ISA-95培训

什么是ISA-95?使用ISA95模型的制造业信息技术的最佳实践DennisBrandl,BR&L咨询IEC65E/JWG5召集人ISA编辑DennisBrandl•DennisBrandl在过去7年一直是ISA’s的SP88批次控制系统委员会的正式成员，IEC批次控制系统集成标准专家，企业控制系统集成标准ISA’sSP95编辑，IECSC65EJWG5工作团队召集人。•他已经进入自动化系统设计和实施领域近30年，项目包括为ROCKWELLSpaceDivision设计的APLLLO和SpaceShuttletest系统，还为壳牌石油，德州仪器，西门子，SquareD,Sequencia，Telemecanique，和Modicon.•Dennis有一个卡耐基梅隆大学的物理学学士学位和测量控制硕士学位，以及加州大学计算机科学硕士学位。什么是ISA95•一个由ISA委员会自愿者专家团队开发的美国仪器自动化标准•ANSI/ISA95.01-2000“企业-控制系统集成-第一部分：模型和术语”•ANSI/ISA95.01-2000“企业-控制系统集成-第二部分：目标属性”•ANSI/ISA95.01-2000“企业-控制系统集成-第三部分：制造操作模型”•ANSI/ISA95.01-2000“企业-控制系统集成-第五部分：业务到制造交易”•SP95是ISA95标准的开发委员会•也可用作IEC/ISO62264标准为什么开发ISA95•商业制造系统到制造系统的集成困难且昂贵•制造的有效操作难以解释和对比•制造操作系统的集成困难且昂贵三个主要区域•商业逻辑系统和制造操作系统之间的信息交换模型第1，2和5部分•制造操作中活动的模型第3部分•在制造操作系统内的信息交换模型未来第4和6部分为什么开发ISA95,1、2、5部分•商业逻辑系统到制造系统的集成困难且昂贵集成项目一般超过一年低成功率上升的ERP使用和集成需要•其他理由不同的术语和技术语言不同的计算机系统不同组织文化……为什么开发ISA95,第3部分•制造的有效运作难以解释和对比不能对比不同工厂的运作并决定最优实践难以向销售商说明用户需，使项目需要数年时间对于供应商难以向最终用户解释解决方法，销售需要数年难以对比MES解决方法MES(制造执行系统)没有普遍定义MES方案和处理方法以及特定行业有关为什么开发ISA95,第4、6部分•ISASP95未来的工作•生产、维保、实验室和材料搬运&储存的集成困难•制造集成•应用通常花费50-80%的项目花费很多制造商有来自不同供应商的不同版本系统•第4部分将定义制造活动中共同分享的信息•第6部分将定义信息的交换商业到制造系统的集成•ISA95第1、2和5部分•WBFB2MML构架典型的关键业务驱动因素•关键业务驱动关键业务驱动是对组织成功最关键表现的方面•可实现承诺要求可用容量的细节知识•降低循环时间直接影响企业盈利能力的主要表现指标•供应链优化优化供应链中的制造连接-----敏捷和响应•资产效率实际使用的细节信息•灵活制造要求快速同步计划和产品的能力ISA95层级定义•LEVEL0•定义实际的物理过程•Level1•定义传感和操作物理过程中的活动•Level2•定义监控和控制物理过程的活动•Level3•定义生产最终产品工作流程的活动•Level4•定义需要管理制造组织的商业相关活动•注意：这里有其他非制造商业相关活动可以被列入到层级1到4或更高的层级，但是这些没有被定义在这标准中，如安全活动。ISA95层级Level4•建立基础工厂的计划生产，材料使用，传递和运输。•确定库存水平•时间框架•月，周，日，班Level3•工作流程/配方控制以生产需要的最终产品。保持几率和优化产品工艺。•时间框架•班，小时，分钟，秒Level2•监控，指导控制和产品工艺的自动化控制Level1•传感产品的工艺流程，操作工艺流程Level0•物理产品过程商业计划&逻辑工厂生产计划，商业管理，等制造运营管理调度生产，详细生产计划，可靠性保障，…制造控制基础控制，高级控制，过程传感，过程操控，…ISA95对应于应用Level4商业逻辑系统（ERP）Level3Level2Level1Level0制造运营系统（MES,批次，临床，AM,…）控制系统（PLC,DCS,OCS,…）只能设备（视觉，流量，…）制造运营和控制•一个功能在制造和控制领域如果：1.对产品质量关键2.工厂安全关键3.工厂可靠性关键4.工厂效率关键5.保持产品和生产的法规兼容性关键6.包括因素如安全，环境，和cGMP兼容性（FDA,EPA,USDA,OSHA,…）•为什么？•答案-责任在那里制造运营和信息控制区域指导，生产计划，可靠性，保障，等商业信息工厂生产计划商业管理，等Level4-3信息交换资源定义：人员设备材料生产能力：可用的有什么生产定义：如何制造一个产品生产计划：用什么造什么生产表现：做的什么用的什么ISA95定义正式数据模型•代表数据交换的数据模型不是一个企业数据模型用供应商独立方法表示信息的方法•在UML表示方法中定义（图形化编程语言）UML-统一建模语言ISO/IEC19501-1,信息技术-统一模型语言（UML）-第一部分：说明•使用WBF’sB2MML构架实现（源代码语言）XML构架定义（xsd）Xsd在2001年三月作为W3C推荐发布材料模型•定义类，材料定义和实例•定义属性和价值•定义QA测试和结果AB2MML例子-材料批次AB2MML例子-生产能力ISA95第五部分-交换信息接受者本地处理信息发送者更改计划更改申请认证区域数据区域VERB=CHANGENoun=SCHEDULEID=“A77818”开始时间=2008-05-0108：15：00…材料生产ID=12345数量=3000测量单元=1LiterBottle回答回答计划申请认证区域数据区数据区VERB=RESPONDNoun=SCHEDULEISA95第1、2、6部分好处•对终端用户的好处•集成项目从超过一年到少于6周•项目成功率从低于50%到超过90%•对供应商的好处•标准模式降低集成费用•开发和支持更少的自定义代码•对系统集成者的好处•应用标准工具和方法•更多集成项目机会遵守ISA95和B2MML•一个新的组织正在测试B2MML信息的遵从性•设置为独立的遵从性测试实验室•将在2009年初开始认证过程工业互操作性合规协会在ASCI中的论坛制造操作模型•ISA95第三部分ISA95-MOM要求•ISA95第三部分定义了在生产管理（MOM）中发生的活动•生产运行管理•维护运行管理•实验室（质量）运行管理•材料搬运&储存（库存）操作管理•支持活动•安全管理•信息管理•配置管理•文件管理•法规兼容性管理•事故和偏差管理•任务和活动被用作映射来标识MOM的需求ISA95的生产要素产品定义资源信息生产能力生产安排生产性能详细生产安排生产追踪生产性能分析生产资源管理生产调度生产信息收集资源信息产品定义管理设备和工艺特殊生产规则设备和功能特定数据操作指令操作回答活动和任务•第三部分列出了每个活动中的任务•它不制定结构或组织•任务清单能够被迅速转换成需求•用户定义那些活动被支持•用户定义那些资源（设备、人员、材料）被支持•用户使用ISA95术语写需求MES需求的模版•典型的终端用户需求文件•用于对比不同供应商的功能•我们最总有一个供货商独立的MES描述•我们最总有一个共同的方法来对比不同的实施ISA95第三部分的好处•对于终端用户•显著减少决定MES需求的时间•项目时间从数月到几周•能够对比不同供应商的方案•能够对比不同的设施•对供应商•使用标准语言•快速阐释问题•对系统集成者•更多的MOM（生产管理）项目•更多集成项目的机会对于制造到制造集成未来对象模型•第4和6部分计划工作过程段工作能力工作安排工作表现工作生产记录工作KPI控制工作定义I主要工作定义工作分配列表总结•ISA95是一个巨大的成功•减少了ERP-MES/MOM90%的努力•提高集成项目的成功率从低于50%到90%•减少MES/MOM项目75%的前期步骤•帮助重振MES/MOM市场•帮助提高生存率•由自愿者完成THANKYOU!