ISA-95 Framework und Layer

ISA-95 ist ein internationaler Standard für die Integration von Unternehmens- und Steuerungssystemen, die in Layern organisiert sind, die physische Prozesse bis hin zu Geschäftsaktivitäten umfassen. Er bietet ein Framework, das die effiziente Kommunikation und Koordination zwischen den verschiedenen Elementen der Fertigung erleichtert.

Was sind ISA 95 Framework und Layer?

ISA-95 ist der internationale Standard für die Integration von Unternehmens- und Steuerungssystemen. ISA-95 besteht aus Modellen und Terminologie. Der offizielle Name lautet „ANSI/ISA-95 Enterprise-Control System Integration“ (international bekannt als IEC/ISO 62264). Der Standardtitel gibt jedoch wenig Auskunft über seinen Wert. Die Nutzung dieses Standards kann eine unternehmensweite Perspektive in die Systemintegration bringen, die es Ihnen ermöglicht, Tausende von Aktionen und Datenpunkten einzusetzen und sie in einem verständlichen Framework zusammenzufassen. Er konzentriert sich auf Aktivitäten – und es soll die Aktivitäten zwischen Business und ERP einerseits und Manufacturing Execution Systems (MES) und Manufacturing Operations Management (MOM) andererseits definieren und integrieren. Der Standard deckt sogar die Detailebene der Sensoren und der physikalischen Prozesse ab.

Mit diesen Modellen kann ermittelt werden, welche Informationen zwischen Systemen für Vertrieb, Finanzen und Logistik sowie Systemen für Produktion, Instandhaltung und Qualität ausgetauscht werden müssen. Diese Informationen werden in UML-Modellen strukturiert, die die Grundlage für die Entwicklung von Standardschnittstellen zwischen ERP- und MES-Systemen bilden. Der ISA-95-Standard kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, z. B. als Leitfaden für die Definition von Benutzeranforderungen, für die Auswahl von MES-Lieferanten oder als Grundlage für die Entwicklung von MES-Systemen und Datenbanken.

Der ISA-95 enthält das Layer-Modell der Technologie und der Geschäftsprozesse für Fertigungsunternehmen als Ebenen für den Standard. Diese Ebenen sind Folgende:

Ebene 0 – Definition der tatsächlichen physikalischen Prozesse
Ebene 1 – Definition der Aktivitäten, die an der Erfassung und Manipulation der physikalischen Prozesse beteiligt sind
Ebene 2 – Definition der Aktivitäten zur Überwachung und Steuerung der physischen Prozesse
Ebene 3 – Definition der Aktivitäten des Workflows zur Herstellung der gewünschten Endprodukte
Ebene 4 – Definition der geschäftsbezogenen Aktivitäten, die für die Verwaltung eines Fertigungsbetriebs erforderlich sind

Manufacturing Operations Management-Systeme befinden sich auf Ebene 3 des Modells. Aus Komponenten- oder Softwaresicht können die Ebenen 1 bis 4 wie folgt betrachtet werden:

Ebene 1: Intelligente Geräte
Ebene 2: Steuerungssysteme (z. B. SPS, DCSs)
Ebene 3: Fertigungsbetriebssysteme (z. B. MES)
Ebene 4: Business-Logistik-Systeme (z.B. ERP)

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Zwei Personen in einem Fertigungsbetrieb, die mit grafischen Darstellungen von Daten interagieren.

Die Vorteile verstehen

Ganzheitliche Systemintegration

Integrieren und koordinieren Sie nahtlos verschiedene Unternehmens- und Steuerungssysteme, um eine umfassende, unternehmensweite Perspektive auf Systeminteraktionen und -aktivitäten zu fördern.

Effiziente Workflow-Definition und -Optimierung

Strukturieren Sie Aktivitäten über Ebenen hinweg, ermöglichen Sie standardisierte Prozesse und eine optimierte Kommunikation zwischen den Systemen, was letztendlich zu kürzeren Vorlaufzeiten, optimierter Anlagenauslastung und erhöhter Produktionstransparenz führt.

Globalisierung und Standardisierung

Verwenden Sie ein einheitliches Framework und eine konsistente Terminologie, die eine nahtlose Integration zwischen verschiedenen Systemen ermöglichen und Unternehmen in die Lage versetzt, gemeinsame Modelle und Schnittstellen für MES-Systeme und Datenbanken zu erstellen.

ISA 95 und Manufacturing Operations Management

Manufacturing Operations Management-Systeme adressieren die folgenden kritischen Fertigungsfunktionen: Qualität, Sicherheit, Zuverlässigkeit, Effizienz und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. ISA-95 Teil 3 definiert die Aktivitäten, die in Manufacturing Operations Management-Systemen auftreten, wie folgt:

  • Manufacturing Operations Management
  • Maintenance Operations Management
  • Operations-Management im Labor (d. h. Qualität)
  • Materialhandhabung und Lagerverwaltung (einschließlich Bestandssteuerung)
  • Unterstützende Maßnahmen, einschließlich des Managements von Sicherheit, Information, Konfiguration, Dokumentation, Einhaltung von Vorschriften und Incidents/Deviations

Die heutigen MOM-Systeme ermöglichen es den Herstellern, die Prozesse im gesamten Unternehmen zu standardisieren und zu optimieren, die Vorlaufzeiten zu minimieren, die Auslastung der Assets zu erhöhen, die Markteinführungszeit zu verkürzen und sowohl die Transparenz der Produktion als auch die Fähigkeit zur Zusammenarbeit zu verbessern. Auf dem globalen Markt – über riesige Regionen verstreut und immer stärker von Fertigungsnetzwerken abhängig – spielen MOM-Systeme eine zunehmend zentrale Rolle, wenn es darum geht, Herstellern einen effizienten und profitablen Wettbewerb zu ermöglichen. ISA-95 Teil 3 definiert MOM als „Aktivitäten, Funktionen und Austausch innerhalb der Ebene 3 einer Produktionsstätte, die das Personal, die Ausrüstung und das Material in der Fertigung koordinieren“. Dies umfasst Manufacturing Operations Management, Maintenance Operations Management, Quality Operations Management und Bestandsverwaltung.

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