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实施方式的架构、功能和操作。所指示的步骤的顺序是没有约束力的。例如，可基本上同时执行接连示出的两个步骤，或根据所涉及的功能以相反的次序执行接连示出的两个步骤。

虽然已经根据优选实施例描述本发明，但是对于本领域技术人员明显的是在所有实施例中修改也是合理的。

Claims

1.一种用于根据包括多个生产步骤的生产计划(2)制造产品(22)的方法，其中所述方法包括：

提供多个生产模块(3)；

将所述多个生产步骤分成单个生产步骤；

对于每个单个生产步骤，独立地且同时地执行用于选择生产模块的协商过程，其中所述协商过程包括：

指定能够实行所述生产步骤的生产模块；

将模块参数分配给指定的生产模块；

基于每个模块参数的重要性，将单个权重因子分配给多个所述模块参数的每个模块参数；

基于相应的生产模块的所述模块参数，为每个所述指定的生产模块计算成本，其中所述成本是从指定的生产模块的模块参数和来自生产计划的要求所转换的组合参数，并且其中针对每个指定的生产模块的所述成本的计算包括将每个模块参数乘以所分配的相应所述单个权重因子以提供每个生产模块的乘积以及将所述乘积相加，其中通过调整用于每个模块参数的权重因子，修改所述成本的计算，使得通过具有最小计算成本的指定生产模块给出用于实行生产步骤的最佳条件；以及

依据计算的所述成本，选择其中一个所述指定的生产模块；以及

设置选择的生产模块，其中每个所述选择的生产模块适合于实行其中一个所述生产步骤、适合于实行所述多个生产步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据所述生产计划(2)，通过实行多个所述单个生产步骤制造所述产品，其中每个所述选择的生产模块实行对应的生产步骤。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括：将生产期限分配给所述生产计划(2)；其中指定生产模块的步骤包括指定能够在所述生产期限内实行所述生产步骤的生产模块。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：如果所述协商过程输出失败信号，则更改所述生产期限。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：将至少一个部分期限分配给多个所述单个生产步骤中的至少一个生产步骤；其中指定生产模块的步骤包括指定能够在所述部分期限内实行所述生产步骤的生产模块。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述协商过程还包括：如果没有指定生产模块，则输出失败信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述生产计划(2)包括最大成本；并且所述协商过程还包括：如果指定的生产模块的计算的成本超过所述最大成本，则输出失败信号。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果所述协商过程输出失败信号，则撤销所述生产计划(2)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中选择指定的生产模块的步骤包括选择具有最小计算成本的指定的生产模块。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述多个生产模块(3)提供所述多个生产模块(3)中的每个生产模块的可用性和模块参数。

11.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个生产模块被选择和/或设置用于实行所述生产计划(2)的多个所述单个生产步骤。

12.一种制造设施(7)，包括：

多个生产模块(3)，每个生产模块具有分配的模块参数组；

生产输入(4)，所述生产输入被配置成接收用于制造产品(22)的生产计划(2)，所述生产计划(2)包括多个生产步骤，

多路复用器设备(5)，所述多路复用器设备被配置成将所述生产计划(2)的所述多个生产步骤分成单个生产步骤，并且将所述单个生产步骤馈送到控制单元(6)，

所述控制单元(6)被配置成独立地且同时地执行多个协商过程，每个协商过程被执行用于指定能够实行所述生产步骤的一个或多个生产模块，基于每个模块参数的重要性，将单个权重因子分配给多个模块参数的每个模块参数，并且基于相应的生产模块的所述模块参数，为每个指定的生产模块计算成本，其中所述成本是从指定的生产模块的模块参数和来自所述生产计划的要求所转换的组合参数，并且其中针对每个所述指定的生产模块的所述成本的计算包括将每个模块参数乘以所分配的相应所述单个权重因子以提供每个生产模块的乘积以及将所述乘积相加，其中通过调整用于每个模块参数的权重因子，修改所述成本的计算，使得通过具有最小计算成本的指定生产模块给出用于实行生产步骤的最佳条件，

其中所述多个生产模块中的每个生产模块被配置成将所述分配的模块参数组提交给所述控制单元(6)，并且

其中选择的生产模块被配置成通过实行多个所述单个生产步骤制造所述产品(22)。

13.根据权利要求12所述的制造设施，其中所述控制单元(6)被配置成根据双边拍卖，执行所述多个协商过程。