製造現場のit標準isa-95 - 一般財団法人 製造科学技術センター · 2013-07-12 ·...
Post on 11-Mar-2020
3 Views
Preview:
TRANSCRIPT
製造現場のIT標準ISA-95 ~システム相互接続性が意味すること~
2013年7月11日
西 岡 靖 之
法政大学デザイン工学部
IAFフォーラム2013
もくじ
1. はじめに
2. ISA95概要
3. 製造オペレーション管理
4. Part4のスコープと内容
5. オブジェクトモデル
6. おわりに
国際標準とは??
International Electrotechnical Commission
International Organization for Standardization
IEC 62264
IEC 62453 (FDT)
IEC 62541 (OPC)
IEC 62769(FDI)
Enterprise-Control System Integration
Part.1,2,3,4,5
国際標準の番号
TC184/SC5 TC65/SC65E 委員会 委員会
Devices and integration in enterprise systems
Automation systems and integration
委員会の名前
国際標準はどうやって作られる?
TC65/SC65E 委員会
審議するところ
WD CD CDV
SP-95 委員会
リエゾン
WD CD CDV
IS WG (国際 エキスパート)
ANSI STD
WG (有志 誰でもOK)
ISA95委員会
夜の部
• 終了後に食事会
• 語学力よりもハートが大事
• みんなも実はよく分かっていない
• 日本には最近興味がない
モデルが好き
コンセプトが好き
最適化が好き
標準化が好き
インタフェースが好き
シミュレーションが好き
電話会議が好き 強いものが好き
• 終了後に食事会
• 語学力よりもハートが大事
• みんなも実はよく分かっていない
• 日本には最近興味がない
標準屋=技術屋の特徴
もくじ
1. はじめに
2. ISA95概要
3. 製造オペレーション管理
4. Part4のスコープと内容
5. オブジェクトモデル
6. おわりに
IEC62264(ISA-95)の構成
• 第一部:モデルと用語 – Models and terminology
• 第二部:オブジェクトモデルと属性 – Object model attributes
• 第三部:製造オペレーション管理のアクティビティ – Activity models of manufacturing operations management
• 第四部:製造オペレーション管理のオブジェクトモデル – Objects and attributes for manufacturing operations management
integration
• 第五部:ビジネスと製造との間のトランザクション – Business to manufacturing transactions
• 第六部:? – Messaging Service Model
Enterprise-Control System Integration
経営システムと制御システムの統合
経営システムと制御システムの統合
Level 4
Level 1
Level 2
Level 3
Business Planning
& LogisticsPlant Production Scheduling,Operational Management, etc
Manufacturing
Operations ManagementDispatching Production, Detailed Production
Scheduling, Reliability Assurance, ...
Batch
Control
Discrete
ControlContinuous
Control1 - Sensing the production process,
manipulating the production process
2 - Monitoring, supervisory control and automated control of the production process
3 - Work flow / recipe control to produce the desired end products. Maintaining records and optimizing the production process.
Time FrameDays, Shifts, hours, minutes, seconds
4 - Establishing the basic plant schedule -production, material use, delivery, and shipping. Determining inventory levels.
Time FrameMonths, weeks, days
Level 0 0 - The actual production process
機能の階層モデル
Part1、Part2、Part5のスコープ
Part3、Part4、Part6のスコープ
ここはISA95のスコープではない
作業区
企業
拠点
生産ライン
作業セル
生産ユニット プロセスセル 保管場所
保管モジュール
作業場
ユニット 作業 ユニット
凡例
0以上含む
1以上含む
ユニット
資源(装置)の階層モデル Role based Equipment hierarchy
これとは別にPhysical Asset Equipment hierarchy (財務の視点)という階層もあります。
機能モデル(企業全体の視点)
Procurement
Production
scheduling
Material and
energy control
Product
inventory control
Product cost
accounting
Quality
assurance
Research
development and
engineering
Product
shipping ddmin
Order
processing
Production
control
Maintenance
management
Process data
Short term material
and energy requirements
Material and energy
inventory
Co
nfirm
to
sh
ip
Re
lease
to
sh
ip
In process waiver
request
Marketing
& sales
受注 管理
製品 原価管理
製品 出荷管理
製品 在庫管理
品質管理 品質検査
販売
マーケティング
R&D 技術開発
保全管理
生産管理
生産スケジューリン
グ
原材料
エネルギー管理
購買調達
生産オペレーション管理
在庫オペレーション管理
在庫オペレーション管理
品質オペレーション管理
保全オペレーション管理
生産現場(レベル3)を上から見る
Schedule information Performance information
Production
schedule
Maintenance
schedule
Quality test
schedule
Production
performance
Maintenance
performance
Quality test
performance
Production
operations
management
Maintenance
operations
management
Quality
operations
management
Manufacturing
operations management
Capability information
Quality test
capability
Maintenance
capability
Production
capability
Definition information
Product
definition
Maintenance
definition
Quality test
definition
Inventory
operations
management
Inventory
definition
Inventory
schedule
Inventory
performance
Inventory
capability
Business planning and logistics
Business planning and logistics
生産 オペレーション管理
保全 オペレーション管理
品質 オペレーション管理
在庫 オペレーション管理
スケジュール情報 実績(出来高)情報
能力情報 定義情報
どんな製造資源が利用可能か?
実際にどれだけ生産できたか?
製造のために何を定義すべきか?
実際どのように生産する予定か?
もくじ
1. はじめに
2. ISA95概要
3. 製造オペレーション管理
4. Part4のスコープと内容
5. オブジェクトモデル
6. おわりに
MESのアクティビティモデル
詳細スケジューリング
ディスパッチング
実行管理
資源管理
定義管理
トラッキング
データ収集
解析
IEC62264.03第5節
データ収集
実行管理
資源管理
ディスパッチング
トラッキング
作業報告
詳細スケジューリング
作業依頼
定義管理
解析
作業能力作業定義
装置やプロセス 固有ルール
動作 命令
動作 応答
装置やプロセス 固有データ
生産資源の配分と監視 差立て・製造指示 データ収集 製品品質管理 プロセス管理 生産トラッキング
実績分析 作業および 詳細スケジューリング 仕様・文書管理 作業者管理 設備の保守・保全管理
MESA
製品定義 製造定義 製造スケジュール 製造実績
Part3には含まれない機能
• 情報システム管理
• セキュリティ管理
• ドキュメント化の管理
• 構成(コンフィグレーション)管理
• 内部統制(法順守)管理
• 事故や逸脱の管理
• ・・・
時間
ある期間における 生産ディスパッチング
リスト
保管場所 2
保管場所 1
生産ライン1
生産ライン 2
プロセスセル 1
プロセスセル 2
ジョブ1
ジョブ2
ジョブ3
ジョブ4
ジョブ5
ジョブ6 割り当て
詳細生産スケジュール
詳細資源スケジュール
生産指示(作業場オーダ)
生産ジョブ
作業指示 の要素
スケジューリング関連用語 IEC62264.03第6節
詳細 生産
スケジューリング
詳細 品質検査
スケジューリング
詳細 メンテナンス
スケジューリング
詳細 在庫
資材の品質 に関する情報
装置の利用可能性
に関する情報
スケジューリングインタラクション IEC62264.03第5節
詳細 生産
スケジュール
セットアップ 装置
500L/分 at 2:00 PM for 2 時間
生産 ディスパッチング
セットアップ 装置
2リットル 30,000 ボトル
at 2:40 PM
生産 30バッチ
2000リットル ブルー
at 2:30 PM
連続装置 前混合
生産ユニット
メインバッチ プロセスセル
ディスクリート 梱包
生産ライン
ディスパッチリスト
スケジューリングと ディスパッチング
IEC62264.03第6節
IEC62264-3でのPSLXの位置付け
もくじ
1. はじめに
2. ISA95概要
3. 製造オペレーション管理
4. Part4のスコープと内容
5. オブジェクトモデル
6. おわりに
Part4のスコープ
Part4は、Part3で定義したアクティビティ間のインタフェースの内容に関する仕様である。
ディスパッチング
詳細スケジューリング
解析
データ収集
トラッキング
定義管理
資源管理
実行管理
情報の送受信する際の 情報の内容(オブジェクト)
レベル2(コントローラ)との インタフェースは対象外!
情報のコンテンツ(オブジェクト)
• 資源関係ネットワーク(Resource Relationship) • ワークマスタ(Work Master) • ワーク個別マスタ(Work Directive) • ワークスケジュール(Work Schedule) • ワークリクエスト(Work Request) • ジョブリスト(Job List) • ジョブオーダ(Job Order) • ワーク実績(Work Performance) • ワーク能力(Work Capability) • ワーク能力マスタ(Work master capability) • ワーク評価指標(Work KPI) • ワークアラート(Work Alert)
もくじ
1. はじめに
2. ISA95概要
3. 製造オペレーション管理
4. Part4のスコープと内容
5. オブジェクトモデル
6. おわりに
ワークの定義
Work definition model ワークマスタ(Work Master) ワーク指示(Work Directive)
ワークフロー(ワーク定義の一部) class Workflow Specification Model
Workflow
Specification
Workflow
Specification Node
Workflow
Specification
Connection
Workflow
Specification Node
Type
Workflow
Specification
Connection Type
Workflow
Specification Node
Property
Workflow
Specification Node
Type Property
Workflow
Specification
Connection Property
Workflow
Specification
Connection Type
Property
+Defined by
0..* 11
+Defined by
0..*
+Used by
0..*
+To
1..*
+Can have
0..*
+From
1..*
+Defined by
0..* 11
+Defined by
0..*
0..*0..*0..*0..*
0..*1..*
Scan
Material
PlannedGet ERP
Lot ID
Assign
Local Lot ID
Store
Material
Start
Stop
Yes
No
Scan
MaterialPlanned
Get ERP
Lot ID
Assign
Local Lot
ID
Store
MaterialStart EndM
ES
ER
P
Yes
No
ワークスケジュールとジョブリスト
スケジュールの階層構造
Time
Storage Module 2
Storage Module 1
Production Line 1
Production Line 2
Maintenance Team 1
Test Lab 6
Work Schedule for an AreaWork RequestWork centers
オブジェクト属性の例
Attribute
NameDescription Production Examples
ID ユニークな識別記号 PMMFUF
Work Typeワークのカテゴリ(生産/保守/品質/在庫および組合せ)
Production
Description 追加情報や備考など“Widget manufacturing
schedule.”
Start Time 開始時刻 10-28-2006
End Time 終了時刻 10-30-2006
Published
Date発行日 12-30-1951 18:30 UTC
Hierarchy
Scope対応する階層情報
East Wing Manufacturing Line
#2
Attribute
NameDescription Production Examples
ID ユニークな識別記号 1001091
Work Typeワークのカテゴリ(生産/保守/品質/在庫および組合せ)
Production
Description 追加情報や備考など
“Work Request for export
quality w idgets for October 29,
1999.”
Start Time 開始時刻 1999-10-27 8:00 UTC
End Time 終了時刻 1999-10-27 17:00 UTC
Priority 要求の優先度 Highest
Hierarchy
Scope対応する階層情報
East Wing Manufacturing Line
#2
Attribute
NameDescription Production Examples
ID ユニークな識別記号 1001091
Work Typeワークのカテゴリ(生産/保守/品質/
在庫および組合せ)Production
Description 追加情報や備考など
“Work Request for export
quality w idgets for October 29,
1999.”
Work Master ワークマスタの種類 Export Quality Widget, V010
Start Time 開始時刻 1999-10-27 8:00 UTC
End Time 終了時刻 1999-10-27 17:00 UTC
Priority 要求の優先度 Highest
Hierarchy
Scope対応する階層情報
East Wing Manufacturing Line
#2
Command 動作種類の指定 Start/Hold/Cancel/Abort/Stop
Dispatch
Status実行状態記号
Dispatched/Pending/Held/Canc
elled/Delayed/Completed
Command
Rule指示内容の説明 Equipment is clean
Work Master
IDワークマスタの番号 845714581
◆ジョブオーダ(Job Order)
◆ワークリクエスト(Work Request)
◆ワークスケジュール(Work Schedule)
もくじ
1. はじめに
2. ISA95概要
3. 製造オペレーション管理
4. Part4のスコープと内容
5. オブジェクトモデル
6. おわりに
Interoperabiligy(相互接続性)
2重の技術開発を防ぐ→開発費の削減
利用者の負担を減らす→複数対応の回避
最低品質を保証する→安心、安全
そもそも。。。
デファクト(できあがったものを固定化する)
• 既存のシステムがあると変えられない
• 将来のユーザ要求のことはわからない
• 力の強い者(企業)が得をする(じゃまする)
• (欧米企業は)儲かるから標準をつくる
システムがつながるために・・・
• 概念モデル仕様 VS 情報モデル仕様
• 参照モデル仕様 VS 実装モデル仕様
• データ構造の仕様 VS 処理手順の仕様
〇〇が◇◇でなければならない!
〇〇を◇◇しなければならない!
〇〇が◇◇でなければならない!
〇〇を◇◇しなければならない!
こうしたい! ああしたい!
こうしたい! ああしたい!
たかが標準、されど標準
最新鋭
豊富な 機能
業界初
高性能
標準 標準 標準 標準
標準
標準 標準
標準 標準
部品がない ソフトが高い
互換性がない
エンジニアがいない
ローテクでも十分
むずかしくて理解できない
つながらないしくみは
いらない!
標準 標準
標準 標準
ボクも 仲間に 入れてよ!
仲間になりたけりゃ こちらの流儀に 従いなさい!
top related