近日，國(guó)際自動(dòng)化協(xié)會(huì)（ISA）發(fā)布了ISA-95最新標(biāo)準(zhǔn)。
一、ANSI/ISA-95.00.01-2025標(biāo)準(zhǔn)全新發(fā)布
最新發(fā)布的 ANSI/ISA-95.00.01 - 2025（IEC 62264 - 1 Mod），即《企業(yè) - 控制系統(tǒng)集成 —— 第 1 部分：模型與術(shù)語(yǔ)》，可謂亮點(diǎn)紛呈。相較于 2010 年版本，它精準(zhǔn)反映了企業(yè)內(nèi)的特定功能，在企業(yè)與制造及控制領(lǐng)域之間勾勒出更為清晰的界限，同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)細(xì)節(jié)上實(shí)現(xiàn)了更高程度的一致性。
ANSI/ISA-95.00.01-2025，也被稱(chēng)為 ISA-95 第 1 部分，總結(jié)了制造運(yùn)營(yíng)和控制領(lǐng)域的范圍，討論了制造企業(yè)的實(shí)物資產(chǎn)是如何組織的，列出了與控制功能和企業(yè)功能之間接口相關(guān)的功能，并描述了這些功能之間共享的信息。此次對(duì) 2010 年版 ISA-95 第 1 部分的更新包括反映企業(yè)特定功能的變化，突出企業(yè)與制造及控制領(lǐng)域之間的界限，并與標(biāo)準(zhǔn)中的其他細(xì)節(jié)保持一致。
該組織報(bào)告稱(chēng)，隨著世界日益數(shù)字化，2025 年對(duì) ISA-95 第 1 部分的更新反映了對(duì)集成標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)需求。制定 ISA-95 系列標(biāo)準(zhǔn)的 ISA95 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)在編寫(xiě)最新修訂版時(shí)，力求考慮到不斷變化的工業(yè)格局。
ISA95 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)主席克里斯蒂安・蒙欽斯基（Christian Monchinski）解釋說(shuō)：“數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)推動(dòng)了跨業(yè)務(wù)和制造運(yùn)營(yíng)的模塊化架構(gòu)日益興起。這些架構(gòu)由容器化的工作負(fù)載組成，可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，并可在本地、云端或混合環(huán)境中運(yùn)行。同樣重要的是向以數(shù)據(jù)為中心的架構(gòu)轉(zhuǎn)變，在這種架構(gòu)中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過(guò)基于標(biāo)準(zhǔn)的情境化形成的元數(shù)據(jù)得到豐富。
“更新后的 ISA-95 第 1 部分重申了在這些系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化集成接口的重要性。它還強(qiáng)化了 ISA-95 在為表示制造運(yùn)營(yíng)信息提供共享本體和語(yǔ)義模型方面的關(guān)鍵作用。此次發(fā)布為全球工業(yè)界提供了設(shè)計(jì)互聯(lián)、智能和敏捷制造系統(tǒng)所需的術(shù)語(yǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。”
ISA-95 標(biāo)準(zhǔn)的核心目的在于為企業(yè)中制造控制功能與業(yè)務(wù)功能間的信息交換打造一個(gè)抽象模型。通過(guò)清晰定義這些功能間的接口，致力于構(gòu)建強(qiáng)大、安全且具成本效益的信息交換機(jī)制。同時(shí)，它還為集成項(xiàng)目確定關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)，促進(jìn)制造人員與信息技術(shù)（IT）人員的緊密協(xié)作，大幅降低項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)、成本和錯(cuò)誤。
在數(shù)字化浪潮席卷全球的當(dāng)下，制造企業(yè)的架構(gòu)正經(jīng)歷深刻變革。模塊化架構(gòu)如雨后春筍般涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)成為驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)的核心要素。最新版 ISA-95 Part 1 敏銳捕捉到這些變化，進(jìn)一步夯實(shí)了標(biāo)準(zhǔn)化集成接口的重要地位，為構(gòu)建智能、高效的制造系統(tǒng)筑牢根基。
二、ISA-95 標(biāo)準(zhǔn)介紹
ISA-95 標(biāo)準(zhǔn)誕生于 1995 年，由國(guó)際自動(dòng)化協(xié)會(huì)（ISA）精心打造，是一套旨在深度融合物流系統(tǒng)與制造控制系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它宛如一座橋梁，橫跨在企業(yè)的商業(yè)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間，為二者的高效溝通與協(xié)作奠定基礎(chǔ)。該標(biāo)準(zhǔn)框架涵蓋八大關(guān)鍵部分，每一部分都肩負(fù)獨(dú)特使命。
ISA-95 Part 1（模型與術(shù)語(yǔ)）：全面總結(jié)制造運(yùn)營(yíng)和控制領(lǐng)域的范疇，深入探討制造企業(yè)實(shí)物資產(chǎn)的組織方式，詳盡列出控制功能與企業(yè)功能接口相關(guān)的功能，并精準(zhǔn)描述功能間共享的信息。
ISA-95 Part 2（企業(yè) - 控制系統(tǒng)集成的對(duì)象與屬性）：明確制造控制功能與其他企業(yè)功能間交換的概念性接口內(nèi)容，聚焦于標(biāo)準(zhǔn)第 1 部分定義的層次模型中第 3 級(jí)制造系統(tǒng)與第 4 級(jí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的接口，致力于降低接口實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)、成本與錯(cuò)誤。
ISA-95 Part 3（制造運(yùn)營(yíng)管理的活動(dòng)模型）：定義制造運(yùn)營(yíng)管理的活動(dòng)模型，助力企業(yè)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，詳細(xì)描述與制造運(yùn)營(yíng)管理相關(guān)的活動(dòng)模型、第 3 級(jí)功能，以及第 3 級(jí)活動(dòng)間交換的部分?jǐn)?shù)據(jù)。
ISA-95 Part 4（制造運(yùn)營(yíng)管理集成的對(duì)象與屬性）：進(jìn)一步細(xì)化 ISA-95 第 3 部分中制造運(yùn)營(yíng)管理活動(dòng)間數(shù)據(jù)交換所涉及的對(duì)象模型和屬性，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)全生命周期內(nèi)良好的制造運(yùn)營(yíng)管理集成實(shí)踐，可用于提升現(xiàn)有制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的集成能力，且不受自動(dòng)化程度限制。
ISA-95 Part 5（業(yè)務(wù)到制造的事務(wù)處理）：依據(jù)執(zhí)行與 ISA-95 模型第 3 級(jí)和第 4 級(jí)相關(guān)的業(yè)務(wù)和制造活動(dòng)的應(yīng)用程序間的信息交換，定義事務(wù)，推動(dòng)信息的收集、檢索、傳輸和存儲(chǔ)，全力支持企業(yè) - 控制系統(tǒng)集成。
ISA-95 Part 6（消息服務(wù)模型）：精心描述一組用于在 ISA-95 模型的第 3 級(jí)和第 4 級(jí)之間，以及第 3 級(jí)內(nèi)執(zhí)行業(yè)務(wù)和制造活動(dòng)的應(yīng)用程序之間進(jìn)行信息交換的消息服務(wù)，明確系統(tǒng)之間信息交換的標(biāo)準(zhǔn)接口。
ISA-95 Part 7（別名服務(wù)模型）：定義與技術(shù)無(wú)關(guān)的服務(wù)和消息，用于關(guān)聯(lián)和映射在制造運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域應(yīng)用程序與其他領(lǐng)域應(yīng)用程序之間交換的別名（等效標(biāo)識(shí)符）及相關(guān)情境，不過(guò)系統(tǒng)組織和所有者的識(shí)別以及等效對(duì)象命名空間的生命周期管理不在此標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
ISA-95 Part 8（信息交換配置文件）：作為對(duì) ISA-95 的最新更新，規(guī)定為 ISA-95 模型的特定實(shí)現(xiàn)組定義信息交換配置文件的方法，明確在第 4 級(jí)和第 3 級(jí)之間或第 3 級(jí)活動(dòng)之間的接口上交換的對(duì)象模型，以及用于 ISA-95 實(shí)現(xiàn)的動(dòng)詞和名詞。
三、ISA-95 模型介紹
ISA-95 模型構(gòu)建起一個(gè)由五個(gè)層次組成的清晰架構(gòu)：
第 0 層（物理生產(chǎn)過(guò)程）：生動(dòng)描繪工廠運(yùn)行的物理過(guò)程，涵蓋現(xiàn)場(chǎng)或車(chē)間的各類(lèi)機(jī)器和資產(chǎn)。
第 1 層（感知和操控生產(chǎn)過(guò)程）：聚焦于數(shù)據(jù)的收集以及對(duì)物理過(guò)程的精準(zhǔn)操控，涉及傳感器、智能設(shè)備、閥門(mén)等影響生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。
第 2 層（監(jiān)控和監(jiān)督控制）：在制造環(huán)境中對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控和監(jiān)督，可編程邏輯控制器（PLC）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）等控制設(shè)備在此層發(fā)揮關(guān)鍵作用。
第 3 層（制造運(yùn)營(yíng)管理）：包含制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）以及監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）等系統(tǒng)，全面負(fù)責(zé)制造運(yùn)營(yíng)的管理工作，ISA-95 標(biāo)準(zhǔn)著重關(guān)注該層與第 4 層之間的接口。
第 4 層（業(yè)務(wù)規(guī)劃和物流）：囊括與企業(yè)運(yùn)營(yíng)相關(guān)的所有活動(dòng)，企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)是其中的重要組成部分。
四、關(guān)于ISA-95 委員會(huì)
ISA95 委員會(huì)堪稱(chēng) ISA-95 標(biāo)準(zhǔn)背后的智囊團(tuán)，匯聚了全球自動(dòng)化、制造和信息技術(shù)領(lǐng)域的頂尖專(zhuān)家。在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，委員會(huì)以普渡大學(xué)計(jì)算機(jī)集成制造參考模型（層次形式）為基石，致力于詳細(xì)定義企業(yè)的抽象模型，構(gòu)建通用術(shù)語(yǔ)體系，以便準(zhǔn)確描述和理解企業(yè)，并規(guī)范制造控制功能與其他企業(yè)功能間的電子信息交換。委員會(huì)大門(mén)向所有對(duì)企業(yè)發(fā)展懷揣熱忱的人士敞開(kāi)，不斷吸納新的智慧與力量，推動(dòng) ISA-95 標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)俱進(jìn)、持續(xù)完善。
五、ISA-95在智能制造和工業(yè) 4.0 中的角色
自 20 世紀(jì) 90 年代中期 ISA-95 標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)世以來(lái)，技術(shù)變革日新月異，智能制造和工業(yè) 4.0 時(shí)代強(qiáng)勢(shì)來(lái)臨。盡管 ISA-95 模型最初以層次結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，而當(dāng)下數(shù)據(jù)流愈發(fā)分散，但這一標(biāo)準(zhǔn)框架憑借其抽象性和通用性，展現(xiàn)出強(qiáng)大的適應(yīng)能力。它始終將重點(diǎn)置于活動(dòng)本身，而非特定技術(shù)，作為一種與技術(shù)無(wú)關(guān)的通信模型，其價(jià)值歷久彌新。
六、結(jié)語(yǔ)
在工業(yè) 4.0 時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)蓬勃發(fā)展，制造企業(yè)對(duì)系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)交互的需求達(dá)到前所未有的高度。ISA-95 標(biāo)準(zhǔn)憑借其對(duì)系統(tǒng)界限的精準(zhǔn)描述，成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)集成項(xiàng)目的關(guān)鍵指引。眾多制造企業(yè)將其奉為參考架構(gòu)，借助它推動(dòng)系統(tǒng)間的互操作性，為實(shí)現(xiàn)智能制造的宏偉目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。事實(shí)上，ISA-95 已然成為全球現(xiàn)代制造信息交換領(lǐng)域最為全面、權(quán)威的定義，在工業(yè) 4.0 及未來(lái)發(fā)展中，持續(xù)為制造商定義、開(kāi)發(fā)和集成復(fù)雜系統(tǒng)與流程提供不可或缺的支持。
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