Universidad Simón Bolívar Departamento de Procesos y Sistemas
Prof. Gustavo Sánchez (gsanchez@usb.ve) Enero, 2015
Introducción En este documento se presenta una introducción a los aspectos más importantes relacionados con la norma ISA S95.
El contenido está dividido en las siguientes secciones:
Básicamente se analiza el modelo propuesto en esta norma para la integración entre las funciones empresariales de alto nivel (tales como: planificación, gerencia de operaciones, facturación, contabilidad, recursos humanos, etc) y las funciones básicas de control y seguridad de procesos.
• Estructura
• Conceptos Básicos • Antecedentes y Objetivo • Conclusiones
Proceso de Manufactura Un proceso de manufactura puede definirse como una secuencia de operaciones que tiene como objetivo la creación de productos con valor agregado a partir de recursos limitados, tales como materia prima, energía, consumibles, recursos humanos, etc. En la figura 1 se aprecia una representación de una fábrica de automóviles que incluye las etapas de diseño, ensamblaje y pruebas finales de funcionamiento.
Figura 1. Ejemplo de un proceso de manufactura: fábrica de automóviles
Modelo Un modelo es una representación concisa de un objeto o idea, de forma simplificada. En general su propósito consiste en facilitar el análisis del objeto o idea que en si mismo puede ser de alta complejidad. Un modelo puede resultar un medio de comunicación eficiente, evitando ambigüedades e imprecisiones al momento de realizar descripciones. En la figura 2 presenta un modelo anatómico de un corazón humano. Figura 2. Modelo anatómico de un corazón humano
Sistema Es un conjunto de elementos que interactúan dinámicamente para lograr un objetivo y operando sobre datos, energía o materia. El sistema puede ser físico o concreto (p.ej. una red de computadoras, como se muestra en la figura 3) o puede ser abstracto o conceptual (p.ej. un programa de software).
Figura 3. Sistema compuesto por una red de computadoras
Control de Procesos Es el conjunto de conocimientos y tecnologías necesarios para lograr que un proceso se desarrolle de acuerdo a un plan previamente especificado, a pesar de las perturbaciones, cambios en los parámetros, fallas en los equipos y cualquier incertidumbre que exista sobre su funcionamiento. En la figura 4 se puede apreciar una sala de control de procesos típica, desde la cual un operador observa información relacionada con el proceso.
Figura 4. Sala de Control de Procesos
Automatización Son los conocimientos y tecnologías necesarios para controlar un proceso sin la necesidad de intervención de un operador humano. Incluye áreas tales como instrumentación (hardware), sistemas de control y supervisión, sistemas de transmisión y recolección de datos y aplicaciones software en tiempo real. En la figura 5 se muestra un conjunto de robots industriales operando en una fábrica de automóviles
Figura 5. Robots industriales operando en una fábrica de automóviles
¿ Para qué nos sirve
la Automatización? Ejecución de tareas repetitivas
Operación Manual
difíciles o imposibles para un operador humano! Operador Operación Automática
Funciones Empresariales Son aquellas que ejecuta una empresa con el fin de lograr sus objetivos: Operaciones (Producciรณn), Finanzas, Contabilidad, Mercadotecnia, Ventas, Recursos humanos, Servicios PostVenta, Investigaciรณn y Desarrollo, Infraestructura, Planificaciรณn, etc.
Las mismas pueden clasificarse en niveles jerรกrquicos, como se muestra en la figura 6. Figura 6. Funciones empresariales clasificadas en niveles jerรกrquicos
Business Planning & Logistics (BP&L) Son sistemas que integran el soporte informático necesario para la planificación, ejecución y seguimiento de las funciones empresariales de alto nivel tales como: planificación de producción, gerencia de operaciones, facturación, contabilidad y recursos humanos
Manufacturing Operations and Control (MO&C) Son sistemas que integran el soporte inform谩tico necesario para la planificaci贸n, ejecuci贸n, control y seguimiento de las funciones empresariales de bajo nivel tales como: operaciones, calidad, mantenimiento, etc.
Integración BP&L - MO&C Los sistemas BP&L deben integrarse con los MO&C para intercambiar información acerca de 3 preguntas fundamentales … • ¿ Qué debe producirse ? • ¿ Cómo debe producirse ? • ¿ Qué se dispone para
producir ?
Historia Los procesos de manufactura tal como los entendemos hoy en día … tienen más de un siglo de historia … … las condiciones actuales son particularmente exigentes …
Condiciones Actuales Economía Global • Aumento de la competencia • Clientes cada vez más exigentes
Nuevas regulaciones • Ambientales • Laborales
Reducción del Ciclo de Vida de los Productos
Normas
International Standard Organization
International Telecommunication Union
International Electrotechnical Comission
Las normas o estĂĄndares son documentos publicados por organismos internacionales, que facilitan el comercio y el intercambio entre diversos usuarios y fabricantes de una tecnologĂa, garantizando su compatibilidad, calidad, seguridad de funcionamiento y responsabilidad socio-ambiental.
International Society of Automation (ISA)
Organización sin fines de lucro creada en 1945 en los Estados Unidos de América, cuyo objetivo consiste en proponer, validar y promover la adopción de normas en el área de la automatización y el control de procesos, a nivel internacional.
Standard ISA95 Como respuesta a la necesidad de integración de los sistemas BP&L con los sistemas MO&C …
en el año 1996 comienza el desarrollo de la norma ISA S95 - Integración entre Funciones Empresariales y Sistemas de Control
Objetivo de ISA95
Promover las buenas pr谩cticas en el 谩mbito de la integraci贸n de sistemas entre los niveles de Gerencia y Operaciones, independientemente de los fabricantes o del grado de automatizaci贸n existente
Estructura de ISA95 Part 1: Models and Terminology
Part 2: Object Model Attributes
Part 4: Object Models and Attributes for Manufacturing Operations Management Integration
Part 3: Activity Models of Manufacturing Operations Management
Part 5: Business-toManufacturing Transactions
Modelo de Funciones de ISA S95 Como puede observarse en esta figura, el modelo de funciones definido por ISA 95 es bastante complejo
Cada 贸valo representa una de las 10 funciones empresariales