ГОСТ Р ИСО 15746-1-2016 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Интеграция возможностей усовершенствованного управления технологическими процессами и оптимизации для производственных систем. Часть 1. Структура и функциональная модель (Переиздание)

Введение

Системы комплексной автоматизации и системы управления, построенные на основе методов и решений усовершенствованного управления и оптимизации технологических процессов (APC-O-методологии), являясь ключевой частью производственных систем повышенной сложности, предназначены для выполнения задач в соответствии с графиками производственного и календарного планирования. Комплекс международных стандартов ИСО 15746 определяет интеграционные возможности APC-O-методологии, принципы управления производственными процессами (MOM-управление), а также принципы автоматизации и управления производственными процессами и оборудованием.

На рисунке 1 приведена функциональная модель, включающая функциональные возможности (в соответствии с МЭК 62264) производственных процессов и организованная в иерархическую структуру, состоящую из следующих уровней:

a) Уровень 0 определяет реальные производственные процессы;

b) Уровень 1 определяет деятельность, связанную со сбором информации и управлением конкретными производственными процессами. Деятельность на уровне 1, как правило, происходит (осуществляется) в течение нескольких секунд и времени менее одной секунды;

c) Уровень 2 определяет деятельность, связанную с мониторингом и управлением реальными производственными процессами. Деятельность на уровне 2, как правило, происходит (осуществляется) в течение нескольких часов, минут, секунд и времени менее одной секунды;

d) Уровень 3 определяет деятельность, связанную с производственными процессами, которые необходимы для получения требуемой конечной продукции, и включающую в себя мероприятия по ведению учета и координации процессов. Деятельность на уровне 3, как правило, происходит (осуществляется) в течение нескольких дней, смен, часов, минут и секунд;

e) Уровень 4 определяет деятельность, связанную с бизнесом и необходимую для управления производственным предприятием, которая включает в себя формирование основного производственного плана предприятия (технологического оборудования), например по использованию материалов, их поставки и отгрузки продукции, определяющего уровень необходимых материально-технических запасов и контроль за своевременной поставкой материалов на соответствующий производственный участок. При этом информация, получаемая на уровне 3, оказывает решающее влияние на деятельность, осуществляемую на уровне 4. Деятельность на уровне 4, как правило, происходит (осуществляется) в течение нескольких месяцев, недель и дней.

Рисунок 1 - Функциональная иерархия уровней

В ИСО 15746 основное внимание уделено интеграции возможностей APC-O-методологии в управляющую деятельность на Уровне 2, а также в деятельность по управлению производственными операциями (MOM-управление) на Уровне 3 (см. рисунок 1).

APC-O-система на Уровне 2 взаимодействует с MOM-системой на Уровне 3 и передает информацию о производственных процессах в MOM-систему, и в свою очередь, принимает от нее соответствующие команды управления и выполняет их. APC-О-система на Уровне 3 принимает (выборочно) измерительные сигналы и непрерывно контролирует поведение системы, и в свою очередь, по результатам мониторинга осуществляет управление производственной системой на Уровне 2.

Техническое решение (реализация) в части автоматизации, состоит из программных и аппаратных средств различных производителей, используемых для реализации АРС-О-системой всех своих функциональных возможностей. По причине многообразия существующих средств проектирования и приоритетных требований к этим решениям, предоставляемым различными производителями, они являются практически изолированными и относительно независимыми, что затрудняет возможность интеграции этих решений для обеспечения комплексной автоматизации. По этой причине потребители могут приобретать различные компоненты этих решений с зарезервированными и задублированными функциями, что будет приводить к непроизводительному расходованию ресурсов и ограниченному взаимодействию компонентов. В настоящем стандарте представлены основные принципы интероперабельности APC-O-систем, которые способны обеспечивать максимальную интеграцию и функциональную совместимость различных технических решений в части автоматизации.

Настоящий стандарт предназначен для:

- определения подхода, который поможет поставщикам и специалистам по интегрированным APC-O-системам и связанным с ними компонентам автоматизации проверять их функциональную совместимость в соответствии с требованиями, предъявляемыми к жизненному циклу приложений в процессе их проектирования, разработки, внедрения, тестирования, проверки, установки и обслуживания технических решений в области автоматизации;

- определения критериев, которые помогут пользователям в выборе соответствующих технических решений в области автоматизации, например, APC-O-модулей, с целью удовлетворения потребностей пользователей;

- определения основных принципов и базовых концептуальных элементов (концептуальных структурных элементов), которые будут достаточны для решения выявленных проблем и возможностей;

- сокращения времени и затрат при определении и описании требований к приложениям, а также при разработке и реализации технических решений в области автоматизации, основанных на APC-O-системах.

Целевая аудитория настоящего стандарта - это пользователи и поставщики технических решений для APC-O-систем, например, поставщики проектных решений, специалисты по интеграции автоматизированных систем, производственные подразделения компаний, технологи, независимые организации по тестированию программного обеспечения, организации, специализирующиеся на оказании консалтинговых услуг и по внедрению APC-O-программного обеспечения, соответствующие федеральные органы исполнительной власти и научные и образовательные организации.