CN101424944B - 集成控制模块的mes装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集成控制模块的MES装置，通过大量可互换模块的配置可以实现不同的环境(例如，工业控制环境)中动作的自动化以执行一个动作或一系列的动作。每个可互换模块可以专用于一种特定功能或任务(例如，质量控制、性能)并且可以考虑不同的商业方面。可以指定应该执行一些动作的一个顺序并且基于该顺序自动地启用合适的模块。用户可手动地选择一个模块以使得一个特定功能自动地实现，例如插入一个质量控制模块到一个机架中以便自动地实现与质量控制相关的一些功能。当需要一个不同的任务时，可以移除该质量控制模块并用一个不同的模块来替换。

Description

集成控制模块的MES装置

技术领域

本主题发明总体上涉及一种工业过程，并且更具体地涉及一种采用多个控制模块来实现一种或多种工业过程自动化的工业过程。

背景

通过利用一些工业控制系统，在工厂、生产设备等中实现完全的或部分的自动化是有可能的。工业控制器是用于控制工业过程、生产设备、及其它工厂自动化过程的一些特殊用途的计算机，如数据采集或网络化系统。根据一个控制程序，具有一个相关处理器(或多个处理器)的工业控制器测量一个或多个反映一种控制系统状态的多个过程变量和/或输入并改变影响这种系统控制的一些输出。

工业控制系统已经使一些现代工厂能够在很多情况下变得部分或完全地自动化。逻辑处理器，例如可编程逻辑控制器(PLC)位于工业控制系统的核心位置。可以通过多个逻辑程序和/或例程对PLC进行编程以操控生产过程。尽管指令跳转、循环、和中断例程还普遍存在，这些程序可以存储在存储器中并且通常由PLC以一种顺序的方式来执行。典型地，工业控制系统通常包括通过一个底板可通信地连接到PLC上的多个输入和输出(I/O)模块，该底板在装置级别上对一些开关、接触器、继电器、螺线管和传感器、以及其它具有模拟控制的器件进行干预，以提供一些更复杂的功能，例如比例积分微分(PID)控制或多输入多输出(MIMO)或者模型参考自适应控制(MRAC)。

这些系统中也已经集成了通信，从而多个工业控制器可以通过多种网络技术进行通信，例如以太网(Ethernet)、控制网(Control Net)、设备网(Device Net)、或其它网络协议。因此，对这样的控制系统进行最优化以控制和监测工业过程、机器、生产设备、工厂等。总而言之，工业控制器利用上述技术辅以其它技术，用来跨越多重的和多样的应用来实现控制、协作和通信。

技术上的进步也已经使得工厂应用能够变得部分地或完全地自动化。随着技术不断进步，利用这种技术的全部能力来提高包括工人效率在内的大量过程的效率是值得期待的。

概述

下面给出一个简要概述以便提供对所披露述多个实例的某些方面的一个基本理解。这一概述不是一个宽泛的综述也无意于识别关键的/重要的要素或者描绘这些实施方案的范围。其目的是以一种简化的形式给出所述实施方案的某些概念，作为以下给出的更详细说明的一个前序。

根据一个或更多的实施方案及其对应的公开内容，结合一些软件模块的提供来描述各个方面，这些模块是一个MES器件的一个部分并且可以插入或选自一个控制机架或其他装置，其中每个模块涉及一个具体动作(例如，质量控制、配送、性能、管理等等)。一个工作流程的一些部分可以由该MES器件执行。可以基于被编程的多个控制模块来进行该工作流程的交互与预先配置，以便在一个控制器(PLC)内运行。通过一项动作或预期输出的实例或说明，可以经由各种可互换的模块在该控制器中自动加载或激活一段代码。这些模块的可互换性允许在一个任务完成时移除一个或多个模块以及为了完成不同任务或工作流程而插入不同模块。根据某些方面，这些模块基本上同时容纳在一个机架中，并且自动地执行各个独立的操作，从而缓解了用户交换模块的需要。

为实现前述的以及相关的目的，一个或多个实施方案包括在下文中充分说明的以及在权利要求中具体指出的多个特征。以下说明书和附图详细说明了一些示例性方面，并且仅表明了可以实现这些实施方案的原理的各种方法中的几种方法。其它的优点和多个新颖特征从以下详细描述并结合附图考虑时将变得显而易见，并且所披露的多个实施方案旨在包括所有这些特征及其等同替换。

附图简述

图1示出一个示例系统，它通过在工业自动化环境中启用一个MES器件和多个控制模块来自动地优化一项动作。

图2示出一个相关的系统，它基于用户所选择的多个可互换模块在工业控制环境中协助多项动作。

图3示出一个示例系统，它利用多个可互换模块以一种逻辑顺序来实施不同的过程。

图4示出另外一个示例系统，它利用一个排序引擎来选择性地实现动作的自动化。

图5示出根据在此所披露的一个或者多个方面采用一些机器学习技术的一个示例系统，该技术可以来协助实现一个或多个特征的自动化。

图6示出一种使用一些控制模块的方法，这些模块集成了一个MES器件来实现一个或多个动作的自动化以便获得预期的结果。

图7示出了用于动态地执行多个动作以实施并完成一个所述意图的另一种方法。

图8示出了用于自动地执行一个或多个过程并获得关于该执行过程和/或输出的反馈信息的一种方法。

图9示出可用计算机操作以执行所披露的多个实施方案的方框图。

图10示出了一个可运行示例性计算环境的示意方框图，该环境可操作用于执行所披露的多个实施方案。

详细说明

现在参考附图来说明各种实施方案，其中通篇所有相同的参考号用来指代相同的元件。在以下的说明中，出于解释的目的，阐述了很多具体的细节，以提供对一个或多个方面的透彻理解。然而，显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下也可以实施各种实施方案。在其它实例中，以方框图的形式示出了一些众所周知的结构与装置，以协助说明这些实施方案。

当用于本申请中时，术语“部件”、“引擎”、“模块”、“系统”、“控制器”、“装置”、及其变化形式意指一个与计算机相关的实体、或者硬件、硬件与软件的一个组合、软件、或者执行中的软件。例如，一个部件可以是，但不限于，在一个处理器上运行的一个过程、一个处理器、一个对象、一个可执行程序、一个执行线程、一个程序、和/或一台计算机。通过说明，在一个服务器上运行的一个应用程序与该服务器都可以是一个部件。一个或多个部件可以驻留在一个过程和/或执行线程中，并且一个部件可以位于一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。

对于包括大量部件、模块等的一些系统，将提出不同的实施方案。应当理解并认识到，不同的系统可以包括一些附加的部件、模块等，和/或者可以不包括结合附图所讨论的所有的部件、模块等。还可以使用这些方法的一个组合。

在此所披露的各种实施方案可以单独运行或者结合不同的系统运行，这些系统包括先进过程控制、各种业务系统、机器或制造执行系统(MES)、一个MES器件等等。一个MES系统可以包括一个企业业务系统、质量系统、仓储和供应链系统等等。一个MES系统可以包括一些关键的功能，例如详细的进度安排、工序执行和分派、定义管理、资源管理、数据采集、以及订单管理。一个MES器件可以执行与不同方面相关的可结合在一些软件模块上的处理(例如，业务逻辑、数据存储等)，这些模块可以操作一个业务、制造环境等的各个方面并且可以利用不同的信息技术资源来运行和维护。这些不同的系统可以直接或间接地从配置以及与制造过程/自动化系统和/或其他MES型系统的交互中获得它们的价值。另外，这些不同的方面可以用在被认为适合这些方面的工业自动化环境和/或其它的环境中。

首先参考图1，示出了一个示例系统100，它通过在一个工业自动化环境中启用一个MES器件和软件或者多个控制模块来自动地优化一项动作。系统100可以被配置用来解释一个预期最终结果并且利用一个或多个的可互换的模块以实现该预期最终结果。基于该预期的最终结果，可以在一个控制机架或者壳体上手动地插入或者移除一些独立的模块。根据某些方面，基本上同时将该多重模块容纳在一个控制机架中并且系统100按顺序选择性地启用一个或多个模块，以自动地获得预期的最终结果。这几个可互换模块的每一个可以专用于一个特定的功能。

更加详细地，系统100包括一个选择部件102，该部件可以被配置用来接收来自一个用户和/或实体(例如，互联网、其它系统、一台计算机等)的输入，以下称之为用户。该输入可包括一个预期的最终结果(例如，“执行一项质量检验”、“按照说明书制造产品”等)，该最终结果可被表达为一种高层次的该概括或用其它术语，例如一个目标、结果、最佳方案、希望结果、最终产品等，并且可以包括多个关于该所希望的最终结果的明显的细节。该输入可以用下列的方式来表达：自然语言格式的、通过一个键盘输入的、口头的(例如，听得见的)、选自列表的、通过拖拽功能(例如，图标)或通过其它的可被一个PLC、计算机、机器、或负责执行系统100功能的装置所理解的方式进行传达的。

根据某些方面，该输入可以是系统100接收的或创建的外部或内部的迹象。例如，一个传感器(例如，光电眼，重量传感器等)或其它的可以确定一个部件已到达某个区域或制造过程的一些指示装置。传感器或指示器可以提供信息(如，输入)给系统100，该系统推断一个特定操作应该在该部分上执行(例如，该操作通常在那个制造区域执行)。

在系统100中还包括一个MES器件104，它可以被配置用来接收所希望的最终结果信息，并确定应该被执行的一个或多个步骤或动作(例如，工作流程)，以实现该最终结果。该一个或多个步骤或动作可以涉及与制造、商业或其它过程相关联的一个过程或功能。这样的过程或功能可以由一个或多个可互换的模块(显示为模块₁ 106到模块_N 108，其中N是一个整数)自动地执行。该工作流程可以基于被配置用来在一个控制器(PLC)中运行的控制模块106、108来构建。

每个模块106和108可以被配置用来自动地执行多个动作或者动作序列和/或可以专用于一个特定的功能或过程，该功能或过程可以是区别于由其它模块106和108的每一个所执行的一个或多个功能。另外或者可替代地，每个模块106和108都可以被配置用来通过与多个外部装置(例如，传感器、液压部件、机械、刀具、计算机执行装置、人交互等)的相互作用而在逻辑地实现一些功能。每个模块106和108可以选择性地控制该一个或多个外部装置或者实现一个动作，以便启动这些外部装置(例如，发送一个通知给一个用户或其它部件)，从而以MES器件104所确定的一种方式或顺序来协助实现功能或者过程。根据某些方面，MES器件104可以执行一个或多个功能。

当MES器件104确定需要执行哪几个步骤或者动作时，可以选择性地选定配置用于执行该动作(或动作的子集)的对应模块106、108。根据需要，MES器件104可以调用或者启动该模块106，108以在适当的时间(例如，以某一个顺序)执行至少一个动作，以实现所希望的最终结果。可以预先配置(如，编程)这些模块106、108以执行所希望的动作和/或可以基于所希望的最终结果由MES器件104来动态地配置和/或修改。即便这样，如果一个控制模块106、108不可用于执行一个具体的功能，MES器件104可以协助一个控制模块的编程以便自动地执行这些动作。

例如，一个所希望的最终结果可作为一个输入被接收，例如“生产750个不同长度的控件——其中125个长为12英寸，175个长为13.75英寸，50个长为6英寸以及400个长为17英寸，并且全部涂以战舰灰颜色的粉末。”MES器件104可确定一个第一可互换的模块，例如执行与制作或切割过程相关功能的一个模块；一个第二可互换的模块，例如执行与涂粉过程相关功能的一个模块；以及执行与一个质量监测过程相关功能的一个第三个模块。MES器件104可以按照一种具体的、预定的次序(例如，时序)来选择性地调用该三个模块中每个模块的一些动作，以便根据需要来生产这些控件。根据某些方面，例如，如果并未几乎同时地将多重模块容纳在一个控制机架中，MES器件104提供一条消息或者其它的提示，要求在一个控制机架中手动装载一个专用的可互换的模块。

根据某些方面，MES器件104请求与将要被执行的这几个动作和步骤相关的反馈，以便减少误解和/或获取(如果有的话)系统100的性能和一些推荐的改进。这样的反馈请求可以是通过各种方式，包括一条消息(例如，弹出信息、电子邮件消息)、一个可选择的输入(例如，一个问题的答案)或通过其它方式呈现给用户。如果所接收的一个输入(例如，目标、所希望的最终结果)不清楚或者可以用两个或者更多的有可能互相冲突的不同方式来解释，可以请求这样的反馈。例如，一个用户可以请求在上述实例中的控件上执行质量性能检验。MES器件104可能不知道是否应该进行长度、颜色、材料强度和/或其它的质量检验。可以给用户发送一条消息以便提供进一步的解释(例如，只检验长度和颜色)。这类反馈也可以减少资源浪费，例如与执行不必要的一些功能(例如，检验上述实例中的材料长度)相关联的时间和成本。

因此，系统100可以接收一个请求以执行一个动作或者一系列的动作，这些动作可以表示为一种高层次的希望输出，并且除非需要进一步的解释，可以在减少进一步的用户交互的同时自动地执行这些动作。即便这样，系统100与多个相关部件的全部功能可以用于提高生产率并且实现很多工业过程的自动化。

图2示出一个相关的系统200，它基于用户所选择的一些可互换模块来协助工业控制环境中的一些动作。根据某些方面，多重可互换的模块可能不是几乎同时地容纳在一个控制机架(或其它的壳体)中，或者一个所希望动作当前不是由包括在该控制机架中的一个模块所表现。根据这一方面，用户可以选择性地在一个控制机架中装载或者放置(例如，物理地或者虚拟地)一个可互换的模块以便系统200自动地执行一个或多个希望的功能。

更详细地，系统200包括一个选择部件202，它可以被配置为接收与一个所希望的最终结果或应该执行的一个动作相关的一条或多条用户指令。MES器件204可以解释并定义一个或多个用户指令并且启动待执行的一些动作以便基于这些用户指令来实现该最终结果。这些动作可以表示为一个工作流程。另外或可替代地，MES器件204可以创建一些必要的动作和程序或者修改一个控制模块，以便这些动作可以由系统200自动地执行。

根据这一方面，一些可互换的模块可以手动地插入到一个控制机架和/或手动选择(例如，已经容纳在一个控制机架中并且当需要一个不同的动作时手动地选择)。该多个可互换的模块被标记为Module₁ 206至Module_N 208，这里N是一个整数。例如，用户可以在一个制造阶段或区域中正执行一些职能并负责完成一些特定的动作。当完成每个动作时，该用户可以根据下一个希望的动作来互换模块206、208。MES器件204可以在适当的时刻启用该控制模块。例如，用户可能在使用该控制模块的工作流程中一个相关的步骤之前装载或者安装一个控制模块。当准备执行与该控制模块相关联的步骤时，MES器件204可以选择性地调用该模块。

每个模块可以执行一个完全不同的功能。因此，如果刚刚在一个部件或大量的零件上完成一个喷涂过程，那么用户可以选择一个与一个质量功能相关联的模块并选择一个质量模块(例如，在控制机架中插入该模块，手动地启用该模块)，以便在该部件上执行与质量相关的一些功能(例如，复验油漆颜色以确保它是正确的颜色、色荫、光泽质量等)。

因此，用户可以装载或者选择一个模块以便与该控制模块相关联的这些动作由系统200自动地执行。根据某些方面，由MES器件204进行的一些控制模块的自动启用和由用户进行的手动选择可以基本上同时进行。例如，二百根歧管中的五十个已经有一些钻孔的端口。从一个机械工人、现场装配人员或机器检测员可能收到的一项错误报告或不合格通知，表明这些端口在错误位置上已被钻孔或是存在其它问题(例如，端口的尺寸不正确)。可能接收到MES器件204所确定的一个工序(例如，将下一根歧管置于钻孔的位置)的手动撤销，以便检测先前的(或当前的)被钻孔的一根歧管以确定它是否符合某个规范。如果该歧管是符合的，系统200可以继续该动作的自动化执行。如果该歧管不符合，系统200可以自动地采取行对以校正过失。根据某些方面，系统200可以请求来自一个用户的多个手动输入，以便协助该问题的纠正。以这样一种方式，在实现一个或多个功能自动化的同时，系统200可以促进持续的改进。

现在参考图3，示出了一个示例系统300，它使用多个可互换的模块来以一个逻辑顺序实施不同的过程。系统300类似于上述图中的系统并且包括一个选择模块302，它可以接收一个用户输入并将该输入传达至一个MES器件304。MES器件304可以被配置用来选择性地采用一个或多个可互换的模块(Module₁ 606至Module_N 308，其中N是一个整数)以便完成不同的任务和/或自动地执行任务以实现一个所希望的结果。例如，一个性能模块可以包括关于捕获例如正常运行时间、停工时间、性能、速率、生产能力、废料等中哪个项目的信息。这些项目可以由性能模块自动地评估、登记并监测。根据某些方面，MES器件304可以被配置到工作流程的一些执行部分。

选择部件302可以包括一个动作部件310(它可以被配置用来保存与各种动作的相关的信息或者可被用户请求的一个希望结果)，该部件可以提供一个用于该输入的结构，或它们的组合。这种动作可包括大量的过程或业务步骤。例如，这些过程可以涉及一个制造过程的不同阶段。这些业务步骤可以涉及各种商业目标或者标准操作程序，在实现一个最终结果的同时应该遵循这些目标和程序。保持涉及该多个动作或结果的信息可以允许一个用户以一种速记格式来输入重复指令，因而，在允许系统300更快地实施动作的同时还节省了时间。

动作部件310可以通过一个或多个的知识库访问所保存的信息。该信息可包括历史数据、用户数据、公司数据、商业目标、制造目标、标准操作程序数据等。这些知识库可以是存储器和/或可以储存信息的一些其它介质。通过实例，但并非限制，这些知识库可包括非易失性和/或易失性的存储器。适当的非易失性的存储器可包括只读存储器(ROM)，可编程ROM(PROM)，电可编程ROM(EPROM)，电可擦除可编程ROM(EEPROM)、或闪存。易失性存储器可包括随机访问存储器(RAM)，它用作外部缓冲存储器。通过实例但并非限制，RAM以很多形式可用利用，例如静态RAM(SRAM)，动态RAM(DRAM)，同步DRAM(ESDRAM)，双倍数率SDRAM(DDR SDRAM)，增强型SDRAM(ESDRAM)，SynchlinkDRAM(SLDRAM)，Rambus直接RAM(RDRAM)，直接Rambus动态RAM(DRDRAM)和Rambus动态RAM(RDRAM)。

一个输出部件312可以被配置用来以可理解的格式发送一个请求到MES器件304。输出部件312可以采用已知的或者成为已知的任意方式与MES器件304进行通信。输出部件312、选择部件302和MES器件304之间的通信协议可以采用任意的有线或无线技术。例如，在一个有线的方面，可以采用一种以太网络体系结构。另外，在一些无线方面，可以采用IEEE802.11、蓝牙、红外、英特网等类似协议。

输出部件312可以进一步被配置用来确定应该被传送的信息，以便MES器件304可以实施其各种功能。例如，一个用户可能基于安装一个具体的控制模块到一个机架中来请求某一个动作。输出部件312可以将与该控制模块相关联的信息传递到该MES器件304，但是可能不会传递该用户手动插入控制模块的事实。

与选择部件302相关联的可以是一个用户接口部件310，它可以被配置用来接一个收用户输入并呈现该输入的一些结果。例如，用户可通过利用与一个显示屏相关联的拖拽功能来选择一个特定的动作。一个用户可以通过将一个图标拖入例如显示屏的一个特定区域(尽管所披露的多个方面可以利用其它传达输入的方式)来选择所希望的动作。基本上与做出该选择同时，可将该信息传递至MES器件304并执行与其相关联的各种功能。即便如此，根据某些方面，MES器件304可以交互并且基于多个控制模块预先配置在一个控制器(PLC)中运行的一个工作流程。

用户接口部件310可以提供一个图形用户界面(GUI)、一个命令行接口、一个语音接口、自然语言文本接口等类似接口。例如，可以呈现一个GUI来给用户提供一个区域或者装置以装载、输入、选择、读取等用户输入，并且可以包括一个区域用于呈现用户输入的解释结果(例如，与系统300将会如何实现各种动作相关的信息)。这些区域可以包括已知的文本和/或图形区域，包括对话框、静态控件、下拉菜单、列表框、弹出菜单、编辑控件、组合框、单选按钮、校验框、按钮、以及图形框。此外，可以采用一些协助信息传递功效键，例如用于导航的垂直和/或水平滚动条和确定一个区域是否可视的多个工具栏按钮。

用户还可以与用户接口部件310交互，以便通过各种设备来选择并提供信息，例如一个鼠标、一个滚筒球、一个小键盘，一个键盘，一支笔、用一个照相机捕捉的手势、和/或语音激活。典型地，可以在输入信息后采用例如按钮或键盘上回车键这样一种机制来启动信息的传递。然而，应当认识到，并不局限于所披露的这些实施方案。例如，仅高亮显示一个校验框就可以启动信息的传递。在另一个实例中，可以采用一个命令行接口。例如，命令行接口可以通过提供一条文本消息、产生一个音调等类似方式为用户提示信息。然后用户可以提供适合的信息，例如对应于接口提示件中所提供的一个选项的字母输入或者在该提示件中所提出的问题的答案。应当认识到，该命令行接口可以结合一个GUI和/或API来使用。除此之外，该命令行接口可以结合硬件(例如，视频卡)和/或具有有限的图形支持的显示器(例如，黑白显示器，和EGA)，和/或低带宽的通信信道来使用。

图4示出另外的一个示例系统400，用于通过使用一个排序引擎来选择性地实现动作的自动化。系统400可以包括一个选择部件402，它可以被配置用来接收一条输入，该输入提供与所希望的动作或最终结果相关的、可以由MES器件404分析的信息。MES器件404可以确定是否一个或多个现有的可互换模块可以用来实施将产生所希望最终结果的一些动作。如果没有一个现有的(例如，预先配置的)模块用于该所希望的一些动作，与MES器件404关联的一个构造部件406可以配置用于该多个动作的一个或多个模块、或其一些子部件。所配置的多个模块可能是现有的模块或者可能是为一个特定任务所配置的一个新模块。

如果需要多于一个的模块来实现所希望的最终结果，可以配置一个排序引擎408来确定用于调用或者启动多于一个的模块(例如，执行一个或多个动作)的顺序。根据某些方面，排序引擎408可以被配置用来根据所希望的最终结果启动控制模块的一些子部件。一个启动部件410可以被配置用来以排序引擎408所确定的一个次序来启动各个模块或其一些子部件。

另外，一个可选择的呈现部件412可以被配置用来通过选择部件402和/或一个用户接口部件，将结果与其他信息展示给用户。呈现部件412可以通过一个反馈环请求反馈，以确定所希望的最终结果是否事实上已经实现或者是否有必要改变。用户可以响应该请求并且，如果必须改变，系统400可以自动地进行必要的改变，直到实现所希望的最终结果。以这种方式，系统400可以进入用于正在进行中的改进的一个持续学习阶段。

图5示出一个系统500，它采用了一些机器学习技术，可以协助实现根据在此所披露的一个或多个方面的一个或多个特征的自动化。该多个不同的方面(例如，结合接收一个所希望的输出、确定如何通过一个或多个控制模块的启用来实现所希望的输出，以及如何通过这些控制模块来自动地控制动作以实现意图)可以采用各种基于机器学习的方案，以实现其不同的方面。

该机器学习部件506可以采用不同的机器学习技术、算法、途径等，用来识别和/或实施一些动作(例如，人工智能、基于逻辑的规则等)。例如，该机器学习部件506可以采用机器学习算法，该算法可以推理或推断出，对于一个特定的输出、一个调用每个模块的顺序(例如，工作流程)等，应该使用哪几个控制模块，这可以通过一个自动分类器系统和过程得到帮助。在另一个实例中，可以通过一个自动分类系统和过程来帮助一个过程，该过程用于根据不同的外部的(例如，零件不合格、来自一个用户的反馈)以及内部的因素来确定是否应该修改或者重新配置一个特定的控制模块。可以使用推断被来识别将会生产所希望的最终结果的一些动作和/或可以产生作为潜在过程步骤的关于所识别的动作的一个概率分布。这样的推断可以是概率性的——即，在数据中所识别的关于多个实体的一个概率分布的计算。推断也可以参考用于呈现一些更高层次决策的技术。

可以根据所披露的多个实例结合动作的自动排序和/或动作集的执行来使用不同的分类(明显地和/或隐含地训练)方案和/或系统(例如，增强型分类器、传到分类器、归纳分类器、支持向量机、神经网路、专家系统、贝叶斯信念网络、模糊逻辑，数据融合引擎……)。通常地，一个分类器就是一个函数，它将一个输入的属性矢量x＝(x1，x2，x3，x4，xn)映射为有关该输入隶属于某一类的一个置信度，即：f(x)＝confidence(class)。这样的分类可以采用一种基于概率和/或统计的分析(例如，分解为分析效用和成本)以便自动地在一个图像里中将文本与其他实体进行区分。适合的分类器的一个实例是一个支持向量机(SVM)，通常地，它通过找出超曲面进行运算，试图在可能的输入空间中将触发标准与非触发标准分离开。这可以使得分类适合于测试接近但不同于训练数据的一些抽样、数据等。该一个或多个分类器可以用来自动学习并执行很多功能，包括但不限于，根据接收的意图当启用一个控制模块时，确定哪个控制模块进行修改、创建和/或者选择。这种标准可用包括，但不限于，基于接收到的意图所描述的性能或推荐的动作或动作序列而接收的反馈、动作类型、执行动作的控制模块、动作的重要性、执行动作所经历的一些问题等等。

根据一个可替代的方面，一种实施方案(例如，规则)可以应用于控制和/或管理哪些控制模块被用于一些动作的执行、一些控制模块的产生/修改和/或选择性地改变执行动作(例如，进行下一个步骤)的一个控制模块。应当认识到，基于多个规则的实施可以基于一个预定的希望意图自动地和/或动态地修改由一个或多个控制模块所执行的不同动作。作为其响应，基于规则的实施可以自动地确定一个顺序(例如，工作流程)以便通过采用一个或多个预先定义的和/或编制的规则，基于任何所希望的标准(例如，希望输出、必要动作数目、所需动作类型、动作长度、动作重要性、执行动作的资源等)来调用这些模块，分配一个或多个步骤给不同的模块和/或建议一些替代的模块来实现该意图。

通过实例，一个用户可以建立一条规则，它可以请求一个值得信赖的标志和/或资格来利用一个控制模块，而一个特定系统中的其它控制模块可能并不请求这种安全凭证。应当认识到，通过预先定义的或者编制的一个规则形式，可以产生任何优先选择。应当认识到，除了或替代基于人工的部件和/或机器学习部件506，还可以使用基于这些规则的逻辑。例如，一个基于规则的事件可以由多个因素的一个组合来触发，例如如果在一个特定位置有一个指标“x”加上一个指标“y”，可以整合这两个分类以产生一个指标“z”。

关于以上所示和所述的多个示例性系统，可以根据所披露的主题内容来实施的这些方法，参考图6-9的流程将会得到更好理解。尽管为了简化说明，以一系列的模块来显示和说明这些方法，但应当理解和认识到的是，所披露的这些实施方案并不局限于多个模块的数量和次序，因为一些模块可以以不同的次序和/或与来自在此所示出和说明的其它方块同时地出现。而且，并非要求所有示出的模块来实现以下说明的方法。应当认识到，与多个模块关联的功能可以由软件、硬件、或者它们的一种组合或任何其它合适的装置(例如设备、系统、过程、部件)来实现。另外，应该进一步认识到，以下的以及贯穿本说明书所披露的方法能够存储在制成品上以协助将这些方法传送和转移到不同的装置上。本领域的普通技术人员将会理解并认识到，一种方法可以可替代地表示为一系列的相互关联的状态或事件，例如一个状态图。

图6示出一种方法600，用于使用集成有一个MES器件的多个控制模块，以便实现一个或多个动作的自动化以获得一个所希望的最终结果。集成软件或一些控制模块的一个MES器件允许自动地实施或者执行一个过程(例如，工作流程)中的一个或多个动作或者步骤。这样的实施与执行可以由多个控制模块来协助，这些模块可以被装载或者插入一个控制机架、MES器件或者其它装备，或者可以被单独地容纳，以便执行这些功能来实现所希望的最终结果。这些控制模块可以是可互换的并且可以手动插入一个壳体中或者基于一个所希望的动作来选择，或者在适当的时刻由方法600动态地选择，以执行一个或多个动作(例如，多于一个的模块基本上同时被载入到一个控制机架中)。

方法600在602开始，此时从一个用户和/或实体接收一个希望动作。该所希望的动作可以是在一个显示屏上、按下或者激活控制按钮(例如，在机器控制面板上)、拖拽功能，或通过其它装置做出的人工输入选择(例如，口头的，文字的)。根据某些方面，可以基于一个控制机架中的控制模块的插入(例如，手动地)接收或获悉输入，或者自动地(例如，从大量的模块中)基于下一个要执行动作的模块的选择。根据某些方面，基于外部的迹象接收输入，如一个部件到达一个特定位置或目的地(例如，通过与一个传感器或探测器的交互)。

在604，评估所希望的动作以确定应该使用哪些模块来实现所希望的动作。该评估可以包括将一些关键词或短语(例如，油漆)与一个目录或数据库关联，该目录或数据库将这些关键词或短语与一个特定控制模块(例如，程序或者与模块关联的程序的子部件)相对应。在手动插入或者选择一个控制模块(例如，用户确定该使用哪一个模块)的情况下，在604中，做出关于是否应该使用包含在该控制模块中的整个程序或者仅仅是它的一个子集来实现所预期的动作或最终结果的一个决定。

在606，方法600继续启用一个或多个模块来执行所预期的动作。如果要用到多于一个的模块，方法600可以顺序地调用这些模块直到实现所预期的结果。以这种方式，用户简单地请求一个所预期的动作并且方法600以很少量的(如果有的话)后续的用户交互，来自动地配置并实现一些必要动作。

现在参考图7，示出了用于动态地执行一些动作以便实施并完成用户意图的一个方法700。在702，接收一个所预期动作的指示。这一指示可以是一个控制模块的选择、将一个控制模块插入到一个机架中、或贯穿其它的内部或外部的迹象。在704评估与所预期的动作相关联的一些参数。这种评估可以包括确定一个或多个现有控制模块(或其子部件)是否可以用来实现所预期的动作。根据某些方面，评估可以包括确定一个和多个控制模块是否可以被修改，或者一个控制模块是否被创建(例如，被编程)以实现所希望的动作。如果一个控制模块不能被修改和/或创建(例如，所预期的动作不能实现)，可以通过响应于接收到的用于一个希望动作的请求来发送一个通知表明失败。

如果一些控制模块是可用的或者可以创建的，那么在706建立实现该动作的一些步骤。这些步骤可以包括使用哪个控制模块和/或包含在一个控制模块中哪些程序可以用来实现所预期的结果的一个序列。该序列可以包括与不同的系统、部件交互以及/或者人机交互，以执行这些必须的动作来实现所预期的动作。

在708，选择性地实施这些已建立的步骤。如果需要一个手动输入来执行该这些步骤之一，实施过程可以包括提供一个提示或其它可察觉的(例如，视觉的、听觉的)方式，以提供必须进行手动输入的通知。方法可以在702继续，此时接收下一个所预期动作的指示，该动作可以是下一个应该执行的动作。

方法700可以以一种模块化的方式来协助一致性诊断。例如，一部机器可能已经被重新组装并且现在可以通过使用一个现有的模块或增加更多的模块来执行附加的功能或能力或一个涉及跟踪的需求。这些不同的模块可以从一个位置移动到另一个位置(例如，模块)，以便例如在同一批部件或其它项目上的不同区域可以执行一致的诊断。

图8示出一个方法800，用于自动地实施一个或多个过程并获取关于该实施和/或输出的反馈信息。反馈可以允许方法800提供连续的改进和/或与一个预期的动作的一致性

在802，从一个用户和/或实体接收一个预想的结果。该预期结果可以以不同的格式(例如，书写的、口述的)或通过不同的方式(例如，拖放功能，来自一个操作者控件的选择等)来呈现。在804获取与预想结果相关的信息。这种信息可以涉及一个最终结果或其它动作。在806，该预想结果与一个或多个模块的能力相关联。可以对每个模块进行编程以执行一个动作或一系列动作(例如，与一个特定过程或制造阶段相关联的所有动作)。

在808建立一个动作序列。该序列可以包括应该执行该控制模块的哪个部分和/或是否应该使用多个不同的控制模块，以及何时启用每一个不同的控制模块。在810，可以发送这些希望的结果以及反馈请求。该反馈可以包括确认所建立的动作序列将实现该预期的结果的一个请求。根据某些方面，该请求的反馈可以与最终结果相关联(例如，这些动作产生所希望的结果了吗？)。在812可以收到该反馈，并且基于反馈(例如，产生/未产生所希望的结果)的类型，在804可以捕捉进一步的信息，以便更改(或不更改)这些自动化的动作。如果反馈指示执行不良，可以重新评估所希望的动作以建立不同的步骤或其它动作。

根据某些方面，当接收到下一个预期结果时，不请求反馈并且在802方法800继续。应当理解的是，这种行为可以是连续，以便几乎上同时或者不同时地接收任何数量的预期结果。

现在参考图9，示出了一个计算机可运行的框图，以执行所披露的结构。为了给在此披露的不同方面提供额外的背景，图9和下面的讨论旨在提供一个合适的可以实施该各不同方面的计算环境900的一个简要的、总体上的说明。尽管以上在可以运行一个或多个计算机的计算机可执行的指令的普通背景下，已经说明了一个或多个实施方案，但是本领域的普通技术人员将会认识到，可以结合其他程序模块和/或作为硬件与软件的一种组合来实施这些不同的实施方案。

通常地，程序模块包括例行、程序、部件、数据结构等，它们执行一些具体的任务或实施一些具体的抽象数据类型。而且，本领域的普通人员将会认识到，这些发明方法可以用其它的多种计算机系统配置来实践，包括单处理器或者多处理器计算机系统、小型计算机、主计算机、以及个人计算机、手持计算机装置、基于微处理器的或者可编程的消费者电子产品等，这些配置中的每一个都可连接地偶联到一个或多个相关装置上。

还可以在分布式计算环境中来实践这些所示方面，在这些环境中通过经由一个通信网络来链接的远程处理设备来执行这些特定的任务。在一个分布式计算机环境中，一些程序模块既可以位于本地的也可以位于远程的存储装置中。

典型地，一个计算机包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是任意可利用的介质，这些介质可以由计算机访问并且包括易失性和非易失性介质、可擦除和不可擦除介质。通过实例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以任意方法或技术实现的、用于信息(例如计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其它数据的)存储的易失性和非易失性的、可擦除的和不可擦除的介质。计算机存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或者其它存储技术、CD-ROM、数字视频磁盘(DVD)或者其它的光学磁盘存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或者其它的磁性存储装置、或可以用来储存所希望的信息的并且可以被计算机访问的任何其它介质。

典型地，通信介质将计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据实现为一种调制数据信号，例如一个载波或其它传输机制，并且包括任何信息传送介质。术语“调制数据信号”表示一种信号，该信号具有它的特征集中的一个或多个，或者以在该信号中将信息编码的方式被改变。通过实例而并非限制，通信介质包括有线介质例如有线网络或直接连线的连接，以及无线介质例如声音、射频、红外的以及其它无线介质。上面的任意一种的组合也应该被包括在计算机可读介质的范围之内。

再次参考图9，用于实现不同方面的示例性环境900包括一台计算机902，计算机902包括一个处理单元904，一个系统存储器906和一个系统总线908。系统总线908偶联一些系统部件，包括但不限于，连接到处理单元904的系统存储器906。该处理单元904可以是各种商业上可获得的处理器中的任意一种。双微处理器和其它多处理器架构也可以用作处理单元904。

系统总线908可以是几种类型的总线结构中的任意一种，它可以进一步互联到一个存储器总线(具有或不具有一个存储器控制器)、一个外围总线、和使用各种使用商业上可获得的总线结构中的任意一种的本地总线。系统存储器906包括只读存储器(ROM)910和随机存储器(RAM)912。一个基本的输入/输出系统(BIOS)被存储在一个非易失性的存储器910中，例如ROM、EPROM、EEPROM，该BIOS包括例如在启动期间帮助在该计算机902中的一些元件之间传输信息的一些基本例程。RAM912还可以包括一个高速RAM例如用于缓冲数据的静态RAM。

计算机902进一步包括一个内部硬盘驱动(HDD)914(例如，EIDE、SATA)，该内部硬盘驱动也可以在一个合适的基座(未示出)、一个磁性软驱器(FDD)916，(例如，对一个可拆卸的磁盘918读出或者写入)以及一个光盘驱动器920，(例如，读一个CD-ROM盘922，或对其它高容量的光学介质读出或写入，例如DVD)中被配置用于外部使用；硬盘驱动器914、磁盘驱动器916和光盘驱动920器可以分别通过一个硬盘驱动接口924、一个磁盘驱动接口926和一个光驱接口928分别地连接到系统总线908。用于外部驱动器实施的接口924包括通用串行总线(USB)和IEEE1394接口技术中至少一种或两者都有。其它的外部驱动连接技术也在一个或多个实施方案得考虑范围之内。

这些驱动器及其相关的计算机可读介质提供数据、数据结构、计算机可执行的指令等的非易失性存储。对于计算机902，这些驱动器和介质以一个适合的数字化格式提供任何数据的存储。尽管以上计算机可读介质的说明指的是一个硬盘、一个可移动的磁盘、以及可移动的光学介质，例如一张CD或DVD，本领域的普通技术人员应该认识到，可由计算机读取的其它介质类型，例如压缩驱动器、盒式磁带、闪存卡、卡盘等，也可用于该示例性运行环境，而且进一步地，任何这种介质都可以包含用于执行在此所披露的这些方法的一些计算机可执行指令。

可以在这些驱动器和RAM912中储存大量的程序模块，包括一个操作系统930、一个或多个应用程序932、其它程序模块934以及程序数据936。该操作系统的全部或部分、应用软件、模块、和/或数据也可以在该RAM912中进行缓存。应当认识到，不同的实施方案可以利用商业上可获得的一些运行系统或者运行系统的一些组合来实现。

用户可以通过一个或多个有线/无线的输入装置来将多个命令和信息输入到计算机902中，例如一个键盘938和一个指点装置，例如一个鼠标940。其它的输入装置(未示出)可以包括一个话筒、一个IR遥控器、一个操纵杆、一个游戏键盘、一支触笔，触摸屏等。这些以及其它输入设备通常通过连接到系统总线908的一个输入装置接口942来连接到处理单元904，但也可以通过其它接口连接，例如一个并行端口、一个IEEE1394串行口、一个游戏端口、一个USB端口、一个IR接口等。

一个监视器944或其它类型的显示设备也通过一个接口，例如一个视频适配器946来连接到该系统总线908。除了该监视器944外，典型地，一台计算机包括其它外围输出设备(未示出)，例如扬声器、打印机等。

计算机902可以在一个联网的环境中运行，该联网环境通过有线的和/或无线的通信使用到一台或多台远程计算机的逻辑连接，例如一台或多台远程计算机948。该一台或多台远程计算机948可以是一个工作站、一台服务器计算机、一个路由器、一台个人计算机、便携式的计算机、基于微处理器的娱乐设备、一个同级装置或者其它的公共网络节点，并且尽管，为简短起见，只示出了存储器/储存装置950，典型地包括很多或者所有对应于计算机902所描述的这些元件。所描述的一些逻辑连接包括到局域网(LAN)952和/或更大网络的有线的/无线的连接性，例如，广域网(WAN)954。这种LAN和WAN联网环境在办公室和公司中是普遍存在的，而且促进了企业范围的计算机网络，例如内互联网，所有这些都可以连接到一个全球通信网络等，例如，互联网。

当用在一个局域网的联网环境中时，计算机902通过一个有线和/或无线的通信网络接口或适配器956连接到本地网络952。适配器956可以促进到LAN952的有线或者无线的通信，LAN952还可以包括布置在其上的用于与无线适配器956通信的一个无线接入点。

当用在一个WAN的联网环境中时，计算机902可以包括一个调制解调器958，或连接到WAN954上的一个通信服务器，或具有其它的用于在LAN954上建立通信的装置，例如通过互联网。调制解调器958(它可以是内置的或者外置的以及一个有线的或者无线的装置)通过串行口接口942连接到系统总线908。在联网的环境中，所描述对应于计算机902或其一些部件的程序模块可以储存在远程存储器/储存装置950中。应当认识到的是，所示出的一些网络连接是示例性的并且可以使用在这些计算机之间建立通信链接的其它装置。

可以操控计算机902与可操作地设置在无线通信中的任意无线装置或者实体进行通信，如一台打印机、扫描仪、台式和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星，任意的与无线可监测标志相关联的设备或位置(例如，一个亭子、报摊、洗手间)、以及电话。这至少包括Wi-Fi和蓝牙无线技术。因此，通信可以是一个预先定义的结构例如一个传统网络或简单地在至少二个装置之间的一个即席查询(ad hoc)通信。

Wi-Fi，或无线保真，允许从家中、酒店房间中、或在工作中无线地连接到互联网。Wi-Fi是类似于蜂窝电话中所使用技术的一种无线技术，它使得这种装置，例如计算机可以在一个基站的覆盖范围内的任何地方，在户内或户外发送和接收数据。Wi-Fi网络使用被称作IEEE802.11(a、b、g等)的无线技术来提供安全的、可靠的、快速的无线连接。Wi-Fi网络可以用来将多个计算机彼此互联、连接到互联网、以及连接到有线网络(它使用IEEE802.3或以太网)。Wi-Fi网络在未授权的2.4和5GHz无线波段上以11Mbps(802.11a)或者54Mbps(802.11b)数据速率运行，例如，或使用包含两个波段(双波段)的产品，因此这些网络可以提供类似于在很多办公室使用的基础10BaseT有线以太网络的现实世界的性能。

现在参考图10，示出了一个根据不同的实施方案的示例性计算机环境1000的示意性框图。系统1000包括一个或多个客户端1002。该一个或多个客户端1002可以是硬件和/或软件(例如，线程、过程、计算装置)。该一个或多个客户端1002可以通过例如，采用不同的实施方案，来容纳一个或多个cookie和/或相关联的背景信息。

系统1000还包括一个或多个服务器1004。这些服务器1004也可以是硬件和/或软件(例如，线程、过程、计算装置)。例如，这些服务器1004通过采用不同的实施方案可以容纳多个线程以执行转换。一个客户端1002和一个服务器1004之间的可能通信可以采样适于在二个或更多计算机过程之间传输的一种数据包的形式。该数据包可以包括，例如，一个cookie和/或相关联的背景信息。系统1000包括可以用于协助该一个或多个客户端1002和该一个或多个服务器1004之间的通信的一个通信框架1006(例如，像互联网这样一个全球通信网络)。

可以通过一个有线的(包括光纤)和/或无线的技术来促进通信。该一个或多个客户端1002操作性地连接到一个或多个客户数据存储器1008上，该存储器可以用于存储位于该一个或多个客户端1002上的信息(例如，一个或多个cookie和/或相关联的背景信息)。类似地，该一个或多个服务器1004操作性地连接到一个或多个服务器数据储存器1010上，该存储器可以用于存储位于这些服务器1004上的信息。

以上所述包括各种不同实施方案的实例。当然，不可能为了说明不同实施方案的目的而描述这些部件和方法中的每一个可想到的组合，但是本领域的一个普通技术人员可以认识到很多进一步的组合和置换也是可能的。因此，本主题说明旨在包括所有落在所附权利要求的范围和精神之内的这些变更、修改和变化。在此使用“示例性”一词意指一个实例、例证或示例。在此描述为“示例性”的任何方面或设计都不必理解为优于或者有利于其它的一些方面或设计。

而且，该一个或多个实施方案可以作为一个方法、设备或使用标准编程和/或工程技术的制成品来实施，以产生软件、固件、硬件、或其任意组合来控制一台计算机实施所披露的多个实施方案。在此所使用的术语“制成品”(或可替代地，“计算机程序产品”)旨在包括从任意计算机可读装置、载体或介质中获取的一个计算机程序。例如，计算机可读的介质可以包括但不限于，磁性存储装置(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，高密度磁盘(CD)，数字通用盘(DVD)等)，智能卡和闪存装置(例如，存储卡、存储棒)。另外，应该认识到，载波可以用来携带计算机可读的电子数据，例如发送和接收电子邮件或在访问一个网络例如英特网或一个局域网络(LAN)时所使用的数据。当然，本领域的普通人员将会认识到在不偏离所披露的实施方案范围的情况下，可以对这种配置做出很多修改。

特别关于由上述多个部件、装置、电路、系统等所执行的不同功能，用于说明这些部件的术语(包括提及的“装置”)旨在对应于(除非另外指明)执行所述部件(例如，功能性的等效物)的特定功能的任何部件，即使在结构上不等同于所披露的结构，但它执行本发明在此所述的示例性方面的功能。在这方面，还应认识到的是，这些不同的方面包括一种系统以及一种计算机可读的介质，它具有多个计算机可执行的指令，用于执行不同方法的多个动作和/事件。

此外，尽管已经仅关于几个实施例之一披露了本发明的特定特性，然而这样的特性可以与对于任意给定或特定应用预期的或具有优势的其他实施例的一个或多个其他特征相结合。而且，对于在详细说明或者权利要求中使用的术语“包括(includes)”和“包括(including)”及其变化形式的含义而言，这些术语旨在以类似于术语“包括(comprising)”的方式成为包含性的。而且，在详细说明或者权利要求中使用的术语“或者”意为一种“不排他的或者”。

Claims (8)

1.一种用于在工业自动化环境中自主执行活动的系统(100、200、300、400、500)，包括：

接收所需最终结果的选择组件(102、202、302、402、502)；以及

确定达到所述所需最终结果所需要的一个或多个动作并选择性地调用至少一个可互换的、可配置的模块(106、108、206、208、306、308)以执行所述一个或多个动作的制造执行系统MES设备(104、204、304、404、504)，所述调用是通过移除或插入一个或多个模块(106、108、206、208、306、308)来实现的，其中所述制造执行系统MES设备(104、204、304、404、504)请求涉及所选择的一个或多个动作、系统性能、或所推荐的改进的反馈，其中所述选择组件还包括动作部件，所述动作部件被配置成用来保存与各种动作的相关的信息或者能够被用户请求的一个希望结果。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括维护涉及所述所需最终结果、或输入的结构、或其组合的信息的活动组件。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括确定执行所述一个或多个动作的次序的排序引擎。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括所述排序引擎启动所述至少一个可互换模块的子部分。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括配置所述至少一个可互换模块以执行所述一个或多个动作的构造组件。

6.一种用于在工业控制环境中启用自动活动的方法，包括：

通过表示所需动作的用户选择来接收一个或多个模块(106、108、206、208、306、308)(602、702)；

监视所述所需动作的参数以建立工作流来实现所述所需动作(604、704)；

根据要达到的最终结果来移除或插入一个或多个模块(106、108、206、208、306、308)，以及

选择性地启动执行包括在所述工作流中的至少一个步骤的一个或多个模块(106、108、206、208、306、308)(606、708)，

其中在达到最终结果的过程中遵从保存在动作部件中的与各种动作的相关的信息或者所希望的结果。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括请求涉及所选择的一个或多个动作、系统性能、或所推荐的改进的反馈信息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括如果所述反馈指示差性能，则重新评估所述所需动作以建立不同的工作流。

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