Norme pour l’ Intégration des Systèmes de Contrôle dans le Système d’Entreprise

1. Entreprise S95 Contrôle Norme pour l’ Intégration des Systèmes de Contrôle dans le Système d’Entreprise

5. Agenda • L’ISA • Le comité ISA SP95 • Défis de l’Entreprise • Objectifs S95 • Domaines d’application • Contenu de la norme • Modèles et définitions • Autres travaux • Et maintenant?

6. ISA • “ISA - The Instrumentation,Systems and Automation Society” • Origine américaine • Le prochain président est d’origine Française, le suivant sera Italien • Plus de 47,000 membres • Présents dans 110 pays • Une centaine en France • Dédiée au développement de l’industrie • de la mesure et du contrôle des procédés industriels.

7. ISA: Normes, publications, activités • Normes • Reconnue par l’ANSI comme une organisation consensuelle de développement de normes • Publications • Revues : InTech, Industrial Computing, Motion Control, Control Platforms • Livres, videos, logiciels • Manifestations • Expositions professionnelles - Conférences techniques • Activités des sections locales

8. ISA : Formation • Plus de 50 modules • Mesure et analyse, Automation • Informatique industrielle et réseaux • Ingénierie • Sécurité • Certifications • CCST • Sections étudiants • Echanges internationaux • Publications • Compétitions

9. ISA: SIGs Automation & Science Aerospace Industries Automotive and Vehicular Chemical and Petroleum Construction and Design Food and Pharmaceutical Industries Glass and Ceramics Industries Marketing and Sales Mining and Metals Industries Power Industry Pulp and Paper Industries Textiles Industries Water and Wastewater Industries Automation & Technology Analysis Automatic Control Systems Computer Technology Electro-Optics Environmental Management Process Management and Control Robotics and Expert Systems Telemetry and Communication Measurement

10. Agenda • L’ISA • Le comité ISA SP95 • Défis de l’Entreprise • Objectifs S95 • Domaines d’application • Contenu de la norme • Modèles et définitions • Autres travaux • Et maintenant?

11. Le comité ISA/SP95 • Standard ANSI/ISA S95 “Intégration Systèmes de Contrôle - Système d ’Entreprise” • Comité SP95 • Développe le standard • Réunion bimestrielles, forum Internet • Standard International ? • En cours de soumission à l’IEC et à l’ISO

12. Comité SP95 • Lancé en Octobre 1996 • Première réunion de travail en janvier 1997 • Sa composition • Utilisateurs • Vendeurs de systèmes MES, ERP, Contrôle • « General » (consultants, analystes, universitaires) General Utilisateurs Vendeurs

13. Membres / supporters du comité SP95 • Users Eli Lilly DuPont Lyondell Chemical (ARCO) Dow Corning Ben & Jerry's Aurora Biosciences Novo Nordisk Fluor Daniels Bechtel UOP Rohm & Haas Union Carbide Sterling Caltex • Vendors/Integrators H-P Foxboro PriceWaterhouse Coopers InCode SAP Rockwell Fisher-Rosemount Marcam ABB Honeywell Groupe Schneider Base 10 Systems OSI Sequencia Digital Interface Cherry Services TAVA Yokogawa Object Automation Bailey Intellution Automation & Control Moore Lighthammer Bradley Ward Systems Valmet Cornerstone Advanced Technical Systems • General MESA NAMUR PDXI NEMA AMR Purdue University Jean Vieille Albert Pampel Dr. Guido Carlo-Stella

14. Agenda • L’ISA • Le comité ISA SP95 • Défis de l’Entreprise • Objectifs S95 • Domaines d’application • Contenu de la norme • Modèles et définitions • Autres travaux • Et maintenant?

15. Défis de l’Entreprise • Les sociétés doivent continuellement: • Répondre aux Changements du Marché • Répondre aux Changements Technologiques • Réduire les Résistances Internes au Changement • Réduire les Perturbations liées au Changement sur les Processus de Gestion • Contrôler les Coûts et les Marges

16. Le succès exige... • Bonne Information = Bonnes Décisions • Personnel de Production Responsable • Concentré sur la Production et la Qualité • Sensible à la Performance de l ’Entreprise Rôle du Système d’information Intégré • Données Exactes, à Temps, Format adapté • Optimisation du Coût Total de Possession • Ressources - Actif - Capital • Réduction du risque • “Agilité”-> Compétitivité • Autoriser les changements « en douceur »

17. Problème ! Planification des Ressources de l ’Entreprise Réunir des communautés de culture et de technologie disparates • Les gens du Contrôle comprennent la complexité des installations industrielles • « L’Entreprise est une espèce de nuage… • Le but de l ’Entreprise est de Fabriquer » Données • Les gens de la Gestion comprennent la complexité de l’Entreprise • « Le système de Contrôle est une boîte noire… • Le but de l ’Entreprise est de gagner de l ’Argent » Système de contrôle

18. Où en sommes-nous actuellement? Pas de Modèle Commun d’Intégration Difficultés pour les Utilisateurs à Communiquer leurs Exigences S95 Intégration Entreprise Contrôle Intégration Difficile de solutions de Différents Vendeurs Intégration Difficile à Conclure

19. Les besoins • Réduire le temps nécessaire aux utilisateurs • pour atteindre la pleine production de nouveaux produits. • Permettre aux vendeurs de développer les outils • appropriés pour intégrer les Systèmes de Contrôle dans l’Entreprise. • Permettre aux Utilisateurs de mieux identifier leurs besoins. • Réduire le coût de l’automatisation • des processus de gestion de la production. • Optimiser la “Chaîne d’Approvisionnement” • Réduire l’effort d’ingénierie du cycle de vie

20. Agenda • L’ISA • Le comité ISA SP95 • Défis de l’Entreprise • Objectifs S95 • Domaines d’application • Contenu de la norme • Modèles et définitions • Autres travaux • Et maintenant?

21. Objectifs S95 • Établir un Vocabulaire Commun pour les procédés Continus, Discontinus & Discrets • Trouver une Vue Commune des Problèmes • Construire un Modèle Commun • Définir des Structures de données • Achever rapidement les spécifications S95.01

22. Cible S95 La norme S95 s’adresse à ceux qui sont concernés par : • La conception, la construction, l’exploitation • des installations de production • La spécification d’interfaces • entre Systèmes de Contrôle (au sens large) • et Système d ’Entreprise (l ’ensemble des systèmes du domaine de gestion de l’Entreprise) • La conception, la création, la commercialisation de systèmes • utilisés pour interfacer Systèmes de Contrôle et Systèmes d ’Entreprise

23. Application de la norme S95 • Peut être utilisé pour améliorer la capacité d’intégration EXISTANTE des Systèmes de Contrôle dans le Système d’Entreprise. • Peut être appliqué sans considération du degré d’automatisation. • Favorise une bonne intégration des Systèmes de contrôle dans le Système d’Entreprise pendant tout le cycle de vie de ces systèmes.

24. Il n’est PAS dans l’intention de S95 • De suggérer qu’il n’existe qu’une seule voie pour implémenter l’intégration des Systèmes de Contrôle dans le Système d’Entreprise ! • De forcer les utilisateurs à abandonner leur méthode actuelle pour traiter l’intégration ! • De restreindre les développements dans le domaine de l’intégration des Systèmes de Contrôle dans le Système d’Entreprise !

25. Agenda • L’ISA • Le comité ISA SP95 • Défis de l’Entreprise • Objectifs S95 • Domaines d’application • Contenu de la norme • Modèles et définitions • Autres travaux • Et maintenant?

26. Mesurable (ex. Poids) Comptabilisable Forte Faible Forte Faible Produits Mélangé à l’Ordre Discontinu Continu Type de produit Conçu à l’Ordre Assemblé à l’Ordre Répétitif Quantité d’Information Entreprise -> Production Variabilité du Produit

27. Fabriqué à la Commande Fabriqué Stockée Conçu à la Commande Configuré à la Commande PDXI NAMUR S88.01 SME Modèles de Production Discontinue Modèles de Production Discrète Modèles de Production Continue Logistique et Production Stratégies logistiques alternatives Stratégies de production alternatives

28. Question ! Comment un même standard peut-il couvrir une telle variété de réglementations et de pratiques de production? • Fabrication à la commande, Production Stockée, KANBAN, Ingénierie à la Commande, Fabrication Répétitive, Production Batch,…

29. Réponse: • Établir un modèle qui sépare les processus de Gestion des processus de Production • Établir un modèle qui définit l’information, et n’impose aucune répartition des données et des processus informatifs

30. Fabriqué à la Commande Fabriqué Stockée Conçu à la Commande Configuré à la Commande S95 PDXI NAMUR S88.01 SME Modèles de Production Discontinue Modèles de Production Discrète Modèles de Production Continue Réponse S95 Stratégies logistiques alternatives S95 ne doit pas être restreint à des processus de production ou de logistique spécifiques Stratégies de production alternatives

31. Agenda • L’ISA • Le comité ISA SP95 • Défis de l’Entreprise • Objectifs S95 • Domaines d’application • Contenu de la norme • Modèles et définitions • Autres travaux • Et maintenant?

32. Contenu de la norme S95.01 Terminologie S95.01 Modèles S95 Intégration Entreprise Contrôle dS95.02 Structures de données et attributs dS95.03 Modèles des opérations de production

33. Purdue Reference Model for CIM • Développé à la fin des années 80 à l’université de Purdue • par un consortium de vendeurs, d’utilisateurs et d’universitaires. • Conduit par Dr. Theodore Williams (Membre du comité et ancien président de l’ISA) • Définit plusieurs modèles • utilisés pour décrire l’ensemble d’une entreprise manufacturière • Des éléments du rapport final sont inclus dans la norme S95.01

34. PRM Stratégie 5b Information stratégique Direction générale de l’entreprise 5a Production, planification, Affectation de la charge aux usines, R&D Gestion 4a Production de l ’usine, planification Direction opérationnelle usine Exécution (Contrôle) 3 Coordination inter-unités Supervision globale 2 Contrôle de l’unité Contrôle et Supervision 1 Contrôle de process Automates, Contrôle local 0 Procédé Transformations physiques

35. Niveau 3 Systèmes de Contrôle de production Supervision de zone, Programme détaillé de production Systèmes de contrôle Procédés Continus Systèmes de contrôle Procédés Discontinus Systèmes de contrôle Procédés Discrets Domaines S95 • Hiérarchie fonctionnelle simplifiée du programme de production, illustrant la portée de S95 (PRM) : Systèmes de pilotage logistique Programme de production usine et gestion opérationnelle Niveau 4 Interface définie dans S95.01/02 Modèles définis dansS95.03 Niveaux 2,1,0

36. Domaine S95.01 La première partie de la norme définit : • L’Étendue du domaine du contrôle manufacturier • L’Organisation de l’actif physique de l’Entreprise manufacturière • Les Fonctions concernées par l’interface entre les domaines du Contrôle et de Gestion de l’Entreprise • L’Information partagée entre les fonctions de Contrôle et les fonctions d’Entreprise

37. Domaine S95.02 La seconde partie de la norme définit: • Les attributs des objets définis dans la partie 1 • Les structures de données pour échanger l’information objet définie dans la partie1 Points particuliers • Indépendance technologique / Support de l’information • Pas de protocole imposé • Pas de format imposé pour les données

38. S95.01 Modèle Equipement dS95.02Attributs Equipement Domaine S95.02

39. Systèmes de contrôle Procédés Continus Systèmes de contrôle Procédés Discontinus Systèmes de contrôle Procédés Discrets Domaine S95.03 La troisième partie de la norme définit: • Les modèles des activités à l’intérieur du niveau 3 du modèle hiérarchique PRM Systèmes de pilotage logistique Programme de production usine et gestion opérationnelle Niveau 4 Niveau 3 Systèmes de Contrôle de production Supervision de zone, Programme détaillé de production Niveaux 2,1,0

40. Agenda • L’ISA • Le comité ISA SP95 • Défis de l’Entreprise • Objectifs S95 • Domaines d’application • Contenu de la norme • Modèles et définitions • Autres travaux • Et maintenant?

41. Modèles pour l’ Intégration • Plusieurs modèles sont utilisés pour décrire les concepts de l’intégration : • Chaque modèle précise une vue particulière du problème de l’intégration • Ces modèles révèlent des niveaux de détail croissants • Modèle Hiérarchique des Activités • Modèle des Flux de données entre Fonctions • Catégories d’Information • Modèles Objets

42. Définition des Domaines Fonctions Concernées Définitions de l’Information Catégories d’Information Flux d’Informations Concernés Éléments des Définitions & Modèles Fonctions des Domaines

43. Définitions des Domaines • Domaine : Sur qui repose la responsabilité ? • Domaine du Contrôle • Autres domaines de l ’Entreprise • Fonction  au Domaine du Contrôle : • Utile aux opérateurs pour faire leur travail • Critique par rapport à la réglementation. • Critique pour la sûreté des installations • Concerne la phase opérationnelle du cycle de vie de l ’installation Et pas sa conception, sa construction ou son démantèlement

44. Fonctions Externes au Domaine du Contrôle (ex : Plan de Production) Flux d’information (ex : Programme de Production et Résultats de la Production) Frontière Systèmes d’Entreprise/de Contrôle Fonctions détaillées Fonctions NON détaillées Fonctions à l’intérieur du domaine du Contrôle (ex : Surveillance des Équipements) Flux de données détaillés Flux de données NON détaillés Sélection de l’information concernée • L’information qui “traverse la frontière” est identifiée et détaillée :

45. Contrôle de la Production (3.0) Contrôle des Stocks (7.0) Données Procédé Demandes de dérogation En ligne Standards Données Procédé Résultats AQ Résultats AQ Assurance Qualité (6.0) Modèle Fonctionnel • Définit • Les fonctions majeures dans l’entreprise • L’information qui doit être échangée • Représente les flux de données • Exemple : • Pourquoi ? • Présente un modèle communet une terminologie qui sont utilisés pour décrire les fonctions majeures impliquées dans les processus de gestion

46. Frontière Entreprise / Contrôle Fonctions inclues dans le Domaine Traitement Commandes Réception matières et énergie Comptabilité Industrielle (1.0) Expéditions (8.0) (9.0) Stocks produits finis Plan de Production Programme de Conditionnement Besoins Long terme Matières & Énergie Coût & Performance Production (2.0) Confirmation Expéditions Libération Expéditions Objectifs de coût de Production Capacité de Production Production du Plan Programme de Production Dérogations Produits Finis Contrôle Matières Énergie Contrôle de la Production Gestion Besoins court terme Process Data Matières & Énergie Stocks Demandes de Dérogation (4.0) (3.0) (7.0) Dispo Matières et énergie En ligne Confirmation Commandes Entrantes Spécifications Standard et Client Résultats AQ Besoins Matières &Énergie Données Procédé Résultats AQ Méthodes et Standards Demandes de Maintenance Assurance Qualité Achats Réponses Retours Maintenance (5.0) (6.0) Demande Info Produit et Procédé Savoir-Faire Produit et Procédé Exigences Standard & Client Ordres d’achats Besoins Maintenance Exigences Produit $ Procédé Maintenance Marketing & Ventes (10.0) Recherche & Développement Ingénierie

47. Frontière Entreprise / Contrôle Détail des Fonctions de Contrôle Plan de Production Assurance Qualité Comptabilité Industrielle Achats (5.0) (2.0) (8.0) (6.0) Programme de Production Performances & coûts de Production Capacité de Production Production du Plan Objectifs de coût de Production Données Procédé Résultats AQ Ordres d’achat et Exigences Ingénierie Support Procédé Contrôle des Opérations Rapport de Production Instructions Techniques Procédé et Coûts Planification des Opérations Tests de Performance Résultats modification et demandes d’étude (3.2) (3.1) (3.3) Plan de Production Retour Technique Produit et Procédé Demandes Maintenance Demande d’Information Produit et Procédé Besoins court terme Matières & Energie Réponses Maintenance Stock Matières & Energie Savoire-Faire Produit et Procédé Méthodes & Standards Maintenance Rapport Technique de Maintenance Contrôle Matières & Énergie Maintenance RD&E (4.0) (10.0)

48. Modèle objet S95.03 Production Production Production Capability Requirements Responses Work Scheduling Resource Work Management Tracking Work (QA) Product Dispatching Analysis Product Historical Process Definition Data Analysis Management Management Work Production Execution Analysis Process Automated Monitoring Control

49. Catégories d’Information Identifiées • Flux de données: L’information est classée par catégories • Diagrammes de VENN multiples: Utilisés pour illustrer les recouvrements entre catégories d’information Information d’Entreprise Programme de Production, Gestion Opérationnelle, etc. Information de Définition Produit Information de Capacité de Production Information de Production (Comment fabriquer) (Ressources disponibles) (Ce qu’il faut Produire, Résultats Information de Contrôle de la Production Supervision de Zone, Programme de Production détaillé, Sûreté, etc.

50. Objets typiques • Information de Définition du Produit Comment fabriquer • Segments de Production, Nomenclature ressources nécessaires (Matière, Énergie, Personnel et Équipement) • Information de Capacité de Production Ressources disponibles • Segments de Procédé, Ressources disponibles (Matière, Énergie, Personnel et Équipement) • Information de production Ce qu ’il faut Produire, Résultats • Requêtes et Réponses de Production