En introduktion til ISA 95
Der refereres ofte til ISA 95 når talen er omkring Manufacturing Execution System (MES).
Hvad er historien egentligt omkring denne standard og den organisation der står bag?
Hvad indeholder ISA 95 og i hvilke sammenhænge er den relevant?
International Society of Automation (ISA)
International Society of Automation (ISA) er en non-profit organisation der blev dannet helt tilbage i 1945 i USA, altså umiddelbart efter afslutningen af den 2. verdenskrig.
De enorme udfordringer som USA og resten verdenen stod overfor på netop det tidspunkt mht. genopbygning af infrastruktur og produktionsapparat, har helt sikkert været en inspirationskilde til at danne ISA.
Ligeledes har erfaringerne fra krigens produktionsudfordringer, helt sikkert klarlagt behovet for standardiseringer omkring teknologierne til den industrielle produktion.
Oprindeligt hed organisationen Instrument Society of America (ISA) og havde sit fokus på standardisering omkring instrumentering.
Nu hedder organisationen altså International Society of Automation (ISA), hvilket både indikerer det internationale perspektiv og det faktum, at automation nu er blevet en fællesnævner for mange discipliner og fagområder.
Læs mere om ISA på deres hjemmeside https://www.isa.org/
ISA standarder
ISA har deres fokus på standardiseringsarbejdet og har gennem årene udarbejdet en lang række standarder.
Disse standarder er typisk noget som man skal købe hos ISA, så derfor kan jeg ikke direkte vise indholdet på denne blog.
I denne sammenhæng er nedenstående standarder nok nogle af de mest interessante:
ISA 84 der omfatter sikkerhedsrelaterede forhold med udgangspunkt i instrumentering
ISA 88 der beskriver automationslaget, herunder ikke mindst batch processer
Automationstrekanten
Særligt ISA 88 og ISA 95 tager udgangspunkt i den klassiske automationstrekant, der opdeler produktionsapparatet i et antal niveauer (levels).
Jeg vil i et senere indlæg på denne blog gå mere i dybden med automationstrekanten, så her tager vi blot en ”quick and dirty” version.
Niveau 0, 1 og 2 er normalt det vi forstår som instrumentering (sensorer og handleorganer) automation (PLC, HMI, SCADA), fieldbus-systemer etc., altså det klassiske automations-niveau.
Niveau 3 er Manufacturing Execution System (MES)
Niveau 4 er Enterprice Ressource Planning (ERP)
Nedenstående skitse fra ISA viser dette i en grafisk form.
ISA 95
ISA 95 er som sagt standarden der beskriver MES laget og som er opbygget i 5 hovedafsnit.
Part 1: Models and Terminology
Part 2: Object Model Attributes
Part 3: Models of Manufacturing Operations Management
Part 4: Object models and attributes for Manufacturing Operations Management
Part 5: Business to manufacturing transactions
På YouTube fandt jeg en ganske god video, der på en enkel og overbevisende måde giver en hurtig introduktion til ISA 95.
.
Fra MESS til MES
Grundtanken med ISA 95 er, at skabe orden i kaos forstået på den måde, at MES-laget historisk set har været præget af mangel på fælles referencerammer og fælles sprog/definitioner.
Det er vel ikke helt tilfældigt at ”MESS” og ”MES” ofte i både alvor og sjov har været brugt i samme sætning.
ISA 95 indeholder derfor som udgangspunkt definitioner af de helt grundlæggende termer, de ressourcer der indgår i MES (materialer, maskiner, personer etc.) de funktioner der skal udføres, interfaces og sammenhænge mellem de enkelte MES-moduler, samt kommunikation til øvrige automations og industrielle it systemer.
En ofte anvendt grafik fra ISA ses nedenfor:
Grafikken fra ISA giver et godt billede af kompleksiteten i MES laget, samtidig med at den giver stof til eftertanke ift. informationsflowet i MES-laget.
Prøv selv at simulere en produktionsordre der skal sendes fra ERP–systemet (Production schedule) til MES-systemet, for efterfølgende at skulle produceres i automationssystemet (Operational Commands).
Husk også i denne sammenhæng at produktionsdata jo skal retur til ERP-systemet, og at der skal foretages en række analyse-, optimerings- og planlægningsopgaver, som en del af et velfungerende MES-system.
Hvor svært kan det være?
Hvad er det så der gør, at ikke alle produktionsvirksomheder allerede har implementeret et MES-system jf. ISA 95?
Hvorfor er det fortsat svært at høste produktivitetsgevinsterne ved et velfungerende MES-system?
Udgangspunkt for dialog
Personligt er jeg overbevist om, at ISA 95 er et unikt værktøj til brug ved den grundlæggende dialog omkring virksomhedens krav, ønsker og reelle behov omkring et MES-system.
ISA 95 giver produktionsvirksomheden (slutkunden) og rådgiveren mulighed for at få talt tingene godt igennem, få indhentet input fra alle interessenter og få defineret ”need to have” og ”nice to have”.
Samtidig kan man allerede på dette tidspunkt evaluere virksomhedens modenhed/parathed ift. at skulle implementere et MES-system baseret på industriel-it.
Husk at et MES-projekt ofte også er et kultur- og forandringsprojekt.
Med udgangspunkt i ISA 95, og ovennævnte proces, kan der nu laves en kravspecifikation af høj kvalitet, således at produkt- og løsningsleverandørerne har noget konkret at forholde sig til, både i forbindelse med tilbudsgivningen og implementeringen.
Spis elefanten i små bidder
Omvendt tror jeg at man skal passe på med at have en målsætning om at implementere et altfavnende og 100 % ISA 95 kompatibelt MES-system i et hug.
Få strukturen og organisationen på plads og del gerne MES-implementeringen op i mindre ISA-95 kompatible softwaremoduler.
Hvad er dine erfaringer med MES-systemer?
Hvad er dine erfaringer med ISA 95?
Skal man anvende standardsoftware eller selv bygge sin applikation op fra bunden?
Hvor meget MES-funktionalitet kan håndteres direkte i PLC og SCADA systemerne?
Hvor meget MES-funktionalitet kan håndteres i ERP-systemerne?
Hvad er ”best practice” og ”lessens learned”?
Hvad er den bedste projektmodel, når der skal udføres MES-projekter?
Hvordan bliver dansk industri mere produktiv og konkurrencedygtig via korrekt anvendelse af MES?
Jeg har ikke svarene, men tillader mig at stille spørgsmålene.
DAu konference om MES
Jeg har dog det håb, at vi alle på den kommende DAu konference d. 23.9.2013 omkring netop MES kan blive klogere.
DAu konferencen er som altid åben for alle med interesse for automation og industriel it.
Mød bl.a. vores 3 internationale key note speakers, danske eksperter på MES-området, samt ikke mindst de over 100 personer der allerede har tilmeldt sig MES-konferencen.
Læs mere her.
Læs mere om DAu på vores hjemmeside og på LinkedIn.
