铺就企业一体化之路

去年,总部位于哥伦比亚的工程公司Omnicon Ltd.希望帮助一家乳制品客户将其自动化生产系统与企业业务系统集成。

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该公司的工程师注意到,食品制造商为商业系统产生了大量的信息。宏尼康希望改善不同信息系统之间的沟通,这样乳品公司就能保证达到立法规定的质量标准,同时提高生产率水平和工艺性能。

为了实现这一目标,乳品厂希望将工厂信息发送给商家。Omnicon的工业自动化工程师Fabian Yesid Lopez说:“对于业务层面来说,了解生产结果、产品数量和类型的细节非常重要。”“为了分享这些数据,我们向他们提供了一个如何使用ISA95标准建立的模型的实用愿景。”除了使用ISA95,工程师们还发现有必要进行建模阶段,然后是使用中间件交换Business到Manufacturing Markup Language (B2MML)文档的实现阶段。

他们使用了ISA95的一些模型,包括功能流程模型、对象模型、材料模型、过程段模型和生产计划模型。ISA95由仪器仪表、系统和自动化协会(ISA)的一个委员会开发,并被美国国家标准协会采纳为ANSI/ISA95标准。

强大的历史

Omnicon之所以选择ISA95,是因为它的历史使得集成更容易。Lopez说:“ISA95标准在解决业务层面和制造业之间信息交换的困难方面有着悠久的历史。”“它也得到了全世界的认可。”

由于使用了ISA95和基于可扩展标记语言(XML)的B2MML,宏尼康能够快速有效地将工厂信息与企业连接起来,在改善生产流程以及合规和材料管理相关业务功能的同时,节省了奶制品的成本。

通过提供数据共享模型,ISA95和B2MML都改善了工厂和业务办公室之间的通信。数据共享的好处包括改善工厂操作、物料流、进度管理,甚至优化库存水平。在这种通信中,ISA95的作用是为命名对象和进程提供一致的模型,从而加快集成并减少定制编程的高昂成本。

ISA95于20世纪90年代中期首次推出。该模型的大部分工作是由大型制造商提出的,他们希望有一种语言来帮助自动化控制系统和企业资源规划(ERP)系统之间的通信。“五年前,雀巢公司、杜邦、陶氏和米勒都推控制供应商和SAP ERP供应商谈论互操作性和更容易,”蒂姆·索厄尔说,副总统的解决方案策略,对软件供应商Wonderware,英维思集团公司在森林湖,加利福尼亚州。”开始大开。他们都说,‘好吧,我们要支持ISA95。’”

ISA95来自于批处理管理标准ISA88的心脏。“我见证了is95从无到有。它是由ISA的管理机构发展而来的,”西门子能源和自动化公司Simatic It高级合伙人Paul Lemert说。的自动化供应商。“ISA已经完成了对ISA88的研究,很多工艺制造商都在使用ISA88。他们希望在工厂和MES之间使用类似的交流方式。”

ISA95的核心价值是能够就数据元素的名称达成一致。命名结构是ISA95面临的最大挑战之一。它让所有人在结构、大小和时间的含义上达成了一致。”“人们对命名有自己的想法,但ISA95是一个很好的起点。”

模型思想

ISA95的强大之处在于系统之间的互操作性。然而,这不是传统意义上的标准。相反,它是一个模型,可以帮助确定两个系统可以使用哪些定义来交换信息。“ISA95并不是真正的标准。这是一种模式,这种区别很重要,”波士顿AMR研究公司的研究主管艾莉森·史密斯说。“ISA95是一个模型,它展示了对分类法的理解,让我们用一个通用术语来思考生产过程。”

Smith认为,ISA95提供了一种从不同应用程序交换信息的策略。但这些应用并不局限于自动化控制和ERP。“制造业和商业之间的界限取决于你的商业模式。供应商认为有一个边界,但那是因为他们的应用程序的边界,”Smith说。“ISA95没有提出任何应用,所以边界在哪里并不重要。”

然而,即使从数据的角度来看,这种界限是人为的,但从运营或文化的角度来看,它是真实的。“我们和工厂工程师打交道。他们用一种方式思考,而业务方面则用另一种方式看待它。”Dave Emerson说,他是位于德克萨斯州Carrollton的横河美国开发中心的系统架构师。因此,ISA95成为工厂和企业制定计划的框架。有一种一致的语言就有很多好处。”

相当一部分使用ISA95的制造商将其与B2MML结合使用,B2MML将ISA95向前推进了一步,并使用基于web的语言来进一步定义系统之间的通信。“ISA95没有说的是数据是什么,以及数据将如何变化。B2MML是提供该定义的XML模式。你有不同的标签,粗体或段落,”爱默生说。“每个行业、每个公司都有不同设计的信息。B2MML让你知道如何组织它。”

B2MML填补了ISA95中的空白,定义了数据如何从一个系统显示到另一个系统。“ISA95并没有交付实际的集成模式。这在XML文档中,”马萨诸塞州戴德姆ARC咨询集团新兴技术副总裁鲍勃·米克说。“世界批量论坛在引入B2MML时迈出了一大步。”

如果ISA95为混合系统提供了读取彼此数据语言的能力,那么B2MML将该语言定义为一致的模式。“B2MML是一种促进数据交换的方式,”西门子的Lemert说。它可以在许多不同的领域提供帮助,比如定义生产计划和定义流程。一旦你定义了这一点,你就可以使用B2MML来捕获生产数据并跟踪已经生产的产品。”

ISA95中的相同概念也可以用于仓储或PLM(产品生命周期管理)。你可以通过同一个接口与SAP和PLM系统对话。”Wonderware的Sowell说。“在20世纪90年代,产品没有这么大的差异化。但现在每个订单都会有产品变化,所以你必须与PLM系统互动。”

ERP之外

根据ISA95的一位权威人士的说法,它的发展已经超出了ERP和控制系统。现在,ISA95启用的一些连接既不包括ERP也不包括工厂系统。“在标准委员会中,我们将进一步扩展到在制造业务中交换信息,”北卡罗来纳州卡里市BR&L咨询公司的负责人、ISA95委员会的编辑丹尼斯·布兰德说。MES(制造执行系统)如何与仓库系统沟通?如果你在生产过程中,需要更多的材料,标准的要求方式是什么?我们希望在标准语言方面能尽快建立这种联系。”

使用ISA95的增长是一致的。最先开始使用它的制造商是那些通常处于技术领先地位的大公司。然而,现在,它的使用已经渗透到较小的公司和提供制造商希望连接到的系统的供应商。ARC的米克说:“在终端用户中,这种应用已经相当稳定了。”“像西门子(Siemens)和甲骨文(Oracle)这样的系统供应商现在正在将其融入到他们的产品中。这意味着不需要做太多的映射工作。”

ISA95的使用也扩展到广泛的行业。它能够连接制造和ERP以外的各种系统,这意味着它可以应用于食谱、生产计划和库存消耗以外的新用途。这些数据还可以用于合规和管理设备。“ISA95现在被用于多个行业和多种目的,”位于德克萨斯州奥斯汀的自动化供应商艾默生过程管理公司的数据管理总监Bob Lenich说。“我们现在看到它除了用于管理产品订单和材料管理外,还被用于监管目的和资产管理。”

ISA95和B2MML将继续为工厂、企业和其他系统之间的信息共享提供越来越多的支持。也许ISA95最有希望的未来是它作为一种工具来共享信息,而不仅仅是将控制平台与ERP系统连接起来的初衷。

要查看本文附带的侧栏文章“ISA95的5个部分”,请转到www.myenum.com/view - 4054
了解主要制造商如何使用标准,请访问www.myenum.com/view - 4001

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