Tiêu chuẩn ISA-95 là gì? 

ISA-95 là một tiêu chuẩn quốc tế được phát triển bởi Hiệp hội Công nghiệp Tự động hóa (ISA) nhằm tạo ra một mô hình chuẩn cho việc tích hợp các phần mềm quản trị và hệ thống điều khiển trong các doanh nghiệp sản xuất. Mục tiêu chính của ISA-95 là chuẩn hóa các mô hình thông tin và thuật ngữ, tạo điều kiện cho việc trao đổi thông tin dễ dàng hơn giữa các hệ thống trong doanh nghiệp, các chức năng điều khiển và các hệ thống vận hành sản xuất.

Ngoài ra, ISA-95 không chỉ dừng lại ở việc hướng dẫn thiết kế, triển khai hệ thống điều hành sản xuất MES theo tiêu chuẩn công nghiệp, mà chúng còn cung cấp một mô hình tiêu chuẩn cho việc liên kết thông tin trong toàn bộ doanh nghiệp sản xuất. Mô hình theo chuẩn ISA-95 giúp tổ chức xác định rõ các thông tin cần trao đổi giữa các hệ thống quản trị, từ các bộ phận kinh doanh và kế toán tài chính đến các hệ thống điều hành sản xuất, bảo trì và kiểm soát chất lượng. Như vậy có thể thấy răng, tiêu chuẩn ISA-95 đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hoạt động sản xuất và quản lý toàn diện trong các doanh nghiệp sản xuất.

Nguyên gốc của ISA-95 xuất phát từ nhu cầu ngày càng tăng của các doanh nghiệp công nghiệp trong việc tích hợp các hệ thống tự động hóa như hệ thống quản lý sản xuất (MES) và các hệ thống ERP để cải thiện hiệu suất và quản lý toàn diện. Trước khi ISA-95 ra đời, các hệ thống này thường hoạt động độc lập và không thể giao tiếp hiệu quả với nhau, dẫn đến sự phân tán dữ liệu và khó khăn trong việc quản lý hoạt động sản xuất.

Tầm quan trọng của tiêu chuẩn ISA-95 trong sản xuất hiện đại 

Như đã đề cập đến ở trên, một trong những yếu tố quan trọng của tiêu chuẩn ISA-95 là việc chuẩn hóa các mô hình thông tin và thuật ngữ, từ đó giúp các hệ thống trong doanh nghiệp có thể trao đổi thông tin một cách trơn tru và hiệu quả. Điều này rất quan trọng trong môi trường sản xuất hiện đại, nơi mà thông tin dữ liệu cần phải được chuyển đổi và sử dụng một cách nhanh chóng để đưa ra các quyết định kịp thời và chính xác.

Đồng thời, tiêu chuẩn ISA-95 cũng giúp tổ chức tạo ra sự đồng nhất trong việc quản lý dữ liệu và quản lý quy trình sản xuất. Bằng việc định nghĩa các mô hình theo tiêu chuẩn, chúng giúp loại bỏ sự phân mảnh và không nhất quán trong việc quản lý thông tin và hoạt động sản xuất. Điều này làm cho việc theo dõi, kiểm soát và tối ưu hóa quy trình sản xuất trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Ngoài ra, ISA-95 còn mang lại lợi ích trong việc tăng cường tính kết nối giữa các bộ phận khác nhau trong doanh nghiệp. Thông qua việc định nghĩa rõ ràng các thông tin cần thiết và cách trao đổi chúng, tiêu chuẩn này giúp các bộ phận từ kinh doanh đến sản xuất có thể làm việc cùng nhau một cách hiệu quả hơn, từ đó tăng cường sự phối hợp và hiệu suất làm việc toàn diện của doanh nghiệp.

Nhìn chung, tiêu chuẩn ISA-95 không chỉ được xem là một bộ công cụ kỹ thuật, mà còn là cơ sở quan trọng cho việc tối ưu hóa hoạt động sản xuất và quản lý toàn diện trong môi trường sản xuất hiện đại. Dựa vào ISA-95, các doanh nghiệp có thể đạt được sự linh hoạt, tích hợp và hiệu quả hóa toàn bộ quy trình sản xuất, từ quản lý thông tin đến điều khiển sản xuất và quản lý doanh nghiệp.

Mô hình tiêu chuẩn ISA-95 (Kim tự tháp tự động hóa)

1. Cấp 0: Xác định các quá trình vật lý thực tế (máy móc thiết bị)

Cấp 0 của mô hình tiêu chuẩn ISA-95 tập trung vào việc xác định và mô tả các quá trình vật lý thực tế trong một hệ thống sản xuất. Đây là cấp độ cơ bản nhất, nơi mà các máy móc, thiết bị và các thành phần vật lý khác được định danh và mô tả. Các quá trình sản xuất cụ thể như các dây chuyền lắp ráp, máy sản xuất, hoặc thiết bị xử lý được phân loại và định rõ ở cấp độ này. Mục tiêu của cấp 0 là tạo ra một cơ sở vững chắc để xây dựng các cấp độ tiếp theo của mô hình ISA-95.

2. Cấp độ 1: Xác định các hoạt động liên quan đến cảm biến và thao tác với các thiết bị vật lý (thiết bị thông minh)

Ở cấp độ này, mô hình ISA-95 chuyển tập trung vào việc xác định các hoạt động cụ thể liên quan đến các cảm biến và thao tác với các thiết bị vật lý. Các cảm biến được sử dụng để thu thập dữ liệu và thông tin từ các thiết bị, trong khi các hoạt động thao tác liên quan đến việc điều khiển được thực hiện hoặc tương tác trực tiếp trên các thiết bị thông minh. Cấp độ này đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập dữ liệu và cung cấp thông tin cần thiết cho các cấp độ cao hơn trong hệ thống sản xuất.

3. Cấp độ 2: Xác định các hoạt động giám sát và kiểm soát các quá trình vận hành thực tế trong mô hình sản xuất (hệ thống điều khiển).

Tại cấp độ này, mô hình ISA-95 tập trung vào việc xác định các hoạt động liên quan đến việc giám sát và kiểm soát các quá trình vận hành thực tế trong một hệ thống sản xuất. Các hệ thống điều khiển được sử dụng để quản lý và điều chỉnh các hoạt động sản xuất hàng ngày, bao gồm việc điều khiển quá trình, kiểm tra trạng thái và đảm bảo rằng quá trình sản xuất diễn ra một cách hiệu quả và an toàn.

4. Cấp 3: Xác định các hoạt động của quy trình làm việc/quản trị (hệ thống điều hành sản xuất).

Cấp độ tiếp theo của mô hình ISA-95 tập trung vào việc xác định các hoạt động của quy trình làm việc và quản trị trong quá trình sản xuất. Các hệ thống điều hành sản xuất tại cấp độ này chịu trách nhiệm quản lý và điều hành toàn bộ quy trình sản xuất, bao gồm lập kế hoạch sản xuất, quản lý tài nguyên, và đảm bảo tuân thủ các quy trình và tiêu chuẩn. Đây được xem là cấp độ quan trọng nhất trong mô hình ISA-95 bởi chúng là cầu nối giữa các hoạt động sản xuất thực tế và các hoạt động quản trị của doanh nghiệp.

5. Cấp 4: Xác định các hoạt động liên quan đến kinh doanh cần thiết để quản lý hoạt động sản xuất (hệ thống hậu cần kinh doanh).

Cấp độ cuối cùng của mô hình ISA-95 tập trung vào việc xác định các hoạt động liên quan đến kinh doanh cần thiết để quản lý hoạt động sản xuất. Các hoạt động này bao gồm quản lý đơn hàng, tồn kho, dự báo và lập kế hoạch sản xuất, quản lý khách hàng và chuỗi cung ứng, cũng như phân tích hiệu suất sản xuất và tài chính. Cấp độ này đảm bảo rằng hoạt động sản xuất của tổ chức được tích hợp với mục tiêu và chiến lược kinh doanh tổng thể của doanh nghiệp.

Dưới góc độ thành phần hoặc phần mềm theo các thành tố của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, ta có thể quy chiếu từ cấp 1 đến 4 theo mô hình ISA-95 như sau: 

Cấp độ 1: Thiết bị thông minh (Cấp độ 1) trong mô hình tiêu chuẩn ISA-95

Ở cấp độ này mô hình tiêu chuẩn ISA-95 sẽ tập trung vào các thiết bị thông minh, đó là các thành phần cơ bản của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Các thiết bị này được trang bị các cảm biến và công nghệ thông minh để thu thập dữ liệu về trạng thái và hoạt động của chúng trong quá trình sản xuất. Điều này bao gồm việc thu thập dữ liệu về nhiệt độ, áp suất, dòng điện, hoặc các thông tin khác liên quan đến quá trình sản xuất. Các thiết bị thông minh đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu cơ bản để quản lý và kiểm soát quy trình sản xuất cho các tầng ở trên.

Cấp độ 2: Hệ thống điều khiển (ví dụ: PLC, DCS,…)

Cấp độ này sẽ gắn liền với các hệ thống điều khiển như PLC (Programmable Logic Controller) hoặc DCS (Distributed Control System) được sử dụng để tự động hóa và kiểm soát các quy trình sản xuất. Chúng nhận dữ liệu từ các thiết bị thông minh và thực hiện các biện pháp điều chỉnh và kiểm soát tự động dựa trên các tín hiệu và thông tin đó. Các hệ thống điều khiển giúp đảm bảo rằng quy trình sản xuất diễn ra một cách chính xác và hiệu quả.

Cấp độ 3: Hệ thống điều hành hoạt động sản xuất (ví dụ: MES)

Cấp độ này tương ứng với hệ thống điều hành sản xuất (MES – Manufacturing Execution System), một thành phần quan trọng không thể thiếu của cuộc cách mạng chuyển đổi số ngành công nghiệp sản xuất 4.0. MES giúp quản lý và điều hành các hoạt động sản xuất cụ thể, từ lập kế hoạch và theo dõi sản xuất đến quản lý chất lượng và bảo dưỡng. MES kết nối với cả hệ thống điều khiển và hệ thống quản lý doanh nghiệp (ERP), giúp tạo ra một hệ thống quản lý sản xuất toàn diện và tích hợp.

Cấp độ 4: Hệ thống hậu cần kinh doanh (ví dụ: phần mềm ERP)

Cuối cùng, cấp độ này liên quan đến hệ thống hậu cần kinh doanh – phần mềm ERP (Enterprise Resource Planning). ERP là trung tâm quản lý thông tin của doanh nghiệp, liên kết các hoạt động sản xuất với các hoạt động kinh doanh khác như quản lý nguồn nhân lực, tài chính, bán hàng và cung ứng. ERP giúp tạo ra một hệ thống quản lý toàn diện, thông tin và tích hợp cho doanh nghiệp, từ quy trình sản xuất đến quản lý tài nguyên và chiến lược kinh doanh.

Sự trao đổi thông tin giữa cấp độ 4 (ERP) và cấp độ 3 (MES) trong mô hình tiêu chuẩn ISA-95

Trong mô hình tiêu chuẩn ISA-95, sự trao đổi thông tin giữa cấp độ 4 (ERP – Enterprise Resource Planning) và cấp độ 3 (MES – Manufacturing Execution System) đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra một hệ thống quản lý sản xuất toàn diện và tích hợp. Sự liên kết giữa ERP và MES giúp đảm bảo rằng quy trình sản xuất được thực hiện theo kế hoạch và được điều chỉnh linh hoạt dựa trên nhu cầu kinh doanh.

Ở cấp độ 4, ERP là trung tâm quản lý thông tin của doanh nghiệp, chịu trách nhiệm về việc lập kế hoạch sản xuất, quản lý nguồn lực nhân sự, quản lý tài chính và các hoạt động kinh doanh khác. Trong khi đó, ở cấp độ 3, MES chịu trách nhiệm về việc điều hành và quản lý các hoạt động sản xuất cụ thể, từ lập kế hoạch sản xuất đến quản lý chất lượng và bảo dưỡng. 

ERP cung cấp thông tin về kế hoạch sản xuất, dự báo sản lượng, và các yêu cầu về nguyên vật liệu và tài nguyên khác. Thông tin này được chuyển đến MES để thực hiện lập kế hoạch sản xuất chi tiết, phân chia công việc, và theo dõi tiến độ sản xuất thực tế. Ngược lại, MES cũng cung cấp thông tin về tình trạng sản xuất và hiệu suất hoạt động của các thiết bị và quy trình sản xuất. Thông tin này được chuyển đến ERP để cập nhật kế hoạch sản xuất và điều chỉnh chiến lược kinh doanh dựa trên thông tin về hiệu suất và khả năng sản xuất thực tế.

Sự trao đổi thông tin giữa ERP và MES trong mô hình ISA-95 là quan trọng để đảm bảo sự đồng bộ và linh hoạt giữa kế hoạch sản xuất và hoạt động sản xuất thực tế, từ đó tối ưu hóa hiệu suất và quản lý toàn diện trong quá trình sản xuất.

Giải pháp Quản lý sản xuất thông minh toàn diện hàng đầu MES-X thiết kế theo tiêu chuẩn ISA-95

MES-X là hệ thống điều hành quản lý toàn diện quy trình sản xuất thông minh được thiết kế theo tiêu chuẩn ISA-95 cung cấp cho doanh nghiệp cái nhìn tổng thể trên từng công đoạn về toàn bộ quá trình sản xuất được phát triển bởi VTI Solutions – VTI Group. 

MES-X cho phép trao đổi thông tin tự động giữa các công đoạn sản xuất và các hệ thống khác trong nhà máy như hệ thống ERP (Enterprise Resource Planning), hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), hệ thống PDM (Product Data Management) và hệ thống QMS (Quality Management System).

• Quản lý quy trình sản xuất: MES-X giúp quản lý và tối ưu hóa quy trình sản xuất trên từng công đoạn. Cung cấp công cụ để định nghĩa và theo dõi các bước trong quy trình sản xuất, đảm bảo tính tuần tự, đúng thứ tự và đúng quy trình của từng công đoạn.
• Quản lý nguyên liệu và linh kiện: MES-X giúp quản lý nguồn cung cấp nguyên liệu và linh kiện cho từng công đoạn sản xuất. Cung cấp thông tin về lượng tồn kho, đặt hàng, theo dõi nguồn cung cấp và cảnh báo khi nguồn cung cấp không đủ hoặc gặp sự cố.
• Theo dõi hiệu suất sản xuất: MES-X cho phép theo dõi hiệu suất sản xuất trên từng công đoạn. Chúng tự động thu thập dữ liệu về tốc độ sản xuất, thời gian chờ, thời gian chế biến và các chỉ số hiệu suất khác để phân tích và đánh giá hiệu suất của từng công đoạn.
• Quản lý nhân công: MES-X hỗ trợ quản lý nhân công trong quy trình sản xuất. Nó giúp theo dõi số lượng và kỹ năng của nhân viên, quản lý lịch làm việc, phân công công việc và theo dõi hiệu suất làm việc của từng nhân viên trên từng công đoạn.
• Quản lý chất lượng: MES-X giúp quản lý quá trình kiểm tra chất lượng và đảm bảo tuân thủ các quy trình kiểm tra và tiêu chuẩn chất lượng. Nó cung cấp các công cụ để ghi lại kết quả kiểm tra, theo dõi lỗi và hỗ trợ quy trình kiểm tra lại và sửa chữa khi cần thiết.

Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và nhận demo miễn phí hệ thống MES hàng đầu Việt Nam!

5432105/5 - (1 bình chọn)