WO2014008757A1

WO2014008757A1 - 一种基于生产事件的生产过程跟踪方法

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Publication number: WO2014008757A1
Application number: PCT/CN2013/070042
Authority: WO
Inventors: 史海波; 于海斌; 潘福成; 里鹏; 胡国良; 段彬
Original assignee: 中国科学院沈阳自动化研究所
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-01-05
Publication date: 2014-01-16
Also published as: CN103247007A

Abstract

本发明涉及制造执行系统中复杂生产过程的精细过程跟踪的处理方法。将复杂生产活动逻辑抽象为由一系列基本事件所组成的事件集合；将生产批次或产品的条码标识等唯一标识信息确定为事件的唯一标识；根据上一步确定的事件标识遍历事件的关联记录，最终形成以目标基本事件为叶子节点的跟踪树；重复执行上两步，最终形成若干个以目标基本事件为叶子节点的跟踪树；对于上一步形成的各叶子节点，进行节点合并，最终形成不重复的目标事件集合及跟踪路径集合；根据需要抽取跟踪路径集合中的部分路径，应用业务逻辑知识对组成跟踪路径的关联事件进行归纳分析得出整个受控生产过程的跟踪信息。本发明将复杂的生产过程跟踪简单化，提高了处理效率。

Description

一种基于生产事件的生产过程跟踪方法技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别涉及制造执行系统中复杂生产过程的精细过程跟踪的处理方法，是一种基于生产事件的生产过程跟踪方法。背景技术

生产过程跟踪是生产过程管控的基础，是实现自动化控制及相关产品质量控制的关键，其重要性体现在各个行业，例如：食品行业，由于其产品的质量对消费者带来严重的不良后果以及也对公司的销售造成极大的负面影响，因此在食品行业十分重视生产过程中的跟踪管理以提高其产品的质量进而提高其市场占有率；在汽车行业中由于产品设计、制造等方面的原因在某一批次、型号或类别的产品中普遍存在的同一缺陷而需要进行召回，这就要求对汽车产品提供全生命周期的生产过程跟踪以确定缺陷部件所在的批次型号及供应商；在钢铁行业中进行钢板轧制过程中，为了对整个轧制试生产过程进行控制和管理，必须动态跟踪每块钢板的不同生产情况，针对其在轧线上当时所处的加工环节和状况，在线进行相应的制动控制；在半导体制造过程中也有类似的需求。

由上述可知，生产过程管控中的生产过程跟踪具有非常重要的意义，同时由于各行业生产模式的多样化导致生产过程跟踪模型描述的复杂性，因此需要一种有效的生产过程跟踪建模方法以满足生产过程精准跟踪的需求。发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种基于生产事件的生产过程跟踪方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，包括以下步骤：

步骤 1 : 将生产活动 P逻辑抽象为一系列基本事件组成的事件集合，表示为

P = ∑ Ε^ 其中为基本事件，基本事件分为如下类型：并批事件，拆批事件、计划变更事件，报警事件，废品事件，开工事件，完工事件，停机事件，抽样事件，投料事件，移动事件；

步骤 2:根据业务逻辑，依据基本事件的属性确定事件属于何种基本事件类型，并确定事件唯一标识；

步骤 3 : 根据步骤 2确定的事件唯一标识遍历事件的关联记录，找到与该事件唯一标识关联的所有事件，并对关联的事件进行相同的遍历操作，形成以目标基本事件为叶节点的树结构；

步骤 4: 对生产活动 P中的每一基本事件重复执行步骤 2、 3，形成若干个以目标基本事件为叶节点的树结构，最终形成对每一根节点到叶节点的跟踪路径；步骤 5 : 对于步骤 4形成的各叶节点，根据事件唯一标识值进行节点合并，形成不重复的目标事件集合及跟踪路径集合；

步骤 6: 根据需要检索跟踪路径集合中的部分路径，应用业务逻辑知识对组成跟踪路径的关联事件进行归纳分析，从而得出整个生产过程的跟踪信息。

所述并批事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，源批次集合，产品名，数量，位置，事件发生时间，操作者 }。

所述拆批事件的主要属性集为： {事件唯一标识，源批次号，拆分批次集合，产品名，位置，事件发生时间，操作者 }。

所述计划变更事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，状态，优先级，产品名，变更前数量，变更后数量，变更原因，位置，事件发生时间，操作者 }。

所述报警事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，原因，报警标签，报警时间，报警级别 }。

所述废品事件的主要属性集为： ί事件唯一标识，位置，废品原因，发生事件时间，操作者 }。

所述开工事件的主要属性集为：【事件唯一标识，位置，批次号，开工信号标签，开工时间，操作者 }。

所述完工事件的主要属性集为：【事件唯一标识，位置，批次号，完工信号标签，完工时间，操作者 }。

所述停机事件的主要属性集为： ί事件唯一标识，位置，停机原因，开始时间，结束时间，停机触发标签，操作者

所述抽样事件的主要属性集为：【 -事件唯一标识，批次号，位置，抽样数据集合，抽样时间，抽检者 }。

所述投料事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，位置，投料种类，投料数量，供应商，投料时间，投料者 }。

所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述移动事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，源位置，目标位置，移动时间，操作者 }。

本发明具有以下优点：

1. 将复杂的生产过程跟踪简单化，提高了处理效率。

2. 可实现正反向跟踪，符合 ISO 9001 :2000标准体系。附图说明

图 1为本发明方法流程图；

图 2为本发明事件关联过程示例图。具体实施方式

下面结合图 1和图 2对本发明做进一步的详细说明。

事件：事件是对制造过程中生产活动的一种抽象描述，事件用 Ε来表述，其有多种表现形式，如将物料配送到现场料架过程产生物料配送事件；事件也可以表述抽象实体，如生产过程中的计划更改产生计划变更事件。在现实中事件的发生以某一或一系列的信号变化为触发条件。

事件属性：事件属性是对事件某一特性的描述，事件通常具有多个属性，这些属性构成事件的属性集，设 A表示属性，则对于事件的属性集表示为

A E_t) = {4, ^, . . . }其中 4代表事件的第 i个属性，事件的属性可根据实际应用进行随意扩展。

基本事件：基本事件是对事件进行逻辑划分的最小单位，在制造过程中存在各种各样的同制造过程相关的事件，有的事件可以由一个基本逻辑事件或几个相关的基本逻辑事件复合而成，这些基本逻辑事件称其为基本事件。

事件关联：事件关联用于描述事件同事件 '的关联关系，用 ^( ^')来表述这种关系，若事件和事件 '是直接关联的，则表示为： '，若事件不是直接关联，而是通过中间事件进行关联则为间接关联，记为： E E'。

本发明根据生产过程的特点定义了若干基本事件，并将实际生产过程中的相关的活动抽象为由一系列基本事件组成的复合事件，通过对事件进行关联操作形成事件关联记录，并利用事件的属性标识及相关特征属性对关联记录进行遍历搜索得到跟踪路径集合，从而实现了对生产过程的跟踪。

跟踪过程是跟踪路径搜索的过程，跟踪路径是有序事件关联的集合，用

Path E E_n) = [link{E_i E₂、，… , link{E_{D l}, E_D)}表示从事件 i到事件 ^的跟踪路径，在建模过程中，由于将生产过程诸多要素都映射为各种事件，因此无论对于何种跟踪，都可以抽象为从源事件到目标事件的搜索过程即为寻找跟踪路径的步骤，如图 1所示，步骤如下：

步骤 1 : 将生产活动 P逻辑抽象为一系列基本事件组成的事件集合，表示为 p = f^ , 其中为基本事件，其中对于基本事件分为如下类型：并批事件，拆批事件、计划变更事件，报警事件，废品事件，开工事件，完工事件，停机事件，抽样事件，投料事件，移动事件；

步骤 2: 根据业务逻辑，依据基本事件的属性确定事件属于何种基本事件类型，并确定事件唯一标识，所述事件唯一标识由人为给定，可以是批次号、条码号等；步骤 3 : 根据步骤 2确定的事件唯一标识遍历事件的关联记录，找到与事件唯一标识关联的所有基本事件或找到目标基本事件的事件唯一标识，并对关联的基本事件进行相同的遍历操作，形成以目标基本事件为叶节点的跟踪树；

步骤 4: 对 p = 中的每基本事件重复执行步骤 2、 3，形成若干个以目标元事件为叶子节点的树结构，对每一根节点存在到叶节点的跟踪路径

Path E_v D_n) = [link E_v ），…， link E_{a V} D_a))，其中 ^代表目标元事件；

步骤 5 : 对于步骤 4形成的各叶子节点，根据事件唯一标识值进行节点合并，形成不重复的目标事件集合 . . }及跟踪路径集合

{linkiE^ A) , . . . , link{E_{n l}, D_n)}；

步骤 6: 根据需要抽取跟踪路径集合中的部分路径，应用业务逻辑知识对组成跟踪路径的关联事件进行归纳分析，从而得出整个生产过程的跟踪信息。所述并批事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，源批次集合，产品名，数量，位置，事件发生时间，操作者 }。

所述废品事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，废品原因，数量，发生事件时间，操作者 }。

所述开工事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，批次号，开工信号标签，开工时间，操作者 }。

所述完工事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，批次号，完工信号标签，完工时间，操作者 }。

所述停机事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，停机原因，开始时间，结束时间，停机触发标签，操作者 }。

所述抽样事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，位置，抽样数据集合，抽样时间，抽检者 }。

在生产过程中各类型基本事件所抽象的实体类型不同，因此对于各自的属性也存在着差异，模型只对基本属性进行定义，具体使用中可根据实际需要进行相关属性扩展。

在基本事件的基础上，对各基本事件定义了 Create、 Update Link三种基本操作原型，对于产生的各事件记录永久存储。其中 Create原型用于创建事件； Update用于对基本事件属性的更新操作; Link用于基本事件的关联，其中关联操作属性集为 {关联标识，父节点标识列表，子节点标识列表，状态，时间戳 }，其中状态控制关联有效性，其取值为有效或无效， Link操作通过各基本事件的事件唯一标识属性对各事件进行关联，生成事件间的关联关系， Link关联过程如图 2所示。在方法应用过程中需要整合业务逻辑来实现具体的 Link操作，每 Link操作同具体业务逻辑密切相关。在图 2的关联过程中，根据基本事件的定义可知投料事件为实际生产过程中的物料输入流的映射，而开工事件是生产过程中具体生产活动（例如：在装配生产线上，某一装配工序的相关开始装配动作可以映射为开工事件）的抽象，则这里的 Link操作需要将该生产活动同消耗的物料情况关联起来，同时根据投料事件的物料标识属性查询 BOM信息，通过 Update操作记录投料属性的值（可代表物料的数量）。

Claims

权利要求书

1 . 一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤 1 : 将生产活动 P逻辑抽象为一系列基本事件组成的事件集合，表示为 P = ∑ Ε^ 其中为基本事件，基本事件分为如下类型：并批事件，拆批事件、计划变 i 件，报警事件，废品事件，开工事件，完工事件，停机事件，抽样事件，投料事件，移动事件；

2.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述并批事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，源批次集合，产品名，数量，位置，事件发生时间，操作者 }。

3.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述拆批事件的主要属性集为： {事件唯一标识，源批次号，拆分批次集合，产品名，位置，事件发生时间，操作者 }。

4.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述计划变更事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，状态，优先级，产品名，变更前数量，变更后数量，变更原因，位置，事件发生时间，操作者 }。

5.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述报警事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，原因，报警标签，报警时间，报警级别}。

6.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述废品事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，废品原因，数量，发生事件时间，操作者 }。

7.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述开工事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，批次号，开工信号标签，开工时间，操作者 }。

8.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述完工事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，批次号，完工信号标签，完工时间，操作者 }。

9.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述停机事件的主要属性集为： {事件唯一标识，位置，停机原因，开始时间，结束时间，停机触发标签，操作者 }。

10.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述抽样事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，位置，抽样数据集合，抽样时间，抽检者 }。

11.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述投料事件的主要属性集为： {事件唯一标识，批次号，位置，投料种类，投料数量，供应商，投料时间，投料者 }。

12.根据权利要求 1所述的一种基于生产事件的生产过程跟踪方法，其特征在于，所述移动事件的主要属性集为：（事件唯一标识，批次号，源位置，目标位置，移动时间，操作者 }。