Die Norm ANSI/ISA 95 definiert die spezifischen
Informationen, die zwischen Produktionssystemen und Unternehmensleitsystemen ausgetauscht werden, und bietet ein neues Modell für MES-Systeme und die Schnittstelle zwischen ERP- und MES-Systemen.
Die Norm ANSI/ISA 88 legt Strukturen und
Modelle für die flexible und modulare Organisation von Steuerungssystemen fest. ANSI/ISA 88 gibt ein Rezeptur-/Anlagenmodell vor,
das den Anforderungen der unterschiedlichen IT-Ebenen gerecht wird.
Die beiden Normen ANSI/ISA 95 und ANSI/ISA 88 sind für Konzepte zur MES-Integration als maßgeblich und bindend zu betrachten. Sie geben Richtlinien für die Aufgabenverteilung zwischen MES- und ERP-Ebene vor sowie zwischen der MES-Ebene und der Ebene der Anlagensteuerung, auf der sich z. B. Prozessleitsysteme wie DCS oder SCADA finden. Diese Normen erweisen sich besonders in konkreten Projektsituationen als wertvoll, da mit ihnen die langwierige Erarbeitung oft schwerfälliger Definitionen für die Zuordnung der passenden Funktionen zu den verschiedenen IT-Systemen entfallen.
Die Funktionsverteilung für die MES-Ebene (Level 3) gemäß ANSI/ISA 95 und 88 wird insbesondere abgebildet in den Standardschnittstellen zu den Funktionen der ERP-Ebene (Level 4) und der DCS/SCADA-Ebene (Level 2).
Die Norm ANSI/ISA 95 unterscheidet im Rahmen der Produktion fünf Ebenen (0 bis 4):
Ebene 0: Der eigentliche Produktionsprozess
Ebene 1: Messen und Beeinflussen der Werte des Produktionsprozesses
Ebene 2: Beobachtung, Überwachung und automatische Steuerung des Produktionsprozesses
Ebene 3: Steuerung von Abläufen / Rezepturen zur Herstellung des gewünschten Produkts. Führung von Protokollen und Optimierung des Produktionsprozesses. Das Zeitfenster erstreckt sich hier über Schichten, Stunden, Minuten und Sekunden.
Ebene 4: Erstellung des grundsätzlichen Werksplanes - Produktion, Materialeinsatz, Lieferung und Versand. Das Zeitfenster umfasst hier Monate, Wochen, Tage und Schichten.
Aus Systemsicht werden die Ebenen 0 bis 2 von Steuerungssystemen beherrscht, die die Prozesse steuern, überwachen, messen und beeinflussen (DCS, SPS, PCS, etc.).
Die Funktionalität der dritten Ebene (z. B. Auftragsauslösung, Feinplanung, Zuverlässigkeitssicherung) wird von Produktionsmanagementsystemen (MES, Batch-Systeme, LIMS, etc.) zur Verfügung gestellt, während die Funktionen auf Ebene 4 (Produktionsplanung, Betriebsführung) von Systemen für die unternehmensweite Ressourcenplanung (ERP-Systemen) abgedeckt werden.
Diese grundlegende Definition von Ebenen und Systemen bildet die Basis für alle an der Produktion beteiligten Systeme, die Zuordnung von Verantwortlichkeiten und die Zusammenarbeit der jeweiligen Systeme.
Ziel der Norm ANSI/ISA 88 ist die Verbesserung der Fertigungsproduktivität durch die Festlegung einer gemeinsamen Terminologie für alle Branchen und Anbieter und durchgängiger Modelle zur Darstellung der optimalen Abläufe (Best Practices) in der Industrie. Der Schwerpunkt der Norm ANSI/ISA 88 liegt auf Good Practices für Ausgestaltung und Betrieb in der chargenorientierten Herstellung. Sie richtet sich nicht speziell an die Chargenindustrie, sondern gilt allgemein für die Einzelfertigung, kontinuierliche Fertigung und Chargenproduktion.
Große Teile der ANSI/ISA 88-Norm beschäftigen sich mit einem Konzept zur Trennung der Rezeptur, die den Herstellungsablauf einer Charge beschreibt, von den für die Herstellung verwendeten Anlagen. Das Festhalten an den Definitionen und dem Konzept von ANSI/ISA 88 birgt große Vorteile - insbesondere für Branchen, die hunderte (Biotech) oder Dutzende (Pharma) von Rezepturen pro Produkt zu verwalten haben.
Die Funktionen des PAS-X von Werum entspricht dieser Vorgehensweise, indem sie die Möglichkeit der Definition von wieder verwendbaren "Equipment Phases" bieten, die produktunabhängige Definitionen der grundlegenden Steuermöglichkeiten darstellen, sowie die Bildung produktspezifischer Grundrezepturen, die sich auf die "Anlagenphase" der vorgegebenen Anlage beziehen.
Die größten Vorteile in der Anwendung der Norm ANSI/ISA 88 liegen in der Kostenreduzierung für Automationssysteme und dem geringeren Aufwand für Engineering innerhalb des Lebenszyklus.
Integration Unternehmensleitsysteme
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