Tiếp cận hệ thống điều hành sản xuất MES theo têu chuẩn ISA-95

Người viết: Nguyen Nam - Ngày viết: Thứ Hai, Tháng Sáu 19, 2023 | 11:11 - Lượt xem: 212

Tiêu chuẩn ISA 95 được phát triển và xây dựng bắt đầu vào năm 1995. Thời gian gần đây, tiêu chuẩn này nhận được sự quan tâm rất lớn nhờ vai trò và giá trị của nó. Đây là tiêu chuẩn có tên gọi “tích hợp hệ thống kiểm soát doanh nghiệp”.

Hệ thống sản xuất MES là hệ thống máy tính được sử dụng trong sản xuất để theo dõi và ghi lại quá trình chuyển đổi từ nguyên vật liệu thô sang thành phẩm. Khi áp dụng theo tiêu chuẩn ISA 95 sẽ giúp hệ thống đề cập đến chủ đề về cách mà doanh nghiệp nên được tích hợp với hệ thống sản xuất và kiểm soát. Tiêu chuẩn này bao gồm 3 phần, với hai phần bổ sung đang được phát triển.

Tiếp cận hệ thống điều hành sản xuất MES theo têu chuẩn ISA -95

Hệ thống sản xuất MES tại doanh nghiệp nhìn chung có thể chia thành chức năng khác nhau phụ thuộc vào các quá trình sản xuất. Tiêu chuẩn ISA 95 dựa trên cấu trúc phân cấp được giới thiệu trong cấu trúc doanh nghiệp. Hệ thống phân cấp này xác định 4 cấp độ khác nhau như trong mô hình chức năng dưới đây:

Tiếp cận hệ thống điều hành sản xuất MES theo têu chuẩn ISA -95

Trong mô hình có thể thấy, cấp độ 4 tương ứng với kế hoạch kinh doanh và logictics. Đây là cấp độ thực hiện các hoạt động như lập kế hoạch sản xuất nhà máy, quản lý vận hành…

Cấp độ 3 là cấp độ kiểm soát và vận hành sản xuất các hoạt động trong cấp độ này. Ví dụ: điều phối máy móc thiết bị, lập kế hoạch sản xuất chi tiết, đảm bảo độ tin cậy… Cấp độ 4 và cấp độ 3 độc lập tương tự với loại hình sản xuất công nghiệp mà ISA 95 sử dụng. Trong khi đó, cấp độ 2 tương ứng với hệ thống điều khiển quá trình, còn cấp độ 1 là cảm biến và thiết bị truyền động, cấp 0 là chính quá trình sản xuất.

Đối với Tiêu chuẩn ISA 95, mô hình kiểm soát doanh nghiệp theo chức năng cho thấy sự đa dạng của giao diện kiểm soát doanh nghiệp. Mặt điều khiển sản xuất của giao diện bao gồm hầu hết chức năng trong điều khiển hoạt động và một số hoạt động khác trong các chức năng chính. Theo mô hình, các dòng được đánh dấu chỉ ra các luồng thông tin có tầm quan trọng đối với việc kiểm soát sản xuất.

Các chức năng liên quan đến lập kế hoạch kinh doanh và hệ thống Logictics được hiển thị ở bên ngoài của vòng tròn nét đứt rộng. Mô tả của từng chức năng, cùng với danh sách các chức năng con, được đưa ra trong tiêu chuẩn. Mô hình kiểm soát doanh nghiệp theo chức năng: Tiêu chuẩn ISA 95 cũng gồm 3 phần, trong đó mỗi phần tích hợp hệ thống kiểm soát doanh nghiệp của các phần xử lý khác nhau.

Trong phần 1 xác định các loại thông tin cần được trao đổi giữa hệ thống kinh doanh và hệ thống vận hành sản xuất. Các loại được xác định: xác định sản phẩm; năng lực sản xuất; hiệu suất sản xuất.

Tiêu chuẩn ISA 95 phần 2 xác định thêm thuộc tính cho từng đối tượng có trong các mô hình đối tượng. Nhờ ký hiệu UML, các mô hình đối tượng độc lập với phần mềm. Chúng chứa một mô tả nội dung giao diện, tức là dữ liệu được trao đổi giữa hệ thống kinh doanh và hệ thống vận hành sản xuất.

Theo mô hình dưới đây cho thấy, một phần đối tượng của mô hình “Hiệu suất sản xuất”. Mô hình chứa ba đối tượng bao gồm: hiệu suất sản xuất, phản hồi sản xuất và phản hồi phân đoạn, nó cũng chứa thông tin về cách các đối tượng này có liên quan.

Với Tiêu chuẩn ISA 95, khi áp dụng mô hình hoạt động chung và các mô hình cụ thể không nhằm mục đích đại diện cho việc triển khai thực tế của một hệ thống thông tin sản xuất. Nó cũng không có ý định chỉ ra cách một tổ chức nên được cấu trúc. Vì vậy, làm thế nào để tiêu chuẩn này có thể có lợi cho doanh nghiệp, với tư cách là nhà tích hợp, nhà sản xuất phần mềm (nhà cung cấp) hoặc người sử dụng?

 Các loại thông tin được xác định trong tiêu chuẩn iSa 95 – 1.

 Một phần của mô hình đối tượng của hiệu suất sản xuất.

Tất nhiên, lợi ích rõ ràng nhất là một tập hợp các thuật ngữ và thuật ngữ chung được xác định. Nhân viên làm việc ở cấp độ kinh doanh (tức là SAP, Baan, JDE, v.v.) có thể bắt đầu giao tiếp với những người kiểm soát và sản xuất.

Theo truyền thống, hai nhóm đã sử dụng từ khác nhau cho cùng một vật, hoặc gọi cùng một vật bằng các tên khác nhau, dẫn đến sự hiểu lầm và sự chậm trễ thời gian không cần thiết và phát sinh lỗi. Các kỹ thuật viên, nhà điều hành, nhà quản lý và CEO giờ đây có thể hiểu rõ hơn về nhau. Và mọi người từ các công ty khác nhau, hiện có một bộ thuật ngữ chung để sử dụng khi nói chuyện với nhau.

Tiêu chuẩn đã được phát triển bởi một nhóm lớn người có trình độ khác nhau, làm việc với các khía cạnh khác nhau của chủ đề tích hợp hệ thống kiểm soát doanh nghiệp. Kiến thức chung của nhóm này đã được thừa nhận và không cần phải “phát minh lại bánh xe”. Điều mà nhóm này đã đồng ý có lẽ là giải pháp tốt nhất liên quan đến các mô hình và thuật ngữ được sử dụng thành công.

Tiếp cận hệ thống điều hành sản xuất MES theo têu chuẩn ISA -95

Tiêu chuẩn ANSI/ISA chỉ có hiệu lực ở Mỹ. Tuy nhiên, tiêu chuẩn ISA 95 hiện đang được đánh giá của Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC), và bởi tổ chức tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO), để trở thành tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn tương ứng sẽ là được đặt tên là IEC 62264.

Tiêu chuẩn ISA 95 về tích hợp hệ thống kiểm soát doanh nghiệp. Tiêu chuẩn này có thể được sử dụng thành công bởi một số mục tiêu với những đối tượng khác nhau, nhà cung cấp, người dùng cuối cũng như các nhà tích hợp. Tiêu chuẩn này không được viết rõ ràng cho bất kỳ loại đối tượng nào, nhưng nó chứa rất nhiều thông tin và trợ giúp.

Lê Xuân Hiệp

ThS. Ngô Văn Mạc – Phó Giám đốc Trung tâm Thông tin – Truyền thông TCĐLCL