Навіщо нам потрібен стандарт ISA-88 (IEC-61512) по керуванню періодичними(серійними) виробництвами (Batch Control) на державному рівні?

1. Навіщо нам потрібен стандарт
ISA-88 (IEC-61512)
по керуванню
періодичними(серійними)
виробництвами (Batch Control)
на державному рівні?
Олександр Пупена (pupena_san@ukr.net)
доц. ІАСУ, Національний університет харчових технологій
Модератор форуму АСУ в Україні (www.asu.in.ua)
122.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки)

2. Я намагатимуся своїми словами пояснити, навіщо потрібен нам
стандарт ISA-88 (IEC 61512) і чому варто його прийняти в Україні.
Ці замальовки можуть змінюватися 
Про що тут…
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 2

3. Враховуючи що стандарт стосується різних стейкхолдерів (зацікавлених
осіб), буду розглядати його з точки зору:
 інженерів різного рівня і призначення, зокрема технологів та
енергетиків та керівного персоналу
 спеціалістів АСКТП (автоматників) та програмістів систем ІТ керування
підприємством
Для кого
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 3

4. Декілька слів про сам стандарт (більш детально можна знайти в Інтернеті,
або за посиланням).
Стандарт ISA-88 (в основному для США) та його міжнародна версія (IEC
61512) призначений для полегшення створення та підвищення
функціональності автоматизованих систем керування періодичними
(Batch) виробництвами, особливо в тому випадку, коли потрібне
виготовлення багатоасортиментної продукції з гнучким керуванням
рецептами.
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 4
Що це за стандарт

5. Періодичне (batch – порційне, малосерійне,
рецептурне…)
- великий асортимент продукції але у відносно малих
кількостях (партіях - batch) за обмежений період
часу (фармацевтика,пивоварне виробництво)
- кожна партія за окремим регламентом (рецептом,
recipe)
- на різних стадіях приготування партії процес
потребує багато різних діяльностей як
синхронізація, підрахунок, послідовностей,
блокування, обробки матеріалу, регулювання…
- маршрут матеріальних потоків може змінюватися
від партії до партії і навіть в межах партії
- вхідна сировина не зберігає свою індивідуальність
- одне і те ж обладнання використовується для різних
типів продуктів, необхідне планування
завантаження
ISA-88
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 5

6. Batch процеси – виклики виробництва
Забезпечити якість і
цілісність продукту
Інтеграція АСУТП
з АСУП
швидке
перемикання на
інший продукт
Масштабування
розміру партії
під виробничі
потреби
Справжні batch-звіти і
сильна
функціональність по
звітам
Зміна послідовності
операцій в он-лайн
Виробництво різної
продукції на
різному обладнанні
одночасно
Оптимізація
виробництва партій
Забезпечити
високий ККД
обладнання
Координація
ручних та
автоматичних дій
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 6

7. З точки зору експлуатаційного інженерного
персоналу виробництва
використання систем, створених на базі стандарту
дасть можливість:
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 7

8. 1. Створювати рецепти (регламенти) для нового продукту
та редагування існуючих.
• Технолог (інженер) зможе створювати нові рецепти, в яких окрім
заданих параметрів технологічного процесу (наприклад дозування
компонентів, швидкості обертів, тощо) зможе означувати/змінювати
послідовність виконання технологічних етапів.
• Створення нового рецепту проводитиметься технологом підприємства
без внесення змін в систему керування, і не потребуватиме задіяння
програміста.
• Вироблення продукту згідно рецепту можна буде проводити на будь-
якому обладнанні, яке фізично придатне до цього.
Який це може мати вигляд? Наприклад, технолог набирає потрібний рецепт з
готових блоків-етапів: "наповнити градієнтом", "перемішувати", "нагрівати" в
потрібній послідовності з задаванням потрібних параметрів. Причому, можливе
паралельне, послідовне виконання, умовні переходи. Технолог швидко зрозуміє
"мову" набору нового рецепту, для цього не потрібні кваліфікації програміста.
Створення, редагування рецепту відслідковуватиметься системою і
архівуватиметься, а застарілі рецепти не можна буде використовувати.
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 8

9. Можливий вигляд створення та виконання рецепту(спрощений
табличний)
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 9
так створюється рецепт
так виконується рецепт

10. 22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 10
Можливий вигляд створення рецепту (багатофункціональний)
вставляються етапи
настроюються етапи

11. Можливий вигляд виконання рецепту (багатофункціональний)
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 11
такий вигляд може
мати рецепт
а от етапи, які
зараз виконуються
це обладнання, яке зараз
задіяне у виробництві
технологічна
програма могла
піти і за цим
шляхом
паралельне
виконання

12. 2. Зробити виробництво гнучким з максимально-
ефективним задіянням усього вільного обладнання
• Враховуючи, що рецепти будуть вироблятися з урахуванням
використання усього можливого доступного обладнання, планування
стане гнучкішим, виробництво ритмічнішим, простоювання
обладнанням меншим.
Адже ємність що вміє нагрівати і перемішувати, може це
робити з різними типами продукту, чи не так?
• Багато продуктів
• багато послідовностей виробництва &
наборів параметрів
• багато реакторів і динамічних груп
обладнання
• отже змінний шлях, при обмеженнях у
використовуваному
обладнанні/ресурсів та часі
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 12

13. 3. Гнучко керувати процедурами рецепту під час
виготовлення партії
• Система керування надаватиме можливість керування виконанням
технологічних етапів: запуск, зупинка (перехід на наступний етап),
пауза, перезапуск і т.п.
Наприклад, оператор зможе
продовжити виконання з іншого
етапу (до чи після плинного), вручну
зупинити "зависший" етап, чи
добавити новий.
Наявність чітких правил керування
рецептами значно зменшить
помилковість виконання програми
приготування.
Наявність чітких правил керування
етапом дасть можливість простіше
поставити завдання розробникам.
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 13

14. 4. Відстежити історію виготовлення продукту
• По кожній партії продукції, що виробляється відповідно до вказаного
рецепту, створюватимуться унікальні архівні дані, які даватимуть
можливість формувати звіти з наступною інформацією: ідентифікатором
вихідної сировини, послідовності операцій (запуск, зупинка, пауза при
виконанні етапів); параметрів приготування продукції партії (заданих і
дійсних) у вигляді статистичних значень та трендів; переліку
обладнання, що було задіяне у виробництві.
• Таким чином, за унікальним номером партії можна буде у будь-який
момент часу відстежити всю генеалогію продукту (вимога ДСТУ ISO
9001:2009).
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 14

15. 5. Уніфікувати підходи до керування процесами,
спростити керування усім виробництвом
• Маючи стандартизовані вимоги, інтегратори будуть розробляти системи
за єдиними принципами, що значно прискорить, спростить і здешевить
інтеграцію всіх підсистем керування підприємством в єдину
інформаційну систему.
• Це також спростить створення алгоритмів розрахунків KPI, на базі яких
проводиться керування виробничим обладнанням.
Слід зазначити, що даний стандарт є одним з базовим в моделі
компоненту підприємства Industry 4.0.
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 15

16. 22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 16
Інтегроване виробництво - ISA 95 Control Hierarchy Levels
Level 4
Level 0
Level 1
Level 2
Level 3
Business Logistics
Plant Production Scheduling, Shipping,
Receiving, Inventory, etc
Manufacturing
Operations Management
Dispatching, Detailed Production
Scheduling, Production Tracking, ...
Batch
Production
Control
Discrete
Production
Control
Continuous
Production
Control
ISA – IEC/ISO
Interface
Standards
IEC, OPC, &
OMAC Interface
Standards
ISA
Functional
Model
The production processes
ISA-95 1,2
ISA-95 3,4
ISA
-88
ISA-
TR88
.02
ISA-
106

17. 6. Уніфікувати термінологію
• Маючи однакові назви термінів, Ви порозумієтесь як з виконавцями так
і з іншим персоналом
Крок, етап, режим, стан? У вас є для цих слів чіткі
означення? Вам не здається що деякі з них синоніми? А
як ці терміни звучатимуть англійською?
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 17

18. Для спеціалістів АСУТП з боку інтеграторів є
ще ряд переваг:
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 18

19. • Прийнявши на озброєння міжнародний стандарт – ваша організація
буде використовувати кращі практики розробки систем керування
складними технологічними процесами
1. Простіше розробляти складні системи керування
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 19

20. 2. Спростити командну роботу
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 20
o уніфікувати підходи, спростити "ротацію" кадрів в
межах проекту та різних проектів
o задіяти в проекті багатьох розробників, тим самим
зменшити час життєвого циклу проектів
o прискорити навчання персоналу
o прискорити розробку проекту, за рахунок
повторюваності
• Стандарт описує принципи
декомпозиції обладнання і
технологічного процесу. Це дасть
можливість:

21. • Використання ISA-88 відкриє двері в інші країни та виробництва,
наприклад ISA-88 входить в GAMP http://www.gmpua.com/GAMP
3. Знаходити нові ринки
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 21

22. Що робити далі?
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 22

23. Приєднуйтеся до ТК 185 "Промислова автоматизація"
• як член комітету
• як перекладач
• як рецензент
• як критик
• як читач
https://www.facebook.com/groups/134224700507250/
22.07.2017 Що таке ISA-88 (замальовки) 23