什么是ISA-95

ISA-95: the international standard for the integration of enterprise and control systems

該標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)過程是由 ANSI(美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)) 監(jiān)督并保證其過程是正確的。

目前，MES系統(tǒng)主要參照ISA-95標(biāo)準(zhǔn)，其定義了MES系統(tǒng)集成時(shí)所用的術(shù)語和模型。

S95 標(biāo)準(zhǔn)定義了企業(yè)商業(yè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的集成，主要可以分成三個(gè)層次， 即企業(yè)功能部分，信息流部分和控制功能部分。企業(yè)功能基于 Purdue 大學(xué)當(dāng)初建立的 CIM 功能模型；信息流部分基于 Purdue 大學(xué)的數(shù)據(jù)流模型圖和S88 批次標(biāo)準(zhǔn)，包括產(chǎn)品定義、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)性能 4 種信息流；而其控制功能則基于 Purdue 和 MESA 的功能模型。

S95 的不同部分對不同的層次的功能分別定義， 第一層企業(yè)級(jí)的控制域定義在 S95 的第一部分， 第二層次信息交換方面， 4種信息流交換的分類和對象模型也定義在第一部分，而對象模型的屬性定義在第二部分，而底層的生產(chǎn)制造和控制層的域也定義在第一部分。 而 S95 的第三部分則對相應(yīng)的生產(chǎn)活動(dòng)做出定義。S95 的第三部分定義了企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)和維護(hù)方面的常規(guī)活動(dòng)，從高度上指出了各活動(dòng)之間的數(shù)據(jù)流，同時(shí)定義了8種基本生產(chǎn)活動(dòng)：定義管理，資源管理，生產(chǎn)詳細(xì)計(jì)劃，生產(chǎn)部署，生產(chǎn)執(zhí)行，跟蹤，分析和數(shù)據(jù)采集。

S95 中描述的生產(chǎn)對象模型根據(jù)功能分為 4 類 9 大模型， 資源、能力、產(chǎn)品定義和生產(chǎn)計(jì)劃。資源包括人員，設(shè)備，材料和過程段對象。 能力包括生產(chǎn)能力，過程段能力。產(chǎn)品定義包括產(chǎn)品定義信息。生產(chǎn)計(jì)劃包括生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)性能。

人力資源模型：此模型專門定義人員和人員的等級(jí)，定義個(gè)人或成員組的技能和培訓(xùn)， 定義個(gè)人的資質(zhì)測試，結(jié)果和結(jié)果的有效時(shí)間段。

設(shè)備資源模型：設(shè)備資源模型用于定義設(shè)備或設(shè)備等級(jí)，定義設(shè)備的描述，定義設(shè)備的能力， 定義設(shè)備能力測試，測試結(jié)果和結(jié)果的有效時(shí)間段。 定義和跟蹤維護(hù)請求。

材料資源模型：此模型專門定義材料或材料等級(jí)屬性，對材料進(jìn)行描述， 定義和跟蹤材料批量和子批量信息，定義和跟蹤材料位置信息， 定義材料的質(zhì)量保證測試標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果和結(jié)果的有效時(shí)間段

過程段(Process Segment)模型（包括過程段模型和過程段能力模型）：專門定義了過程段， 提供過程段的描述，定義過程段使用的資源（個(gè)人，設(shè)備和材料），定義過程段的能力，定義過程段的執(zhí)行順序。

生產(chǎn)能力模型：此模型對生產(chǎn)能力或其他信息進(jìn)行描述， 獨(dú)一無二地對設(shè)備模型的特定生產(chǎn)單元定義生產(chǎn)能力， 提供當(dāng)前能力的狀態(tài)（可用性，確認(rèn)能力和超出能力），定義生產(chǎn)能力的位置， 定義生產(chǎn)能力的物理層次(企業(yè)，生產(chǎn)廠，生產(chǎn)區(qū)域， 生產(chǎn)單元……)，定義生產(chǎn)能力的生命周期（起始時(shí)間，結(jié)束時(shí)間），對生產(chǎn)能力的發(fā)生日期歸檔。

產(chǎn)品定義模型：產(chǎn)品定義模型用于專門定義產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)則（配方，生產(chǎn)指令），并對此規(guī)則提供一個(gè)發(fā)布日期和版本， 指定生產(chǎn)規(guī)則的時(shí)間段，提供生產(chǎn)規(guī)則及其他信息的描述， 指定使用的材料表和材料路由， 為生產(chǎn)規(guī)則指定產(chǎn)品段的需求（人員，設(shè)備和材料）， 指定產(chǎn)品段的執(zhí)行順序。

生產(chǎn)計(jì)劃模型：生產(chǎn)計(jì)劃模型用于對特定產(chǎn)品的生產(chǎn)發(fā)出生產(chǎn)請求，并對請求提出一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)， 提供對生產(chǎn)計(jì)劃以及相關(guān)信息的描述， 提供生產(chǎn)計(jì)劃請求的開始和結(jié)束時(shí)間，對生產(chǎn)計(jì)劃發(fā)布的時(shí)間和日期歸檔，指出生產(chǎn)計(jì)劃請求的位置和設(shè)備類型（生產(chǎn)廠，生產(chǎn)區(qū)域， 過程單元，生產(chǎn)線……）

生產(chǎn)性能模型：生產(chǎn)性能模型根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃請求的執(zhí)行或某一個(gè)生產(chǎn)事件報(bào)告生產(chǎn)結(jié)果，唯一地標(biāo)識(shí)生產(chǎn)性能， 包括版本和修訂號(hào)，提供生產(chǎn)性能的描述和其他附加信息， 識(shí)別相關(guān)的生產(chǎn)計(jì)劃， 提供實(shí)際的生產(chǎn)開始和結(jié)束時(shí)間， 提供實(shí)際的資源使用情況，提供生產(chǎn)的位置信息，對生產(chǎn)性能發(fā)布的時(shí)間日期歸檔，提供生產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)備的物理模型定義（生產(chǎn)廠，生產(chǎn)區(qū)域， 過程單元，生產(chǎn)線……）

與MES解決方案

MES解決方案的應(yīng)用架構(gòu)從設(shè)計(jì)到應(yīng)用模塊上均參照 S95 標(biāo)準(zhǔn)的要求，其主要模塊質(zhì)量，生產(chǎn)和效率（包括設(shè)備總體效率計(jì)算，消耗跟蹤和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)）均與S95標(biāo)準(zhǔn)一致。MES的各個(gè)模塊中貫穿了生產(chǎn)計(jì)劃， 設(shè)備，生產(chǎn)過程，資源等 S95 對象模型，通過各種標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)事件實(shí)現(xiàn) S95 的標(biāo)準(zhǔn)功能，S95中的各種對象，信息流，功能描述在 MES中得到了空前的統(tǒng)一和完整的體現(xiàn)。 在于 ERP 系統(tǒng)連接上， MES 采取了 S95 的標(biāo)準(zhǔn) XML 接口，從而直接連接符合標(biāo)準(zhǔn)的各大 ERP 廠家， 如與 SAP 的連接，以前的做法是各應(yīng)用程序編寫各自的 SAP 接口且需要 SAP 的認(rèn)證， 而 MES的做法則是遵循S95 標(biāo)準(zhǔn)與 SAP 相連，從而無需認(rèn)證而達(dá)到比認(rèn)證程序更為有效的連接功能和效率。

S95 為信息交換提供了標(biāo)準(zhǔn)， 減少了 MES – ERP 集成的費(fèi)用， 與產(chǎn)品的生命周期管理協(xié)同工作， 提供生產(chǎn)能力和狀態(tài)，提高了生產(chǎn)制造的靈活性， 提供了一套信息集成的架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)模型，定義了 ERP 和 MES 的界限和信息流。它定義了 4 種信息流和9大對象模型，同時(shí)適用于批次、連續(xù)和離散過程，在很多用戶項(xiàng)目的全周期中得到廣泛應(yīng)用。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)對MES 功能作出明確的定義。首先是MESA（Manufacturing Execution System Association），隨后是ISA（Instrument Society of America），相繼開發(fā)了相關(guān)模型，用于描述和標(biāo)準(zhǔn)化這類軟件系統(tǒng)。 ANSI/ISA-95國際標(biāo)準(zhǔn)定義了企業(yè)級(jí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)與工廠車間級(jí)控制系統(tǒng)相集成時(shí)所使用的術(shù)語和模型。該標(biāo)準(zhǔn)還定義了中間層MES系統(tǒng)應(yīng)支持的一系列不同的業(yè)務(wù)操作。 典型的MES環(huán)境能有效地幫助客戶回答下述幾個(gè)關(guān)鍵的生產(chǎn)問題：

如何生產(chǎn)

可以生產(chǎn)什么

在什么時(shí)間生產(chǎn)什么

在什么時(shí)間已生產(chǎn)什么

以上問題的解決分別可以參照ISA-95模型中的直接對應(yīng)部分。這些問題可以概括為產(chǎn)品定義、生產(chǎn)能力、計(jì)劃排產(chǎn)和生產(chǎn)績效四個(gè)方面，體現(xiàn)了溝通控制級(jí)與企業(yè)級(jí)管理系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)流程。

摘自：2100433B