Présentation
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RÉSUMÉ
L’ISA est une association de professionnels du contrôle des systèmes industriels qui développe des standards comme la série présentée dans cet article couvrant :
- la conception objet, flexible et robuste de l’automatisation ;
- le support informationnel à l’exploitation industrielle ;
- les bases de données industrielles ;
- les interfaces entre applications informatiques industrielles.
L’objectif de cet article est de permettre au lecteur de comprendre leurs bases conceptuelles et leurs domaines d’utilisation.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Jean VIEILLE : Consultant - Control Chain Group, Paris
INTRODUCTION
L'ISA, The International Society of Automation, est une association internationale de droit américain qui rassemble un réseau de 30 000 professionnels du contrôle des systèmes industriels couvrant l'instrumentation (capteurs, actionneurs), l'automatique, l'automatisme (PLC, SCADA, DCS), l'informatique, la sécurité, et la gestion des activités opérationnelles (MOM-MES).
Le développement de normes et standards est une de ses activités les plus visibles dans l'industrie. La documentation produite concerne les méthodes et technologies du contrôle industriel, et correspond selon les cas à des normes prescriptives, des recommandations ou guides de bonnes pratiques, des rapports techniques.
La série de standards présentés dans cet article correspond principalement à la seconde catégorie : leur étude et leur application peuvent faciliter le développement des applications d'automatisme et de gestion de l'exploitation des systèmes industriels. Ils ne constituent pas en eux-mêmes des prescriptions obligatoires au-delà des contraintes que les industriels pourraient imposer à leurs partenaires en y faisant référence.
L'histoire de ces standards a débuté au début des années 1990 avec l'ISA-88 « Batch control », pour l'automatisation orientée objet des procédés flexibles par lots.
Elle s'est poursuivie avec l'ISA-95 qui traite la gestion de l'exploitation des systèmes industriels (MOM – manufacturing operations management, et MES – manufacturing execution systems) et l'interopérabilité (interfaces entre applications informatiques).
Les deux standards ont été opérationnalisés par B2MML, une spécification de schémas XML pour la représentation de toutes les structures de données qui y sont spécifiées, directement utilisable dans les interfaces informatiques.
Dernièrement, l'ISA-106 a proposé un rapport technique pour traiter l'automatisation des procédures dans les procédés continus en ligne avec les standards ISA-88 et ISA-95.
En pratique, l'industriel trouvera dans ces standards un ensemble de bonnes pratiques représentant les règles d'un art appliqué par une large communauté d'experts, traitant de :
-
la spécification et la conception objet, flexible et robuste de l'automatisation industrielle ;
-
l'organisation fonctionnelle du support informatique à l'exploitation industrielle (MOM-MES) ;
-
la structuration-contextualisation des bases de données industrielles pour faciliter le traitement de l'information opérationnelle pour l'exécution, la gestion, le suivi (y compris la traçabilité), l'optimisation ou l'amélioration des processus de fabrication ;
-
la spécification et la conception des interfaces entre applications informatiques.
L'ISA-88 et l'ISA-95 sont respectivement publiées comme normes internationales IEC61512 et ISO/IEC62264.
L'objectif de cet article n'est pas d'offrir une présentation détaillée ou une étude approfondie de ces standards, mais de permettre au lecteur de comprendre leurs domaines d'utilisation respectifs et leurs recouvrements à travers un prisme d'observation rassemblant et rapprochant leurs différents concepts et des exemples d'application.
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Conclusion
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3. Applications
3.1 Gestion de la connaissance
La gestion de la connaissance est une des principales applications des trois standards ISA. Ils sont largement utilisés pour documenter les applications de contrôle industriel : cahier des charges, conception-spécification, tests, documentation d'utilisation des systèmes.
Le métamodèle offre ainsi une structure cohérente pour organiser la documentation du support informationnel d'un système industriel associée :
-
aux phases du cycle de vie (besoins métier, spécification....) ;
-
à la dimension temporelle (gestion des processus métier, gestion et contrôle des processus physiques, contrôle des équipements) ;
-
à la catégorie opérationnelle (production, maintenance, qualité, stocks) ;
-
au niveau de détail (granularité).
Le contenu de la documentation lui-même peut être défini en utilisant les dimensions élaborée dans la vue spatiale.
Ainsi, on pourra définir un système documentaire multidimensionnel valable sur l'ensemble du cycle de vie de l'installation sur ces bases structurante. Ce système s'intègre naturellement dans une architecture d'entreprises. La structure générale est la suivante :
-
vue spatiale :
-
ressources :
-
équipements,
-
personnel,
-
matières,
-
-
processus :
-
aptitudes des installations,
-
connaissance produit ;
-
-
-
vue temporelle :
-
contrôle des équipements (automatisme et régulation),
-
contrôle des processus physiques (contrôle de procédé),
-
gestion des processus physiques,
-
gestion des processus métier.
-
Chaque élément dans les rubriques précédentes est documenté en fonction de la phase du cycle de vie. L'alignement continu du support informationnel aux besoins métier implique que ce cycle de vie n'est pas global, mais anime en permanence cet alignement en partant de l'expression du besoin jusqu'à sa satisfaction par une application informatique documentée.
À titre d'exemple, la description fonctionnelle d'un objet de la vue temporelle (décrivant les comportements) devrait inclure les sections suivantes :
-
en-tête : intitulé, description,...
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Applications
Business to manufacturing markup language (B2MML) http://www.docu-track.com/ http://mesa.org/en/committeeactivities/B2MLL.asp
Manuel de mise en œuvre ISA-88/95 implementation http://www.syntropicfactory.info/isa8895
HAUT DE PAGE
ANSI/ISA-88.00.01 - Batch control – part 1 : Models and Terminology - -
ANSI/ISA-88.00.02 - Batch control part 2 : Data structures and Guidelines for languages - -
ANSI/ISA-88.00.03 - Batch control part 3 : General and Site recipe models and representation - -
ANSI/ISA-88.00.04 - Batch control part 4 : Batch production records - -
ISA-TR88.00.02 - Machine and Unit States : an implementation example of ISA-88 - -
IEC 61512-1 - Batch control – part 1 : Models and Terminology - -
IEC 61512-2 - Batch control part 2 : Data structures and Guidelines for languages - -
IEC 61512-3 - Batch control part 3 : General and Site recipe models and representation - -
IEC 61512-4 - Batch control part 4 : Batch production records - -
NF EN 61512-1 - Contrôle-commande des processus de fabrication par lots – partie 1 : modèles et terminologie - -
NF EN 61512-2 - Contrôle-commande des processus de fabrication par lots (batch) – partie 2 : structures de données et règles...
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