DEPARTAMENTO DE ELECTRICA Y ELECTRONICA

CARRERA DE ELECTRONICA EN AUTOMATIZACION Y CONTROL

NIVEL: 9no

ASIGNATURAS: REDES INDUSTRIALES

TEMA: ISA S95 / ISA SP95

INTEGRANTES

1. Andrea Cárdenas2. Edison Segovia3. Luis Barreno

28/04/2015 – Sangolquí

FECHA - CIUDAD

1. Tema: ISA S95 / ISA SP95 Integración de sistemas de control

2. Resumen S95 ayuda a diferenciar los procesos de negocio de los de manufactura. En este

sentido los cambios pueden ocurrir en los procesos de manufactura sin requerir cambios innecesarios en los procesos de planeación y logística.

S95 provee una clara limitaciones de responsabilidades y funciones. S95 provee una clara descripción de la información intercambiada S95 define las actividades dentro del sistema de manufactura

3. Introducción

La ISA S95 es un estándar desarrollado por el comité SP95 para definir modelos, terminología y un entendimiento común que permita integrar los sistemas de información ERP (Sistemas de planificación de recursos empresariales) y los de manufactura MES (Sistema de Ejecución de Manufactura).

Entonces nace la iniciativa ANSI/ISA S95 con 3 áreas principales

• Modelos de intercambio de información entre sistemas de negocio y los de manufactura. Parte 1, 2

• Modelo de actividades en las operaciones de manufactura. Parte 3

• Modelo de intercambio de información entre sistemas de operación de manufactura. Partes futuras 4 y 6.

4. Objetivo Contar con sistemas empresariales y sistemas de control que permitan la inter-

operación y su fácil integración

5. Alcance de las diferentes partes de la norma

• Parte 1: Describir las funciones relevantes en la empresa, el dominio de control y que objetos son normalmente intercambiados entre estos dominios.

• Parte2: Reducir el esfuerzo, el costo y los errores asociados con la implementación de interfaces.

• Parte3: define los modelos de actividad de la gestión de operaciones de manufactura que permiten a los sistemas empresa controlar la integración de sistemas.

6. Beneficios de la norma

Para mejorar la integración de los sistemas de control con los sistemas empresariales

Reducir el tiempo para llegar a los niveles de producción con nuevos productos. Permitir a los proveedores suministrar herramientas apropiadas para la integración Los usuarios puedan identificar mejor sus necesidades Reducir el costo de la automatización de procesos de fabricación Optimizar las cadenas de suministro Reducir esfuerzos de ingeniería

7. Modelos y terminología

Para abordar con éxito el problema de la integración de sistemas empresariales / control requiere la identificación de los límites entre las empresas y las operaciones de fabricación y los dominios de control. El límite se identifica mediante modelos pertinentes que representan funciones, equipo físico, la información en el dominio, y los flujos de información entre los dominios.

Múltiples modelos definen las funciones y la integración asociados a los sistemas de control y de la empresa.

Esta norma proporciona modelos y la información en varios niveles de detalle y la abstracción. Estos niveles se ilustran en la Figura 1, y la figura sirve como un mapa para el resto del documento

Ilustración 1 Esquema de los modelos de la norma

7.1. Criterios para la inclusión en las operaciones de fabricación y dominio de control

Los modelos de jerarquía y de flujo de datos describen la mayoría de las funciones dentro de una empresa de fabricación.

Sólo algunas de esas funciones están relacionadas con el control de la fabricación y la fabricación de sistemas de control. La siguiente lista define los criterios utilizados para determinar qué funciones y qué flujos de información están incluidos en esta norma.

La función es fundamental para mantener el cumplimiento normativo. Esto incluye factores tales como la seguridad, y CGMP (Buenas Prácticas de Manufactura actuales) el cumplimiento ambiental.

La función es fundamental para la fiabilidad de la planta. Los impactos de función la fase de operación de la vida de la instalación, a

diferencia de las fases de diseño, construcción, y la eliminación de la vida de una instalación.

7.2. Modelos de jerarquía

Esta sección define los modelos jerárquicos asociados con los sistemas de control de fabricación y otros sistemas empresariales.

La Figura 2 muestra los diferentes niveles de un modelo de jerarquía funcional: planificación comercial y logística, operaciones de fabricación y de control, y por lotes, Control continuo o discreto. El modelo define los niveles jerárquicos en el que se toman las decisiones. La interfaz abordado en esta norma se encuentra entre el nivel 4 y nivel 3 del modelo de jerarquía. Esto generalmente es la interfaz entre la previsión de producción de la planta y la gestión de la operación y coordinación planta.

Ilustración 2 Jerarquía Funcional

7.3. Modelo de flujo de datos funcional

La interfaz de empresa / de control se describe usando un modelo de flujo de datos. El modelo se define utilizando la metodología de notación Yourdon-Demarco.

Ilustración 3Modelo de flujo de datos funcional

8. ISA 95.02: Atributos del modelo de objetos

Define los modelos de objetos formales para el intercambio de información usando modelos UML (Lenguaje unificado de modelado ) de objetos, tablas de atributos, y ejemplos

Ilustración 48.ISA 95.02:

El estándar se puede utilizar para reducir el esfuerzo asociado con la implementación de nuevo producto ofrendas. El objetivo es contar con sistemas empresariales y sistemas de control que inter-operar y fácil integrar.

No es la intención de esta norma

a) Sólo hay una forma de implementar la integración de sistemas de control para sistemas de la empresa.

b) Obligar a los usuarios a abandonar su actual forma de manejo de la integración.c) Restringir el desarrollo en el ámbito de la integración de los sistemas de control a

los sistemas empresariales.

8.1. Definiciones

A los efectos de esta parte de esta norma internacional se aplica la siguiente definición

Proceso: Una vista de una colección de recursos que se necesitan para un segmento de la producción, independiente de cualquier producto en particular en el nivel de detalle necesario para apoyar los procesos de negocio que también puede ser independiente de cualquier producto en particular. Esto puede incluir material, energía, personal o equipo.

8.2. Explicación de las tablas

Esta cláusula define el significado de las tablas de atributos. Esto incluye una definición del objeto identificación, tipos de datos, y la definición de los ejemplos en las tablas.

8.2.1. Identificación de Objeto

Los atributos de objeto de identificación no son identificadores de objetos globales o atributos de índice de base de datos.

Generalmente los objetos que son elementos de agregaciones, y no se hace referencia en otras partes del modelo, no requieren identificadores únicos.

8.2.2. Tipos de datos

Los atributos definidos son representaciones abstractas, sin ningún tipo de datos específico definido. La implementación específica definirá cómo se representa la información. Por ejemplo:

Un atributo puede ser representado como una cadena en una implementación y, como un valor numérico en otra implementación

Un valor de fecha / hora se puede representar en el formato estándar ISO en una aplicación y en Formato de calendario juliano en otro

Una relación puede ser representada por dos campos (tipo y clave) en tablas de base de datos o un etiqueta específica en XML

8.2.3. Definición de ejemplos

Los ejemplos se incluyen con cada definición de atributo

Cuando un valor de ejemplo es un conjunto de valores, o un miembro de un conjunto de valores, el conjunto de valores es definido dentro de un conjunto de llaves "{}".

Los principales modelos de objetos

• Tres categorías de recursos• Personal• Equipo• Materiales (y Energía)

• Recursos combinados• Segmentos del proceso

• Cuatro Modelos / Producción-Proceso-Producto• Horario de producción• Rendimiento Producción• Capacidad de definición• Definición del producto

8.2.4. Relaciones de Datos

Los modelos utilizados para documentar una referencia a un recurso, en otro paquete, usando la clase o ejemplo, con la opción de especificación utilizando propiedades adicionales

- Capacidad - Capacidad Personal Equipo

- Capacidad de material - Capacidad Segmento de Personal- Equipo Segmento Capacidad - Capacidad Segmento de materiales- Personal Segmento Especificación- Equipo Segmento Especificación- Segmento Especificación de materiales - Personal Especificación- Equipo Especificación- Especificación Material- Requisito Personal - Requisito Equipo- material producido Requisito - Requisito material consumido- consumibles Personal esperados Actual- Equipo Actual material - producido Actual- material consumido real- consumibles Actual

Las relaciones de correspondencia se define a través de uno y sólo uno de cuatro posibles relaciones;

Definición de clase de recursos Definición de instancia de recursos Clase de recurso de propiedad, propiedad de instancia recurso.

En el modelo por encima de la clase de recurso indica: Clase de personal, de categoría de equipo, clases de materiales, y materiales.

La Instancia de Recursos término indica: persona, equipo, mucho material y material de sublote.

La capacidad de los recursos indica: el uso en el modelo de capacidades, el modelo de capacidad de segmento de proceso, el modelo de segmento de proceso, el producto modelo de definición de la información, el modelo de programación de la producción y el rendimiento de la producción modelo.

8.2.5. Modelo de capacidades de producción

Una clarificación de la relación con el personal, los equipos y modelos de materiales.

Ilustración 6Modelo simplificado

8.2.6. Capacidad de Producción

Define los atributos de los objetos de capacidad de producción.

Ilustración 7Capacidad de Producción

8.2.6.1. Atributos de los objetos de capacidad de producción.

Ilustración 5Modelo detallado

Tabla 1 Atributos de los objetos de capacidad de producción.

8.2.7. Proceso de modelo de capacidad de segmento

Determina una aclaración de la relación para procesar segmentos, y el personal, los equipos y los modelos de materiales.

Ilustración 8Proceso de modelo de capacidad de segmento

8.2.8. Capacidad de Personal

Tabla 3 define los atributos de los objetos de capacidad personal

Ilustración 9Modelo personal

9. Parte 3: Modelos de actividad de Gestión de Operaciones de Manufactura

9.1. AlcanceEsta parte de la norma define los modelos de actividad de la gestión de operaciones de manufactura que permiten sistema de la empresa controlar la integración de sistemas. Las actividades definidas en esta norma son consistentes con las definiciones de modelos de datos de la parte 1. Las actividades modeladas operan entre las funciones de planificación de negocios y logística, que se define como las funciones de Nivel 4 de la parte 1 y las funciones de control de procesos, definidos como las funciones de nivel 2 de la parte 1.El alcance de la parte 3 está limitado por:

Un modelo de las actividades asociadas con las funciones de gestión de operaciones de manufactura de nivel 3.

Una identificación de algunos de los datos que fluyen entre estas actividades.

9.2. Abreviaciones usadas

AGV Automated Guided VehiclesAMS Asset Management SystemASRS Automated Storage and Retrieval SystemCAPE Computer Aided Process EngineeringCAD Computer Aided DesignCAE Computer Aided EngineeringCASE Computer Aided Software EngineeringCNC Computerized Numerical ControlDCS Distributed Control System

ERP Enterprise Resource PlanningEWI Electronic Work InstructionsKPI Key Performance IndicatorLIMS Laboratory Information Management SystemMES Manufacturing Execution SystemMPS Master Production ScheduleMRP Material Resource PlanningPAT Process Analytical TechnologyPDM Product Data ManagementPLC Programmable Logic ControllerPLM Product Lifecycle ManagementQA Quality AssuranceROA Return On AssetsSCADA Supervisory Control and Data AcquisitionSOC Standard Operating ConditionsSOP Standard Operating ProcedureSQC Statistical Quality ControlSPC Statistical Process ControlWIP Work In ProcessWMS Warehouse Management System

10. Visión general de Gestión de operaciones de manufactura

10.1. Gestión de operaciones de manufactura

Las actividades de gestión de las operaciones de manufactura son aquellas actividades de una fábrica que coordinan el personal, equipo y material en la conversión de los materiales y / o partes primas en productos. La gestión de las operaciones de manufactura incluye actividades que pueden ser realizadas por el equipo físico, el esfuerzo humano, y los sistemas de información. Mediante la realización de esas actividades, la instalación cumple con la misión empresarial.

La gestión de las operaciones de manufactura comprende las actividades de gestión de la información sobre los horarios, uso, capacidad, la definición, la historia y el estado de todos los recursos (personal, equipo y materiales) dentro de las instalaciones de fabricación.

La gestión de operaciones de manufactura se subdivide en cuatro áreas: la gestión de las operaciones de producción, gestión de las operaciones de mantenimiento, gestión de operaciones de calidad y la gestión de las operaciones de inventario.

10.2. Elementos de gestión de operaciones de manufactura

Se definen cuatro modelos formales: la gestión de las operaciones de producción, la gestión de las operaciones de mantenimiento, gestión de operaciones de calidad y la gestión de operaciones de inventario. Otras actividades que pueden ser gestionadas de forma independiente, según la política o la organización de la empresa también se describen pero no están modelados formalmente.

El modelo de gestión de las operaciones de producción comprende las actividades de control de la producción (3,0) y el subconjunto de la programación de la

producción (2,0), el control de inventario de productos (7,0), y las actividades de control de materiales y de energía (4.0) que se define como operan como funciones de Nivel 3.

El modelo de gestión de las operaciones de mantenimiento incluye las actividades de gestión de mantenimiento que operan como Nivel 3 funciones.

El modelo de gestión de operaciones de calidad incluye las actividades de aseguramiento de la calidad que operan en el Nivel 3 funciones.

El modelo de gestión de las operaciones de inventario incluye las actividades de gestión de inventario y material que operan como funciones de Nivel 3.

10.3. Los criterios para definir una gestión de operaciones de manufactura

En esta parte de la norma una actividad es incluida como una actividad de gestión de las operaciones de manufactura si se incluye el personal, equipo o material directamente implicados en la fabricación, y cumple con cualquiera de las siguientes condiciones:

1. La actividad es fundamental para la seguridad de la planta.

2. La actividad es fundamental para la fiabilidad de la planta

3. La actividad es fundamental para la eficiencia de la planta.

4. La actividad es fundamental para la calidad del producto.

5. La actividad es fundamental para mantener el cumplimiento normativo.

3.4 Categorías ampliadas de información

La parte 1 define los modelos y terminología que se utilizarán para la integración del sistema Empresa-Control.

La parte 1 contiene una definición de tres categorías generales de información que deberían intercambiarse entre el sistema de planificación de negocios (nivel 4) y el sistema de las operaciones de manufactura (nivel 3). El resultado de la parte 1 incluye modelos de objetos para las tres categorías. Esto se amplió a cuatro categorías de esta parte, la división de Información de producción en los componentes de horario y de rendimiento: información de la programación de producción y la información de rendimiento de producción. Vea la Figura debajo.

10.5. Información de operaciones de manufactura

La estructura de la información de producción se define en la parte 1, proporciona una estructura que se puede aplicar la información de mantenimiento, información de la prueba de calidad, y la información de transferencia de inventario como se representa en la Figura. El programa de producción, el rendimiento de la producción, la gestión de definición del producto, la capacidad de producción, solicitud de mantenimiento, y la respuesta de mantenimiento, que se muestra en la Figura como texto en negrita y subrayado, se definen en la parte 1 de esta norma. Hay estructuras de información equivalente para el mantenimiento, prueba de la calidad y la gestión de inventarios que son de importancia para las operaciones que se discuten, pero que no están definidos en detalle en esta parte de la norma.

10.6. Otras actividades empresariales dentro de las operaciones de manufactura

Además de las actividades de las operaciones de producción, operaciones de mantenimiento, operaciones de calidad y gestión de las operaciones de inventario hay muchas actividades de apoyo que se producen en operaciones de manufactura. Elementos de las actividades de apoyo pueden ocurrir en cualquiera de la producción, mantenimiento, operaciones de calidad, o actividades de gestión de las operaciones de inventario. Elementos de las actividades de apoyo pueden no ser exclusivo de las operaciones de fabricación en una empresa, sino que también pueden aplicarse a muchas otras áreas de la empresa. Estas actividades de apoyo incluyen:

⎯ Gestión de la seguridad dentro de las operaciones de manufactura.

⎯ La gestión de la información dentro de las operaciones de manufactura.

⎯ Gestión de configuraciones dentro de las operaciones de manufactura.

⎯ Gestión de documentos dentro de las operaciones de manufactura.

⎯ Gestión del cumplimiento normativo dentro de las operaciones de manufactura.

11. Modelos de Estructuración

11.1. Plantilla para la gestión de las operaciones

Un modelo genérico para la gestión de las operaciones se utiliza como plantilla para definir los modelos de gestión de las operaciones de producción, gestión de las operaciones de mantenimiento, gestión de operaciones de calidad y de gestión de las operaciones de inventario. Este modelo se muestra en la Figura. Este modelo general se extiende por áreas específicas en las secciones posteriores.

12 Gestión de las operaciones de producción

12.1. Actividades generales en la gestión de las operaciones de producción

Las actividades generales de gestión de las operaciones de producción figuran en la parte 1 de esta norma e incluyen:

a) Presentación de informes sobre la producción de la zona incluyendo los costos variables de fabricación.

b) Recopilar y mantener los datos de la zona en la producción, inventario, mano de obra, materias primas, piezas de repuesto y el uso de energía.

c) El funcionamiento de la recogida de datos y análisis fuera de línea como es requerido por las funciones de ingeniería. Esto puede incluir el análisis estadístico de la calidad y las funciones de control.

d) La realización de las funciones del personal necesario, tales como: estadísticas período de trabajo (por ejemplo, el tiempo, la tarea), programa de vacaciones, los horarios de la fuerza de trabajo, la línea de unión de progresión, y la capacitación inhouse y cualificación del personal;

12.2. Producción modelo de actividad de gestión de operaciones

El óvalo de control de procesos Nivel 0-1-2 representa las funciones de control de nivel 2. Los otros óvalos (con contornos sólidos) representan las actividades de las operaciones de producción.

Las actividades definidas aquí no pretenden dar a entender una estructura organizativa de los sistemas, el software o el personal. El modelo se ofrece para ayudar en la identificación de las actividades que se pueden realizar y en la identificación de los roles asociados a las actividades. Define lo que se hace, no cómo debería organizarse. Diferentes organizaciones pueden tener una organización diferente de los roles y reparto de funciones entre el personal o los sistemas.

13. Bibliografía

[1] ISA, «ISA S95.01,» de Integracion de Sistemas de Control, ISBN, 1999, p. 155.

[2] ISA, «ISA S95.02,» de Integracion de sistemas de control, ISBN, 2001, p. 105.

[3] ISA, «ISA S95.03,» de Integracion de sistemas de control, ISBN, 2004, p. 106.

[4] ISA, «ISA S95.00.04,» de Integracion de sistemas de control , ISBN, 2007, p. 43.