Kompas

ISA-95 model

4 minuten leestijd

ISA-95 model is een internationale standaard die een referentiemodel biedt voor de integratie van enterprise- en control systemen, met als doel de communicatie tussen business en manufacturing systemen te verbeteren.

Definitie

ISA-95 (Enterprise-Control System Integration) definieert een hiërarchisch model voor industriële systemen dat de interface tussen enterprise planning en manufacturing control beschrijft. Het model biedt een gemeenschappelijke terminologie en architectuur voor systeem-integratie in de manufacturing sector.

Functionele Hiërarchie

Level 0-4 Model

Level 4: Business Planning & Logistics
    ↕ (Plant Production Scheduling, etc.)
Level 3: Manufacturing Operations Management
    ↕ (Dispatching Production, etc.)
Level 2: Area Supervisory Control
    ↕ (Monitoring, Control)
Level 1: Basic Process Control
    ↕ (Sensing, Manipulation)
Level 0: Physical Production Process

Level 0: De fysieke productieprocessen

  • Raw materials, equipment, finished products
  • Energy flows and transformations

Level 1: Sensing en direct control

  • Sensors, actuators, basic control devices
  • Basic regulatory control (PLC, DCS)

Level 2: Area supervisory control

  • Supervisory control, optimization
  • MES, batch control systems

Level 3: Manufacturing operations management

  • Production workflow control
  • Detailed production scheduling

Level 4: Business planning en logistics

  • ERP systems
  • Plant business planning

Equipment Hiërarchie

Physical Asset Model

Enterprise
├── Site
│   ├── Area
│   │   ├── Process Cell
│   │   │   ├── Unit
│   │   │   │   └── Equipment Module
│   │   │   │       └── Control Module

Definities:

  • Enterprise: De volledige organisatie
  • Site: Een fysieke locatie (fabriek, plant)
  • Area: Een productiegebied binnen een site
  • Process Cell: Een groep van units voor een specifiek proces
  • Unit: Equipment dat een of meer major processing activities uitvoert
  • Equipment Module: Een groep van control modules
  • Control Module: De kleinste logische eenheid

Information Model

Activity Model

  • Process Segment: Kleinste element van manufacturing information
  • Operation: Groep van process segments
  • Procedure: Groep van operations
  • Unit Procedure: Procedure voor een specifieke unit

Resource Model

  • Personnel: Human resources model
  • Equipment: Physical asset resources
  • Material: Raw materials, intermediate products, finished goods
  • Process Segment: Information resources

Toepassing in UNS

Namespace Structuur

Een Unified Namespace kan ISA-95 hiërarchie volgen:

VanEnkhuizen_BV/
├── Fabriek_Rotterdam/
│   ├── Productie_Area_A/
│   │   ├── Lijn_1/
│   │   │   ├── Oven_001/
│   │   │   │   ├── Temperature_Control/
│   │   │   │   └── Status_Module/
│   │   │   └── Robot_002/
│   │   └── Lijn_2/
│   └── Warehouse_Area/

Topic Mapping

{
  "namespace_path": "Enterprise/Site/Area/ProcessCell/Unit",
  "isa95_level": 2,
  "equipment_class": "ProcessUnit",
  "capability": ["Heating", "Monitoring"],
  "reports_to": "Area_Supervisor",
  "contains": ["TempSensor_001", "PressureSensor_002"]
}

Integration Benefits

Semantic Consistency

  • Gemeenschappelijke terminologie tussen OT en IT systemen
  • Standaard data exchange formats
  • Consistent reporting structuren
  • Unified equipment modellering

System Interoperability

  • Reduced integration complexity
  • Standard interfaces tussen levels
  • Clear responsibilities per level
  • Scalable architecture patterns

Manufacturing Operations Model

Production Information

  • Production Capability - wat kan geproduceerd worden
  • Production Schedule - wat wordt gepland
  • Production Performance - wat is gerealiseerd

Resource Information

  • Resource Capability - beschikbare resources
  • Resource Schedule - geplande resource usage
  • Resource Performance - werkelijke resource utilization

Moderne Implementaties

Industry 4.0 Integration

  • Digital Twin mapping naar ISA-95 hiërarchie
  • IoT devices gestructureerd volgens equipment model
  • Analytics georganiseerd per level en capability

Cloud Architecture

  • Edge computing op Level 1-2
  • Cloud services op Level 3-4
  • Hybrid deployments met ISA-95 boundaries

Event-Driven Architecture

  • Events getagged met ISA-95 level en location
  • Event routing gebaseerd op hiërarchie
  • Aggregation patterns per organizational level

Implementatie Overwegingen

Organizational Alignment

  • Role mapping naar ISA-95 levels
  • Responsibility matrices per equipment hierarchy
  • Decision authority boundaries
  • Information flow optimization

Technology Mapping

  • System architecture aligned met functional levels
  • Data governance per hierarchical level
  • Security policies gebaseerd op level boundaries
  • Performance requirements per level

Change Management

  • Gradual migration naar ISA-95 compliance
  • Training programs voor stakeholders
  • Pilot implementations per area or line
  • Best practice sharing tussen sites

Standards Compliance

  • IEC 62264: International equivalent van ISA-95
  • ISA-88: Batch Control standard (integreert met ISA-95)
  • MESA MOM: Manufacturing Operations Management model
  • NAMUR Pyramid: Process industry specific interpretation

Certification Programs

  • ISA-95 Professional certification
  • MESA certified implementation guidelines
  • Vendor compliance programs

Gerelateerde begrippen

Bronnen

  • ISA-95.00.01-2010 Enterprise-Control System Integration
  • IEC 62264 Enterprise-control system integration
  • MESA International ISA-95 Implementation Guide
  • Purdue Enterprise Reference Architecture (PERA)

← Terug naar Softwaredeployment & Architectuur kaart

Grafiekweergave

Backlinks