ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ИНТЕГРАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЕМ

Часть 1

Модели и терминология

IEC 62264-1:2013 Enterprise-control system integration — Part 1: Models and terminology (IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН ООО «НИИ экономики связи и информатики «Интерэкомс» (ООО «НИИ «Интерэкомс») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 100 «Стратегический и инновационный менеджмент»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2014 г. № 1874-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62264-1:2013 «Интеграция систем управления предприятием. Часть 1. Модели и терминология» (IEC 62264-1:2003 «Enterprise-control system integration — Part 1: Models and terminology»).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 62264-1-2010

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

В настоящем стандарте предложены модели и описания информации с различными уровнями детализации и абстрагирования. Эти уровни показаны на рисунке 1, который служит своеобразной картой, облегчающей понимание дальнейших описаний, представленных в настоящем стандарте. Каждая последующая модель и диаграмма отличаются большей степенью детализации по сравнению с представлением в предыдущей модели.

Domain    Activities    and    functions    Functions descriptions    in    domains    of interest

(IEC 62264-2)    (Clause    8)    (Subclause    6.5)

Domain descriptions (Clause 5) Описание доменов Activities and functions in domains (Clause 5 and 6) Функции в доменах Functions of interest (Clause 6 and 7) Рассматриваемые функции Object models of information (IEC 62264-2) Описание информации Categories of information (Clause 8) Категории информации Information flows of interest (Subclause 6.5) Рассматриваемые информационные потоки

Рисунок 1 — Обзор моделей, используемых в стандарте

Модели начинаются с описания домена систем управления и домена систем предприятия. Рассмотрение этих доменов приведено в разделе 5.

Функции внутри указанных доменов представлены в разделах 5 и 6. Рассматриваемые функции, имеющие отношение к настоящему стандарту, описаны более подробно в разделе 6. Информационные потоки между этими функциями приведены в 6.5.

Описание категорий информации приведено в разделе 8. Формальные объектные модели информации приведены в МЭК 62264-2.

Информационные потоки, циркулирующие между функциями и определяемые как относящиеся или не относящиеся к домену управления, описывают границу между предприятием и его управленческой системой. Информационный обмен между функциями внутри домена управления и информационный обмен между функциями вне этого домена настоящим стандартом не охвачены. На рисунке 2 показан интерфейс «предприятие—система управления» в том виде, в каком он отображен в модели потоков данных между управленческими и неуправленческими функциями; темные кружочки указывают на функции обмена информацией, которые описаны в модели потоков данных. Функции, обозначенные белыми кружочками, и потоки данных, показанные пунктирными линиями, рассмотрены как внешние по отношению к настоящему стандарту.

6

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014

Functions within the manufacturing operations and control domain (e.g. equipment monitoring)

Functions outside the manufacturing operations and control domain (e.g. production scheduling) Рассматриваемые информационные потоки (например, календарное планирование и результаты производства) Information flows of interest (e.g production schedule and production results) Функции вне домена управления (например, календарное планирование производства) Enterprise-control system boundary Граница между предприятием и управленческой системой Functions within the manufacturing operations and control domain (e.g. equipment monitoring) Функции внутри домена управления (например, текущий контроль оборудования) Functions detailed Детализируемые функции Functions not detailed Не детализируемые функции Information flows detailed Детализируемые потоки данных Information flows not detailed Не детализируемые потоки данных

Рисунок 2 — Граница между предприятием и его управленческой системой

5 Модели иерархических структур

5.1    Вводные замечания

В разделе 5 представлены модели иерархических структур, относящиеся к системам управления производством и другим коммерческим системам.

Примечание — Помимо иерархии видов деятельности, существует также иерархия проектных решений и соответствующего планирования, входящие в интеграцию систем управления предприятием. Иерархия решений описана в ИСО 15704.

5.2    Функциональная иерархия

5.2.1 Уровни иерархии

На рисунке 3 отображены различные уровни модели функциональной иерархии: планирование и материально-техническое обеспечение хозяйственной деятельности, управление производственными операциями и управление серийным, непрерывным или дискретным производством. Модель показывает иерархические уровни, на которых принимаются решения. В настоящем стандарте рассмотрена граница между уровнями 4 и 3 иерархической модели. Обычно это граничный слой между функциями календарного планирования и функциями оперативного управления и координации на цеховом уровне.

Примечание 1 — Обычно они связаны с взаимодействием между планированием производства на предприятии и оперативным управлением/координацией работ производственных цехов предприятия.

7

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014

Уровень 0 определен для реальных физических процессов.

Уровень 1 определен для тех видов деятельности, которые связаны с измерением и воздействием на физические процессы и охватывают временные интервалы, длительностью не более чем несколько секунд.

Уровень 2 определен для тех видов деятельности, которые связаны с непрерывным контролем и управлением физическими процессами и охватывают временные интервалы, длительностью в несколько часов, минут, секунд и долей секунд.

Уровень 3 определен для тех видов деятельности, которые связаны рабочим потоком при производстве требуемой продукции, включая работы по ведению учета/координации процессов, и охватывают временные интервалы, длительностью в несколько дней, смен, часов, минут и секунд.

Уровень 4 определен для тех видов деятельности, которые связаны с бизнесом и необходимы для управления производством. Связанные с производством виды деятельности включают в себя утверждение основного плана работы предприятия (например, использование материалов, доставки и перевозок), определение уровня материальных запасов и получение гарантий того, что материалы для производства будут поставлены вовремя и в нужное место. Информация, получаемая на уровне 3, имеет решающее значение для работ, проводимых на уровне 4. Уровень 4 обычно охватывает временные интервалы, длительностью в несколько месяцев, недель и дней.

Примечание 2 — Существуют и иные, не связанные с производством виды бизнес-деятельности, которые могут относиться к уровням 1—4 (и даже к более высоким уровням, например меры по обеспечению безопасности), однако они не определены в МЭК 62264.

Примечание 3 — Термины «функция» и «вид деятельности (работа)» использованы как синонимы.

Уровни 2,1 и 0 представляют функции диспетчерского управления производственными модулями или технологическими линиями, функции оперативного управления и функции управления технологическими процессами, они не охвачены настоящим стандартом. Выделение и разметка уровней основаны на установившейся практике и более подробно обсуждаются в приложении D. Уровень 0 отображает процесс — обычно технологический или производственный. Уровень 1 представляет ручной ввод данных, датчики и исполнительные механизмы, используемые для контроля и регулирования процесса. Уровень 2 показывает управляющие воздействия (осуществляемые вручную или с помощью автоматики), которые обеспечивают стабильность процесса и удерживают его под контролем. Для функций указанных уровней существует несколько различных моделей, основанных на конкретных стратегиях организации производства.

В настоящем стандарте термин МОМ определен для видов деятельности на уровне 3 и информационных потоков, а термин МО&С — для видов деятельности на уровнях 1,2 и 3 и информационных потоков. В МЭК 62264-1 предполагается, что все виды деятельности напрямую не представлены в МО&С, чтобы быть частью области предприятия.

5.2.2 Критерии отбора функций для включения в домен производственного управления

Критериями для определения видов деятельности, которые необходимо включать в уровень 3, 2 или 1, должны быть те виды деятельности, который вносят непосредственный вклад в производство, дают информацию о персонале, оборудовании или материале и отвечают любому из следующих условий:

a)    деятельность имеет решающее значение для безопасности предприятия;

b)    деятельность имеет решающее значение для надежности работы предприятия;

c)    деятельность имеет решающее значение для эффективности работы предприятия.

Примечание 1 — Абсолютная эффективность предприятий может зависеть от факторов, которые неподконтрольны данному предприятию (графики MRP-планирования, ассортимент продукции и т. д.). Данные виды деятельности не входят в уровень 3, 2 или 1;

d)    деятельность имеет решающее значение для качества продукции;

e)    деятельность имеет решающее значение для поддержания совместимости с нормативными требованиями.

Пример — Поддержание совместимости с требованиями региональных, государственных и других организаций, связанных с продукцией и их производством.

Примечание 2 — Эта деятельность связана с учетом таких факторов, как безопасность, соответствие требованиям охраны окружающей среды и существующим принципам добросовестного производства.

9

Примечание 3 — Существуют и другие критерии, например связанные с политикой компании и ее организационной структурой или с характером операций, которые могли бы расширить область производственного управления (см. приложение А).

Примечание 4 — Такие мероприятия, как управление выплатой зарплаты и должностями персонала, могут стать важными для запуска промышленного предприятия, однако их нельзя считать частью управления производственным процессом.

5.2.3    Операции уровня 4

Операции уровня 4, как правило, включают в себя:

a)    сбор/хранение сырья и использование запасных частей и доступных запасов, а также предоставление данных для закупки сырья и запасных частей;

b)    сбор и хранение данных об общем потреблении энергии и доступных запасов, а также предоставление данных для приобретения источника энергии;

c)    сбор и хранение данных об общих товарах в технологических и производственных инвентаризационных файлах;

d)    сбор и хранение файлов контроля качества, поскольку они связаны с требованиями заказчика;

e)    сбор и хранение данных об использовании механизмов и оборудования, а также файлов с их жизненным циклом, которые необходимы для планирования профилактического/предупредительного технического обслуживания;

f)    сбор и хранение данных об использовании рабочей силы для их передачи для кадрового и бухгалтерского учета;

д)    формирование основного графика производства на предприятии;

h)    изменение основного графика производства для полученных заказов в зависимости от наличия ресурсов, доступных источников энергии, уровня потребления электроэнергии, а также требований к техническому обслуживанию;

i)    разработка оптимального регламента профилактического обслуживания и графиков обновления оборудования в координации с основным графиком производства на предприятии;

j)    определение в процессе оптимальных уровней запасов сырья, источников энергии, запасных частей и товаров в каждом пункте хранения. Эти функции также включают MRP и закупки запасных частей;

k)    изменение основного графика производства по мере необходимости при прерывании основного производства;

l)    планирование производственных мощностей на основе всех вышеуказанных видов деятельности.

5.2.4    Операции уровня 3

5.2.4.1 Общие виды деятельности на уровне 3

На уровне 3 обычно выполняются следующие операции:

a)    формирование отчетов о выпуске продукции производственным участком, включая определение переменных производственных затрат;

b)    сбор и накопление данных о ходе производства на участке, о состоянии запасов, о трудозатратах, расходе сырья, использовании запчастей и энергии;

c)    сбор и анализ в пакетном режиме данных, требуемых для функций проектирования; это может быть, например, статистический анализ качества или другие похожие контрольные функции;

d)    функции, связанные с персоналом: сбор статистики выполнения рабочих операций (например, по временным затратам и составу задач), планирование отпусков, планирование подготовки кадров, согласование тарифных ставок с профсоюзом, внутреннее обучение персонала и оценка его квалификации;

е)    формирование оперативного производственного графика для данного уровня с охватом функций технического обслуживания, транспортных операций и обеспечение других производственных

нужд;

f) локальная оптимизация затрат производственного участка при выполнении календарного плана, подготовленного на уровне 4;

д) изменение производственных графиков в целях компенсации простоев объекта, которые могут возникать на тех или иных участках производства;

ю

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014

h)    управление производственным процессом;

i)    управление процессом технического обслуживания производственного оборудования;

j)    управление процессом лабораторных испытаний и испытаниями для определения качества материалов;

k)    управление перемещениями и хранением материалов;

l)    преобразование ориентированной на бизнес информации, используемой для обмена данных с уровнем 4, в информацию, ориентированную на управление производственным процессом и используемую на уровне 3 и ниже.

Описания основных функциональных возможностей, указанных в 5.2.4.2—5.2.4.13, связаны с различными общими видами деятельности на уровне 3.

5.2.4.2    Распределение ресурсов и управление их использованием

Домен управления включает функции управления теми ресурсами, которые имеют прямое отношение к управлению производственным процессом. К числу этих ресурсов относят машины, станки, квалифицированных специалистов, материалы, вспомогательное оборудование, рабочие документы и прочие объекты, необходимые для начала и доведения до конца выполняемой работы. Управление этими ресурсами может предусматривать их локальное резервирование для достижения целей, определенных календарным планом.

В домене управления гарантируется, что оборудование должным образом настроено на выполнение надлежащего процесса и все необходимые для этого ресурсы выделены. Здесь также формируется в реальном времени информация о текущем состоянии ресурсов и фиксируется подробная предыстория их использования.

5.2.4.3    Диспетчерское управление производством

В домене управления реализованы функции управления потоками продукции, представленными в форме работ, заказов, групп изделий, партий и рабочих заданий, посредством направления продукции на конкретные производственные агрегаты и конкретному персоналу. Диспетчерская информация обычно представляется заданной последовательностью работ и может изменяться в реальном масштабе времени в зависимости от событий, происходящих на цеховом уровне.

В домене управления предписанные графики работ могут претерпевать изменения в пределах согласованных ограничений, в зависимости от наличия локальных производственных возможностей и от текущих условий производства. Диспетчерское управление предполагает возможность регулирования объемов незавершенного производства в любой точке процесса путем использования буферных запасов, организации повторной обработки и утилизации отходов.

5.2.4.4    Сбор и накопление данных

Домен управления обеспечивает возможность получения оперативных производственных и параметрических данных об используемом оборудовании и производственных процессах.

Домен управления «отвечает» также за предоставление в реальном времени информации о состоянии производственного оборудования и производственных процессов, а также сведений о предыстории производства и параметрических данных.

5.2.4.5    Управление качеством

Домен управления включает функции представления данных оперативных измерений характеристик производственного процесса и их анализа для целей обеспечения надлежащего контроля качества продукции и выявления проблем, требующих внимания. В этом домене могут быть рекомендованы соответствующие действия по устранению выявленных проблем, включая корреляционный анализ симптомов, принимаемых мер и получаемых результатов в целях определения причин возникающих проблем.

Это предполагает использование методов статистического контроля технологических процессов и статистического контроля качества (SPC/SQC), отслеживания и упорядочения неоперативных процедур контроля и анализа в рамках лабораторных информационно-управляющих систем.

5.2.4.6    Управление технологическими процессами

Домен управления включает функции контроля хода производства и обеспечивает его автоматическую корректировку или предоставляет операторам информационную поддержку в принятии решений по корректирующим воздействиям и совершенствованию функций управления технологическим

процессом. Эти функции могут быть непосредственно связаны с управляемым процессом и касаться конкретных контролируемых машин и оборудования или могут иметь межоперационный характер и обеспечивать поэтапное отслеживание контролируемого технологического процесса от одной операции к другой.

Домен управления может также включать функции управления аварийной сигнализацией, которая должна обеспечивать предоставление уведомления соответствующего производственного персонала об изменениях параметров процесса, выходящих за установленные пределы.

5.2.4.7    Отслеживание хода производственного процесса

Домен управления охватывает также функции предоставления информации о текущем состоянии производственного процесса и о текущем распределении работ. Статусная информация может включать: сведения о персонале, назначенном на выполнение рабочих заданий; о материалах и компонентах, используемых в ходе производства; о текущих производственных условиях, а также о любых тревожных сигналах, случаях повторной обработки или иных исключительных ситуациях, связанных с выпуском конкретной продукции. Этот набор функций включает обеспечение возможности регистрации производственной информации, которая позволяет отслеживать вперед и назад движение всех компонентов и их использование в каждом конечном изделии.

5.2.4.8    Анализ функционирования

Домен управления содержит функции формирования самой последней отчетной информации о фактических итогах выполнения производственных операций в сопоставлении с предысторией процесса и ожидаемыми результатами. Это касается таких измеряемых характеристик, как использование ресурсов, наличие ресурсов, длительность цикла изготовления изделия, соблюдение графиков и соответствие стандартам. Анализ функционирования может включать использование методов статического контроля производства и качества продукции и предусматривать статистические выборки информации по различным функциям управления, которые обеспечивают измерение эксплуатационных параметров.

5.2.4.9    Детализированное планирование операций

Домен управления содержит также функциональные возможности упорядочения на основе использования различных приоритетов, атрибутов, характеристик и технологических инструкций применительно к конкретным производственным агрегатам и конкретным характеристикам изделий: например, форме, цвету или прочим параметрам, которые при соответствующем упорядочении минимизируют затраты по настройке оборудования. При детализированном оперативном планировании принимают во внимание ограниченность возможностей использования ресурсов и рассматривают альтернативные перекрывающиеся или параллельные операции для определения точного времени загрузки оборудования и его настройки на сменные задания.

5.2.4.10    Управление документооборотом

Домен управления включает ряд функциональных возможностей управления регистрационными данными и документами, которые сопровождают каждое производимое изделие. К их числу относят рабочие инструкции, рецептурные данные, чертежи, стандартные рабочие процедуры, программы изготовления деталей, характеристики партии, записи о конструкторских изменениях, информацию межсменного взаимодействия, а также возможность редактирования плановой и фактической информации. Из домена управления пересылают вниз, на уровень производственных операций, соответствующие указания, в том числе необходимую информацию для операторов или рецептурные данные для систем управления технологическими установками. Кроме того, этот домен должен также содержать функции контроля и обеспечения целостности нормативной и регуляционной документации, экологических норм, правил техники безопасности и охраны труда, а также информацию о порядке действий в стандартных ситуациях, например о порядке осуществления корректирующих процедур.

5.2.4.11    Управление трудовыми ресурсами

Домен управления содержит ряд функций, обеспечивающих получение информации о статусных характеристиках персонала в реальном времени. Это функции регистрации присутствия и периодов занятости, отслеживания квалификационных характеристик и периодов использования квалифицированного персонала не по прямому назначению (например, на подготовку сырья и материалов или в инструментальной кладовой) для объективной калькуляции себестоимости выполняемых операций. Функция

ГОСТ Р МЭК 62264-1—2014

управления трудовыми ресурсами может взаимодействовать с функцией распределения ресурсов в целях обеспечения оптимальных назначений персонала на выполняемые работы.

Примечание — Управление трудовыми ресурсами может быть взаимосвязанным с распределением ресурсов при кадровых назначениях, которое предназначено для оптимизации производства или использования ресурсов.

5.2.4.12    Управление техническим обслуживанием

Домен управления содержит ряд функций управления техническим обслуживанием и инструментальным обеспечением. Эти функции гарантируют наличие необходимого оборудования и инструмента для производственного процесса. В домене могут быть также функции планирования периодического или планово-предупредительного профилактического обслуживания, а также функции реагирования на проблемы, требующие немедленного решения. В рамках функций технического обслуживания фиксируется предыстория прошлых событий и проблем для облегчения задач технической диагностики.

5.2.4.13    Перемещение, хранение и отслеживание материалов

Область МОМ должна обладать некоторыми функциональными возможностями управления, отслеживания перемещения и хранения материалов, незавершенной и готовой продукции, а также их перемещения в пределах рабочего места и между ними. В некоторых случаях эти функции могут также быть связанными с получением материалов, с определенными типами испытаний материалов, с их обработкой или преобразованием, а также с подготовкой материалов к отгрузке.

5.3 Ролевая иерархия оборудования

5.3.1 Модель ролевой иерархии оборудования

Базовые активы предприятия, вовлекаемые в производственный процесс, обычно представляются в иерархической форме, отображенной на рисунке 4. Это расширение модели, описанной в МЭК 61512-1, включает определение активов дискретного и непрерывного производств. Группы более низкого уровня объединены в объекты вышележащих уровней иерархии. В некоторых случаях группа определенного уровня может входить в другую группу того же уровня.

Примечание 1 — Термин «ролевая иерархия» применяют к модели оборудования для указания того, что эта иерархия определяется посредством функций и видов деятельности уровней 3 и 4, которые могут выполнять элементы оборудования. Фактическое местонахождение, состав и взаимосвязь этих элементов определяются с помощью иерархии материальных активов оборудования (см. 5.4).

Данная модель определяет зоны ответственности для различных функциональных уровней, заданных в функциональной иерархической модели (см. рисунок 3). Модель ролевой иерархии оборудования, кроме того, позволяет описывать некоторые из объектов, используемых в обмене информацией между функциями.

Эти модели для конкретной области применения могут сворачиваться или разворачиваться.

Примечание 2 — Конкретные правила сворачивания или разворачивания этих моделей в МЭК 62264 не определены, поэтому можно дать следующие рекомендации:

1)    Сворачивание моделей — элементы в моделях можно пропускать до тех пор, пока эти модели не станут последовательными, и принимать во внимание функции комбинированных или удаленных элементов.

2)    Разворачивание моделей — элементы можно добавлять или разделять внутри моделей. В тех случаях, когда их вводят между связанными элементами, целостность первоначальных взаимосвязей необходимо сохранять. Элементы можно разделять для раздельного управления более мелкими элементами.

Ролевую модель оборудования на языке UML (ИСО/МЭК 19501), описанную в МЭК 62264-2, используют для определения информации в ролевой иерархии оборудования. UML-модель содержит правила построения иерархических моделей, применяемых при различных сценариях управления производственным процессом.

13

Рисунок 4 — Ролевая иерархия оборудования

5.3.2    Предприятие

Предприятие — это комплекс, который состоит из одной или нескольких производственных площадок и может содержать в себе производственные участки. Предприятие отвечает за определение номенклатуры выпускаемых изделий, производственных площадок, на которых они будут выполнены, и главным образом — за выбор способов их производства.

Функции уровня 4 обычно охватывают уровни предприятия и производственных площадок. Однако планирование объемов и календарное планирование предприятия может распространяться на производственные участки, гибкие производственные модули, технологические линии или агрегаты производственных участков.

5.3.3    Производственная площадка

Производственная площадка — это определенная предприятием группа объектов, объединенная по физическому, территориальному или логическому принципу. Она может включать производственные участки, технологические линии, гибкие производственные модули и производственные агрегаты. Функции уровня 4 производственной площадки заключаются в локальном управлении и локальной оптимизации производства. Планирование объемов и календарное планирование могут охватывать гибкие производственные модули, технологические линии или агрегаты производственных участков.

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014

Производственную площадку обычно идентифицируют по ее географическому положению и основным производственным возможностям. В общем случае производственные площадки обладают четко определенными производственными возможностями.

Примечание — Примерами производственных площадок в разных отраслях промышленности могут служить «завод на далласской автомагистрали», «олефиновый завод в Диар Парке» или «муниципальные производственные мощности компании Johnson». Производственные площадки часто используют для составления предварительных планов по объемам производства и календарных планов предприятия.

5.3.4    Производственный участок

Производственный участок — это физическая, территориальная или логическая группа объектов, определяемая в рамках производственной площадки. В эту группу могут входить гибкие производственные модули, производственные агрегаты и технологические линии. Большинство функций уровня 3 реализованы применительно к производственному участку. Производственные участки обычно идентифицированы по их производственным мощностям и территориальному положению.

Примечание — Примерами идентификации производственных участков в разных отраслях промышленности могут служить «производство по выпуску комплементарных металлооксидных полупроводников», «северная нефтебаза» или «2-я линия сборки электронной аппаратуры».

Производственные участки обычно располагают четко определенными производственными возможностями и производственными мощностями, которые используются на уровнях 3 и 4 планирования объемов и календарного планирования.

Производственный участок состоит из низкоуровневых элементов, обеспечивающих выполнение функций производства. Существуют три типа таких элементов: для моделей непрерывного производства, для моделей дискретного производства (циклического и нециклического) и для моделей серийного производства. Производственный участок может включать один или несколько низкоуровневых элементов любого типа в зависимости от конкретных производственных потребностей. Во многих случаях производственные участки должны иметь в своем составе совокупность технологических линий для дискретных операций, производственные установки для реализации непрерывных процессов и гибкие производственные модули (ГПМ) для процессов серийного выпуска продукции. Например, производитель напитков может иметь производственный участок с непрерывными операциями смешивания в производственной установке, которая питает далее серийный процесс, реализуемый ГПМ и передающий продукт на технологическую линию разливки напитка по бутылкам, где выполняется дискретный процесс бутилирования.

В зависимости от выбранной стратегии планирования объемов и календарного планирования функции уровня 4 могут завершать свою работу на уровне производственного участка или планировать далее работу элементов нижнего уровня в рамках производственных участков.

5.3.5    Рабочее место и рабочий блок

Рабочие места — это элементы, находящиеся ниже производственного участка в иерархии оборудования. В области управления производственным процессом для рабочих мест и рабочих блоков существуют специальные термины, применимые к серийному производству, непрерывному производству, дискретному или периодическому производству, а также к хранению и перемещению материалов и оборудования. Общий термин «рабочее место» можно использовать в тех случаях, когда элемент оборудования не имеет значения при обсуждении.

Типы рабочих мест, специально определенные в настоящем стандарте, — это технологические модули, единичное производственное оборудование, производственные линии или зоны хранения (см. рисунок 5). При необходимости применения конкретных ролевых иерархий оборудования, где определенные типы не используют, типы рабочих мест могут быть расширены. После введения нового типа необходимо сохранять прежние взаимосвязи в иерархии как с определенными типами рабочих мест (в пределах производственного участка, содержащего рабочие блоки).

Пример 1 — Новый тип рабочего места представляет собой четкую группу рабочих блоков (один рабочий блок может принадлежать только одному рабочему месту).

Пример 2 —Дополнительными типами рабочих мест являются:

•    лаборатория, используемая в операциях по обеспечению качества;

•    передвижное резервное оборудование;

•    склад неиспользуемого оборудования (применяемого при техническом обслуживании);

•    центр перевозок.

15

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины, определения и аббревиатуры..................................................2

3.1    Термины и определения............................................................2

3.2    Аббревиатуры....................................................................5

4    Обзор проблем интеграции систем управления предприятием................................5

5    Модели иерархических структур.........................................................7

5.1    Вводные замечания...............................................................7

5.2    Функциональная иерархия..........................................................7

5.3    Ролевая иерархия оборудования...................................................13

5.4    Иерархия материальных активов оборудования.......................................18

6    Функциональная модель потоков данных..............................................20

6.1    Описание.......................................................................20

6.2    Нотация модели потоков данных...................................................20

6.3    Функциональная модель взаимодействия «предприятие — система управления»...........20

6.4    Функции........................................................................23

6.5    Информационные потоки..........................................................27

7    Управление производственным процессом (МОМ)....................................32

7.1 Работы по управлению производственным процессом...............................32

7.2    Категории работ по управлению производственным процессом.....................32

7.3    Другие виды деятельности при управлении производственным процессом............34

7.4    Ресурсы управления производственным процессом...............................34

8    Информационная модель........................................................34

8.1    Пояснение модели...........................................................34

8.2    Категории информации о производственном процессе...............................34

8.3    Информация относительно управления производственным процессом................38

9    Полнота информации, ее совместимость и соответствие требованиям........................51

9.1    Полнота информации.............................................................51

9.2    Совместимость информации.......................................................51

9.3    Соответствие требованиям........................................................51

Приложение А (справочное) Другие виды деятельности предприятия, влияющие на управление

производственным процессом.............................................52

Приложение В (справочное) Связанные стандарты.........................................57

Приложение С (справочное) Движущие механизмы хозяйственной деятельности и ключевые

показатели деятельности.................................................60

Приложение D (справочное) Вопросы и ответы, связанные с серией стандартов МЭК 62264.......65

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

ссылочным национальным стандартам Российской Федерации.................66

Библиография........................................................................67

Введение

Настоящий стандарт содержит описание основных функций предприятия в сфере производства и контроля, а также общие сведения об информационном взаимодействии в данных сферах. Другие части комплекса стандартов МЭК 62264 устанавливают способы наиболее надежного, защищенного и экономически эффективного обмена информацией, обеспечивающие целостность всей системы. В рамках настоящего стандарта сфера производства и контроля включает в себя системы управления производственными процессами, системы управления производством и другие связанные с ними системы и оборудование, связанное с производством. Термины «предприятие», «управление», «технологический контроль» и «производство» используются в самом общем смысле и подходят для их применения к большому числу отраслей промышленности.

Комплекс стандартов МЭК 62264 состоит из нескольких частей и определяет интерфейсы между функциями предприятия и управляющими воздействиями. В настоящем стандарте приведены стандартные модели и терминология, необходимые для описания интерфейсов между производственными системами предприятия и системами управления технологическими процессами. Модели и терминология, представленные в настоящем стандарте, служат следующим целям:

a)    отражают успешный практический опыт интеграции автоматизированных систем управления с управленческими системами предприятия на протяжении всего жизненного цикла систем;

b)    могут быть использованы для расширения существующих возможностей интеграции управленческих и производственных систем предприятия;

c)    могут быть применены независимо от исходной степени автоматизации предприятия.

В частности, в настоящем стандарте предложены стандартная терминология и непротиворечивое множество принципов и моделей для интегрирования систем управления с производственными системами, что должно улучшить возможности взаимодействия между всеми участниками процесса управления. Такая интеграция должна:

a)    сократить временные затраты на достижение проектных объемов выпуска новых видов продукции;

b)    создать поставщикам благоприятные условия для поставки соответствующих инструментальных средств интеграции систем управления с производственными системами предприятий;

c)    позволить конечным пользователям лучше определять свои реальные потребности;

d)    сократить затраты на автоматизацию технологических процессов;

e)    оптимизировать цепочки поставок;

1) уменьшить затраты на проектные работы в течение жизненного цикла систем.

Настоящий стандарт предназначен для тех, кто:

a)    принимает участие в проектировании, строительстве или эксплуатации промышленных предприятий;

b)    отвечает за определение взаимодействия между системами управления производством и технологическими процессами и другими системами коммерческого предприятия;

c)    принимает участие в разработке, создании, маркетинге и внедрении средств автоматизации, используемых для обеспечения взаимодействия производственных процессов и бизнес-систем;

d)    принимает участие в определении, разработке и управлении созданием продукции, ее движении и хранении на промышленных предприятиях.

Настоящий стандарт не содержит:

-    предложений по единственному способу интеграции систем управления с производственными системами предприятия;

-    принуждения пользователей настоящего стандарта к отказу от применяемых ими методов интеграции, или

-    ограничений на ведущиеся разработки в области интеграции систем управления с производственными системами предприятия.

В разделе 5 описаны иерархические модели видов деятельности, связанных с промышленными предприятиями, где в общих чертах рассмотрены те виды деятельности (работ), которые связаны с производственными процессами и управлением (контролем), а также существующие на уровне материально-технического обеспечения. В этом разделе описана иерархическая модель оборудования, связанного с производственными процессами и управлением. Раздел 5 также содержит определения формата моделей и терминологию.

IV

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014

В разделе 7 подробно представлена информация, которая содержится в информационных потоках, рассмотренных в разделе 6, с целью создания единой терминологии для обмениваемых информационных элементов. В разделе 7 содержатся формальные определения моделей и терминология, атрибуты и свойства которых формально не определены в данном разделе настоящего стандарта.

В разделе 8 приведено описание категорий информационных структур, которыми обмениваются между приложениями на уровнях 4 и 3, а также предоставлены информационные категории, которыми обмениваются между приложениями в пределах уровня 3.

В разделе 9 приведены заключения относительно совместимости реализаций, соответствия спецификациям (техническим требованиям), полноты этих спецификаций и реализаций согласно настоящему стандарту.

В приложении А рассмотрены взаимосвязи между комплексом стандартов МЭК 62264 и другими публикациями по стандартизации в сфере производства.

В приложении В предоставлен перечень стандартов, в целом связанных с интеграцией предприятия.

В приложении С описаны факторы развития бизнеса и ключевые показатели эффективности, которые являются причинами обмена информацией между бизнес-функциями и функциями управления.

В других частях комплекса стандартов МЭК 62264 рассмотрены способы наиболее надежного, защищенного и экономически эффективного обмена информацией, обеспечивающие целостность всей системы.

V

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИНТЕГРАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЕМ

Часть 1

Модели и терминология

Enterprise-control system integration.

Part 1. Models and terminology

Дата введения — 2016—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на принципы организации интерфейсов между функциями управления технологическими процессами и другими функциями предприятия. В настоящем стандарте установлено описание домена управления производственными процессами (уровень 3) и их видов деятельности, а также интерфейс взаимодействия и связанные с ними операции уровня 3 и между уровнями 3 и 4. Подобное описание позволяет производить объединение доменов производственных процессов и управления (уровни 3, 2, 1) с доменом предприятия (уровень 4). Интерфейс взаимодействия между уровнями 3 и 2 рассмотрен достаточно кратко.

Целью настоящего стандарта является унификация и повышение терминологической совместимости, связанной с интерфейсом взаимодействия, снижением рисков, стоимости и ошибок. Настоящий стандарт можно использовать для облегчения реализации нового ассортимента продукции. Целью данного стандарта также является создание систем на уровне предприятия и систем управления, которые будут совместимыми между собой и легко интегрироваться.

Настоящий стандарт распространяется:

a)    на наглядное представление совокупности производственных операций и границ системы управления;

b)    рассмотрение структуры основных активов предприятия, вовлеченных в производственный процесс;

c)    определение перечня функций, обеспечивающих сопряжение функциональной структуры управляющей системы с функциональной структурой предприятия;

d)    описание информации, которую одновременно используют и в производственной системе предприятия, и в системе управления.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты, которые необходимо учитывать при использовании настоящего стандарта. В случае ссылок на документы, у которых указана дата утверждения, необходимо пользоваться только указанной редакцией. В том случае, когда дата утверждения не приведена, следует пользоваться последней редакцией ссылочных документов, включая любые поправки и изменения к ним:

МЭК 61512-1:1997 Управление периодическими (технологическими) процессами. Часть 1. Модели и терминология (IEC 61512-1:1997, Batch control — Part 1: Models and terminology)

МЭК 62264-2 Интеграция системы управления предприятием. Часть 2. Объект и атрибуты для интеграции системы управления предприятием (IEC 62264-2, Enterprise-control system integration — Part 2: Object and attributes for enterprise-control system integration)

Издание официальное

МЭК 62264-3 Интеграция системы управления предприятием. Часть 3. Модели деятельности управления технологическими операциями (ЕС 62264-3 Enterprise-control system integration — Part 3: Activity models of manufacturing operations management)

МЭК 62264-5 Интеграция систем управления предприятием. Часть 5. Операции «бизнес-производство» (IEC 62264-5, Enterprise-control system integration — Part 5: Business to manufacturing transactions)

ИСО/МЭК 19501:2005 Информационные технологии. Открытая распределительная обработка. Унифицированный язык моделирования (UML). Версия 1.4.2 (ISO/IEC 19501:2005, Information technology — Open Distributed Processing — Unified Modeling Language (UML) Version 1.4.2)

ИСО 15704:2000 Системы промышленной автоматизации. Требования к архитектуре эталонных предприятий и методологии (ISO 15704:2000, Industrial automation systems — Requirements for enter-prise-reference architectures and methodologies)

3 Термины, определения и аббревиатуры

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    Термины и определения

3.1.1    работа (деятельность), функция (activity, function): Совокупность заданий, которую можно классифицировать как обладающую единой целью.

3.1.2    производственный участок (area): Физическая, территориальная или логическая группа объектов, определяемая в рамках производственной площадки.

3.1.3    доступная мощность (available capacity): Производственная мощность, которая могла бы быть использована, но пока не доступна для выпуска текущей или будущей продукции

3.1.4    ведомость материалов (bill of material): Полный перечень сборочных узлов, деталей или материалов, которые используют при выпуске промышленного изделия, с указанием необходимого количества по каждой позиции.

Примечание — Термин «изделие» может относиться как к конечной продукции, так и к полуфабрикатам.

3.1.5    номенклатура ресурсов (bill of resources): Полный перечень ресурсов, потребляемых при выпуске промышленного изделия, с указанием времени и места их использования в производственном процессе.

Примечание 1 — Этим перечнем также может быть список основных ресурсов, необходимых для изготовления изделия, привязанный к производственным участкам и часто используемый для прогнозирования влияния изменений календарного плана выпуска продукции на поставку ресурсов.

Примечание 2 — Номенклатура ресурсов обычно не содержит расходных материалов.

3.1.6    способность, возможность (capability): Способность к выполнению действий, характеризуемая определенной квалификацией и мерой производительности.

3.1.7    производительность (capacity): Мера способности к выполнению определенных функций, элемент оценки способностей.

Примечание — Более подробную информацию по этому термину см. в приложении F.

Пример — Меры производительности, расхода, массы или объема.

3.1.8    зафиксированная производительность (committed capacity): Используемый или запланированный к использованию показатель производительности.

3.1.9    расходные материалы (consumables): Ресурсы, которые обычно не включают в ведомости материалов и не учитывают отдельной строкой в конкретных производственных заявках.

3.1.10    предприятие (enterprise): Одна или несколько организаций, имеющих определенное назначение, общие цели и задачи по выпуску конкретной продукции или предоставлению определенных услуг.

3.1.11    область предприятия (enterprise domain): Область, которая содержит все работы на уровне 4, а также информацию, которая поступает на уровень 3 и передается с него.

3.1.12    завершенная в производстве продукция (finished goods): Готовые изделия, прошедшие все производственные операции обработки.

2

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014

3.1.13    отказ от конечной продукции (finished goods waiver): Документы, разрешающие использование материалов и деталей, не полностью соответствующих требованиям технических условий.

3.1.14    оперативный запрос на отказ от продукции (in-process request waiver): Запрос относительно отклонений от стандартных технологических процедур.

Примечание — Отказ может быть обусловлен отклонениями в характеристиках материалов, оборудования или в параметрах качества [в тех случаях, когда могут обеспечиваться стандартные технические характеристики продукции (изделия)].

3.1.15    управление операциями с товарно-материальными запасами (inventory operations management): Работы в пределах уровня 3 на производственном предприятии, которые позволяют координировать, управлять и отслеживать товарно-материальные запасы и перемещение материалов между производственными операциями.

3.1.16    уровень 4 (level 4): Функции, входящие в работы, связанные с деловой активностью и необходимые для управления промышленной организацией.

3.1.17    уровень 3 (level 3): Функции, входящие в управление рабочими потоками для получения требуемой конечной продукции.

3.1.18    уровень 2 (level 2): Функции, связанные с непрерывным контролем и управлением физическим процессом.

3.1.19    уровень 1 (level 1): Функции, связанные с измерением и воздействием на физический процесс.

3.1.20    уровень 0 (level 0): Функции, связанные с реальным физическим процессом.

3.1.21    промышленное предприятие (manufacturing facility): Производственная площадка и/или участок внутри нее, включающие в себя ресурсы и все виды деятельности, связанные с использованием этих ресурсов.

3.1.22    управление производственным процессом (операциями) (manufacturing operations management, MOM): Все виды деятельности на уровне 2 на промышленном предприятии, которые обеспечивают координацию работ персонала, оборудования и использование материалов при производстве.

3.1.23    домен управления производственными процессами (manufacturing operations management domain, MOM domain): Домен, который включает в себя все виды деятельности на уровне 2 и информацию, поступающую на уровни 1,2 и получаемую с этих уровней.

Примечание — Указанный домен является частью домена промышленных операций и управления.

3.1.24    управление процессом технического обслуживания (maintenance operations management): Все виды деятельности промышленного предприятия на уровне 2, которые позволяют координировать, направлять и отслеживать функции технического обслуживания оборудования, инструментов и связанных с ними активов и которые будут гарантировать их пригодность для производства, а также планирование реактивного, периодического, предупредительного и активного технического обслуживания.

3.1.25    рабочий сегмент (operations segment): Определение численности персонала, оборудования, реальных активов и материальных ресурсов, необходимых для завершения рабочего этапа производства и конкретного определения операции.

3.1.26    технологический сегмент (process segment): Не зависящее от конкретной продукции представление совокупности ресурсов, необходимых для участка производства, со степенью детализации, требуемой для поддержки бизнес-процессов, которые тоже могут не иметь привязки к конкретной продукции.

3.1.27    продукция, продукт (product): Желаемое конечное изделие или полуфабрикат, получаемые в ходе производственных процессов на предприятии.

Примечание — Продукцией может быть промежуточный продукт, конечная продукция или готовые товары для заинтересованной коммерческой стороны.

3.1.28    определение (характеристики) продукции (product definition): Определение персонала, оборудования, реальных активов, материальных ресурсов, регламента производства и планирования, необходимых для создания продукции, со ссылкой на спецификацию на материалы, регламент изготовления продукции и номенклатуру ресурсов.

3.1.29    сегменты производственного процесса (product segment): Информационные объекты, фигурирующие одновременно в спецификации ресурсов и в инструкции по изготовлению конкретного изделия.

3

3.1.30    производственные мощности (production capacity): Совокупность ресурсов, обеспечивающая возможность выпуска предприятием конкретной продукции.

Пример 1 — Эти мощности включают в себя рабочий коллектив, оборудование, материалы, а также возможности технологического сегмента.

Пример 2 — Эти мощности включают в себя полную сумму текущей заявленной мощности, свободной мощности и недостижимой мощности промышленного предприятия.

Пример 3 — Эти мощности включают в себя максимальную устойчивую производительность (объем выпуска), которую можно достигнуть при заданном ассортименте продукции, сырье, рабочей силе, производственном помещении и оборудовании.

3.1.31    управление производством (production control): Совокупность функций, обеспечивающая эффективную организацию производства в масштабах всего предприятия или производственного участка.

3.1.32    производственная линия (production line): Совокупность оборудования, специализированная на производство определенного количества изделий (или группы изделий).

Примечание — Технологическая линия является разновидностью рабочего места.

3.1.33    управление производственным процессом (операциями) (production operations management): Все виды деятельности на уровне 2 на промышленном предприятии, которые обеспечивают координацию, руководство, управление и отслеживание функций, использующих сырье, энергию, оборудование, персонал и информацию для производства продукции, с учетом требуемых затрат, объемов, качества, безопасности и временной протяженности.

3.1.34    инструкция по изготовлению изделия (production rules): Информация, используемая для определения операций по изготовлению конкретной продукции.

3.1.35    производственный блок (production unit): Совокупность производственных агрегатов, обеспечивающая преобразование или разделение одного либо нескольких исходных материалов для получения полуфабрикатов или готовой продукции.

Примечание — Производственная единица является разновидностью рабочего места.

3.1.36    материальный актив (physical asset): Реальный (физический) объект, который однозначно идентифицируется и отслеживается для выполнения технического обслуживания и/или по финансовым соображениям.

Примечание — Комплекс стандартов МЭК 62264 рассматривает материальные активы, используемые в качестве оборудования, хотя на предприятии может быть и множество других материальных активов.

3.1.37    менеджмент процессов контроля качества (quality operations management): Все виды деятельности на уровне 3 на промышленном предприятии, которые обеспечивают координацию, руководство и отслеживание функций измерения и отчетности по результатам контроля качества.

3.1.38    ресурс (resource): Объект хозяйственной деятельности, обеспечивающий использование некоторых или всех производственных возможностей, требуемых для осуществления функций предприятия или реализации бизнес-процессов (в контексте данного стандарта — это совокупность персонала, оборудования и исходных материалов).

3.1.39    производственная площадка (site): Определенная физическая, географическая и/или логическая группа компонентов промышленного предприятия.

3.1.40    блок хранения (storage unit): Выделенное физическое пространство и/или оборудование, специализированные на хранении материалов и/или оборудования в зоне хранения.

Примечание — Блок хранения является разновидностью рабочего блока.

3.1.41    зона хранения (storage zone): Выделенное физическое пространство и/или оборудование, специализированные на хранении материалов и/или оборудования.

Примечание — Зона хранения является разновидностью рабочего места.

3.1.42    недостижимая мощность (unattainable capacity): Часть производственной мощности предприятия, которая не может быть достигнута.

Примечание — Последнее обычно может быть обусловлено такими факторами, как неготовность оборудования, недостаточно оптимальное планирование или ограничение ресурсов.

4

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014

3.1.43    рабочий модуль (work cell): Оборудование, сгруппированное для изготовления семейства деталей, отвечающих сходным производственным требованиям.

Примечание — Производственный модуль является разновидностью рабочего блока.

3.1.44    рабочее место (work center): Элемент оборудования (находящийся ниже производственного участка в ролевой иерархии оборудования), который обеспечивает производство, хранение, перемещение материалов или выполнение любых других плановых работ на уровне 3 или 4.

3.1.45    рабочий блок (work unit): Элемент оборудования (находящийся ниже рабочего места в ролевой иерархии оборудования), который обеспечивает производство, хранение, перемещение материалов или выполнение любых других видов работ на уровне 3 или 4.

3.2 Аббревиатуры

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

ВОМ — ведомость материалов;

CIM — компьютеризированная система управления производством;

MESA — ассоциация промышленных предприятий по решению проблем контроля и оптимизации производственных процессов;

МО&С — производственные операции и управление;

МОМ — управление производственным процессом;

MRP — планирование потребностей в материалах;

PRM — базовая модель Пурдью (Purdue);

SPC — статистический контроль производственных процессов;

SQC — статистический контроль качества;

UML — универсальный язык моделирования (ИСО/МЭК 19501);

WIP — незавершенное производство.

4 Обзор проблем интеграции систем управления предприятием

Для успешного рассмотрения проблем интеграции систем управления предприятием необходимо вначале определить границу между доменом предприятия и доменом управления производственными операциями (МО&С). Эта граница идентифицируется с помощью соответствующих моделей, которые отображают функции предприятия, физическое оборудование и информацию внутри домена МО&С, а также информационные потоки между двумя указанными доменами.

Существует множество различных моделей, представляющих функциональные структуры и интеграцию управленческой системы с производственной системой предприятия:

a)    иерархические модели, которые описывают уровни функциональной структуры и связанные с ними домены управления в рамках промышленных предприятий, представлены в разделе 5. Они базируются на эталонной модели Университета Пурдью для автоматизированного предприятия, обозначаемой как PRM (Purdue Reference Model); на унифицированной функциональной модели MESA и на иерархической модели производственного оборудования, предложенной в МЭК 61512-1. Подробно модели видов деятельности в производственном процессе рассмотрены в МЭК 62264-3.

Примечание 1 — См. в Библиографии — под ред. WILLIAMS T.J., Базовая модель компьютеризированной системы управления производством (CIM), Описание промышленной автоматизации сточки зрения базовой CIM-модели Пурдью.

Примечание 2 — См. в Библиографии — MESA International, Функциональные возможности MES и возможности передачи данных от MRP к MES — Белая книга № 2 со ссылкой на Белую книгу MESA, в которой определены функциональные возможности MES;

b)    модель потоков данных, которая описывает функциональную структуру и информационные потоки внутри производственных предприятий, приведена в разделе 6; она тоже базируется на эталонной модели Университета Пурдью для автоматизированного предприятия;

c)    объектная модель, описывающая информацию, которая может перетекать через границу между производственной и управленческой системами, представлена в разделе 7.

5