还是反过来?批处理执行系统(BES)和制造运营管理(MOM)系统已经由成熟的美国仪器协会(ISA)标准定义。下面我们将讨论这一主张的贪婪,因为它展示了当今批处理行业自动化和监督控制市场中有趣的动态
定义产业
许多制造硬件和软件的供应商在谈论“过程工业”时没有详细说明。这导致了大量的混乱。就我的背景而言,这让我想到了过程工业,包括石油炼制、散装化学品,一直到精细化学品,以及有限工业;如制药活性成分的制造。那些来自离散制造业体制的人会想到食品和饮料(F&B),药品以及许多作为加工工业的消费品。在研究批处理时,我们将使事情简单化,并使用术语“批工业”来涵盖食品和食品,消费品,制药和类似的行业,其中部分制造过程是在批反应器中进行的。这些反应器一次产生一定数量(一批)的中间产物。该过程的其他部分可能更加离散,必须与批处理过程集成,以交付最终的包装产品。
批处理有什么特别之处?
什么都不说很容易,但那就有点简洁了。批处理可以被看作是一个非常好的离散工作流的恼人块。然而,当您更详细地研究离散工作流时,您可以使用批处理技术来处理其中的大部分。如果我们看看一个典型的药片制作过程,它几乎变成了从开始到结束的经典批量导向。
制作药片的关键是有效成分。这通常是一批一批地做的。原料被称量并在批式配方系统的控制下自动分配到批式反应器中,然后在很少或没有人为干预的情况下对批式进行处理。最后,批次被交付到容器中,所有批次历史数据都包含在该产品的电子批记录(EBR)中。最终产品是通过称量和分配药物所需的活性成分和其他成分制成的,并通过半连续的片剂制作过程。然后再一批一批地打包、贴标签、序列化。
当我们研究上述过程时,很明显,批量执行是正确制造我们的片剂的主要关键。这是了解所做事情的关键信息。批处理执行过程使用来自配方和进程的信息以正确运行。但是,正是在批处理运行的每个阶段收集的信息定义了EBR,从而定义了批处理的可感知和可演示的遵从性。在当今受监管的环境中,批处理系统将与EBR118金博宝app系统和MOM解决方案完全分开进行验证。在以后的文章中,我们将更详细地讨论集成解决方案,以及随着操作技术的现代化和受到技术的影响,集成解决方案可能走向何方物联网(IoT)思考。
标准是用来使用的
上面我们分别介绍了批处理和MOM的ISA-88和ISA-95标准。我们还提到供应商对他们使用这些标准做出了大胆的声明。这两个标准都定义了硬件和功能的层次结构,旨在使理解和实现系统更容易。批处理标准特别有用,因为它定义了从企业到处理单元的硬件,然后将分层批处理配方映射到该硬件模型上。几乎所有在PLC级别及以下级别实现的批处理系统都遵循这种方法。它允许从一个食谱到另一个食谱的大量低级食谱阶段的重用,并且易于理解食谱结构。
总的来说,MOM系统的供应商在遵循ISA-95标准方面没有那么详细。该标准描述了从0级工厂设备到5级企业治理的多层次层次结构。第三层是MOM层,生产执行、质量管理、工厂调度和数据跟踪等功能都作为这些功能之间的接口在标准中进行了描述。然而,今天的大多数MOM系统都是整体的,并且在单个解决方案中包含一些或所有三级功能。它们或多或少地实现了第3级和第4级之间的标准接口,但这很难完全标准化,因为有太多的第4级系统需要进行通信。随着物联网技术和标准的出现,我们预计这种情况将随着个人功能的出现而迅速改变。
ISA标准有未来吗?
绝对的!ISA和相关组织已经做了大量工作,以易于理解的方式定义批处理和制造执行系统。这些标准使制造商能够有一个基线,从这个基线开始他们在这两个领域的旅程。标准的细节,特别是在不同级别之间的接口时,帮助了许多实现工作。
很明显,至少在MOM中,标准中定义的严格层次结构和接口将逐渐被基于工业物联网的平台和架构所取代。我们期望ISA的大部分功能分解保持相似,同时可能进一步细分为更小的功能块,但这还有一段路要走。ISA88批标准的成功将继续下去——有人可能会说ISA-88是ISA-95的富叔叔而不是穷亲戚;批处理执行的物理、过程和过程模型所提供的丰富性将继续带来巨大的好处,即使控制策略随着工厂车间的连接变得越来越紧密而有所改变。