目錄執行摘要 1
技術來彌合的差距 2
isa-95簡介 3
isa-95範圍 4
isa-95背景 5
b2mml:實施ansi / isa-95 6
完整性 6
合規 6
一致性 7
製造訂單對映 8
溝通機制 9
總結 10
執行摘要
適應性製造開發,生產和交付以需求為導向的產品,同時優化利用現有資源。靈活性是必需的目標。
但是,要實現自適應製造,製造商必須在其企業系統和車間系統之間無縫地傳遞知識,以定義,安排和生產產品。對於大多數製造商來說,這種整合是**鏈中最薄弱的環節。
對企業系統和車間系統整合的需求促使製造商將他們的人機介面/監督控制和資料採集(hmi / scada)和製造執行系統(mes)與其erp和其他業務系統在頂層。製造商正在實現他們的**鏈計畫,erp系統不能真正支援需求驅動的業務流程,而沒有關於工廠發生事件的實時資訊。
隨著**鏈變得更快,拉動,錯誤的空間就不大了。因此,管理層,規劃人員,**商和銷售人員必須回答很多關於車間的問題。以下幾點:
生產是否按照客戶的要求進行?
消耗了多少原材料?
用什麼特定的流程來創造產品?
哪些批次正在處理中?他們的質量是什麼?
我們必須及時回答這些問題,由於車間(mes,人機介面和車間自動化應用程式)與企業系統(erp和scm應用程式)之間存在「差距」,通常是不可能的。
目前,erp和scm系統制定了旨在滿足客戶承諾的生產和分銷計畫。那些計畫將不準確,除非erp和scm系統確切知道車間正在發生的事情。這些系統的運作假定乙個工廠有能力生產這麼多的零件,但是他們無法知道在任何時候有多少臺機器停工或有多少工人離職。
而且,一旦生產訂單被釋放到地面,這些系統就會失去知名度。
為彌補這一差距,erp和scm系統需要訪問詳細,及時的車間資訊。把企業系統連線到車間系統的想法已經有一段時間了。但是,使這種整合成為現實的技術是最近的事情。
技術來彌合的差距
對車間/頂層整合的需求促使製造商將其頂層的erp和其他業務系統與工廠車間的人機介面/監控和資料採集(hmi / scada)控制系統連線起來。 製造商正在實現他們的**鏈計畫,erp系統不能真正支援需求驅動的業務流程,而沒有關於工廠發生事件的實時資訊。
為彌補這一差距,erp和scm系統需要訪問詳細,及時的車間資訊。 整合基礎設施使erp,scm系統能夠連線到車間軟體應用程式。 ansi-isa-95的核心目標是標準化這個介面。
圖1:商店到頂層業務流程
工廠和企業軟體**商能夠通過利用ansi / isa-95工業標準來為其客戶建立乙個強有力的解決方案,以實現ansi / isa-95 標準。
isa-95簡介
由美國國家標準協會(ansi)和isa聯合委員會開發的ansi / isa-95為企業內部和企業間的整合和元件功能提供了標準模型和術語。
ansi / isa-95 .00.001-2000企業控制系統整合第1部分:模型和術語標準提供了用於定義企業業務系統與其製造控制系統之間介面的標準模型和術語。
ansi / isa-95 .00.02-2001企業控制系統整合第2部分:物件模型屬性標準通過新增屬性定義和示例進一步定義了第1部分中描述的物件模型
本標準中定義的模型和術語:
在系統的整個生命週期中,強調製造運營管理系統與企業系統的良好整合實踐
利用企業系統改善製造運營和控制系統的現有整合能力
無論自動化程度如何都適用
具體而言,第1部分和第2部分標準為控制系統整合提供了一套標準術語和一套一致的概念和模型
企業系統來改善有關各方之間的溝通。產生的一些好處是:
減少使用者的時間,以達到新產品的完整生產水平
使**商能夠提供適當的工具來實現控制系統與企業系統的整合
使使用者能夠更好地識別他們的需求
降低自動化生產流程的成本
利用生產能力資料來優化**鏈
減少生命週期工程的努力
第1部分和第2部分標準可用於減少與實施新產品相關的工作。目標是讓企業系統和控制系統互操作並且易於整合。
這個標準的意圖不是:
建議實施控制系統與企業系統的整合只有一種方法
強制使用者放棄目前處理整合的方法
限制控制系統與企業系統整合領域的發展
第1部分標準根據isa發布的cim(分級形式)的普渡參考模型,定義了製造控制功能與其他企業功能之間的介面內容。
作為ansi / isa-95標準的實現,世界批量論壇(wbf)已經開發了b2mml xml模式。
isa-95範圍
企業控制系統整合第2部分:物件模型屬性標準,結合第1部分:模型和術語標準,定義了製造控制功能與其他企業功能之間的介面內容。
圖2:ansi / isa-95.00.01-2000的功能層次(**:ansi / isa-95)
所考慮的介面是本標準定義的分級模型的級別3和級別4之間的介面,如圖2所示。目標是降低與實現這些介面相關的風險,成本和錯誤。
該標準可用於減少與實施新產品相關的努力。我們的目標是讓企業系統和控制系統相互操作,並輕鬆整合。
第1部分的範圍限於:
製造業務和控制領域的範圍的定義
涉及製造業的企業的實物資產組織的定義
定義與控制功能和企業功能之間的介面相關的功能
控制功能和企業功能共享資訊的定義
第2部分的範圍僅限於第1部分物件模型的屬性定義。第2部分標準沒有定義屬性來表示在第1部分中定義的物件關係。
isa-95背景
在2023年,isa開始努力制定企業業務系統和車間系統之間的通訊標準。 為此,成立了乙個委員會,主要包括製造商和控制系統**商的代表。
第乙個標準是2023年的ansi / isa-95 .00.01-2000企業控制系統整合第一部分:模型和術語,其次是
2023年ansi / isa-95 .00.02-2001企業控制系統整合第2部分:物件模型屬性。
許多著名的erp和mes提供商已經或者正在致力於編寫它們的介面(在某些情況下,它們的功能)來匹配isa-95模型。 為大多數這些應用程式提供商採用isa-95的目標是幫助客戶建立乙個「企業」系統和「控制」系統之間的互操作性相對容易和定義良好的架構。
b2mml:實施ansi / isa-95
b2mml是國際上稱為iec / iso 62264的ansi / isa-95系列標準(isa-95)的xml實現。 b2mml由一組使用全球資訊網聯盟的xml模式編寫的xml模式組成,這個xml模式實現了isa-95標準中的資料模型。
對於遵循isa-95進行整合專案感興趣的公司可能會使用b2mml將業務系統(如erp和**鏈管理系統)與製造系統(如控制系統和製造執行系統)相整合。 b2mml是作為b2mml**的一部分的完整性,合規性和一致性宣告中記錄的isa-95的完整實現。任何公司都可以免費使用b2mml,只要給予wbf即可。
ansi / isa-95 .00.02-2001標準定義了標準的完整性,符合性和一致性標準。目的是為每個應用程式準備乙個基於這些標準的完整性,合規性和一致性的宣告。
完整性b2mml提供了ansi / isa-95 .00.02-2001的完整實現。 第1部分和第2部分中的所有物件模型和物件都在b2mml中實現。
合規b2mml符合ansi / isa-95 .00.02-2001如下:
a)b2mml使用ansi / isa-95-00-01-2000第7條中定義的術語
b)b2mml使用ansi / isa-95 .00 .02-2001第4條中定義的屬性
c)b2mml的層次結構,元素名稱和屬性名稱部分符合ansi / isa-95 .00.02- 2001中的物件模型,物件和屬性。
部分合規性是由全球資訊網聯盟的xml架構建議所施加的限制造成的。 同樣,迄今為止的部分合規來自早期版本的wbf模式中使用的一些「非標準」it建議。 這些建議正在更新,並在b2mml第4版和第5版中得到重新處理,因為它們符合un cefact的核心元件。
一致性b2mml符合ansi / isa-95 .00.02-2001如下:
表1:對於b2mml模式對映的ansi / isa-95.00.02-2001物件模型
筆記:1.過程分段能力模型是作為生產能力,生產計畫,生產績效和產品定義模型的一部分實施的。
2.裝置,人員和材料模型將作為過程段能力模型的一部分來實施。
3.裝置模型內容被分成兩個模式:乙個用於裝置物件,另乙個用於維護物件。 這樣做是為了提供使用的靈活性。 xml文件可能會將兩種型別的物件組合到乙個文件中。
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