使用ISA-S88进行配方管理

一个简单的工艺单元，分解为设备模块，代表该组所有可能的工艺任务。

挑战批量制造商的问题之一是需要有效地管理配方开发，减少对工艺工程人员的依赖。通过将开放标准与批处理软件相结合，可以有效地满足这一需求。

减少这种依赖的第一步是使用ISA开发的S88批处理执行标准。S88标准提供了定义设备控制、过程控制和活动的模型。实现该标准的关键是通过使用设备模块(包括实际设备(如罐、泵等)和包含所有工艺功能的相同硬件的软件表示)来创建将配方开发与设备控制分开的能力。对于给定的设备分组，每个工艺任务被指定为一个阶段相对于那个设备模块。

在设备模块图形中，一个简单的过程单元被分解为它的设备模块，这些模块表示该分组的所有可能任务。每个方框表示由流程工程师设计的控制器中的代码组织，每次调用该任务时执行该任务。每个设备模块也被设计为接受一个或多个参数。与材料增加例如，有两个参数指定要添加哪种材料和添加多少。在S88标准下，这表示设备模型．

S88标准的下一步是过程模型，流程工程师映射要调用哪些设备模块，以什么顺序调用。这个地图叫做操作在标准之下。

例如，工艺工程师创建了一个程序，支持首先清洗装置、添加两种材料、混合、反应，然后转移出去的能力。这是a的基础配方模板这对于不同的产品是通用的，但对于每个阶段的参数是有区别的。在此模型下，可以独立于操作模板管理参数或公式。流程工程师创建一系列模板来覆盖设备使用的多种安排。然后，公式器创建参数集。在运行时，正确的操作将与正确的公式集相匹配，以创建可针对设备执行的S88控制配方。

支持软件

批处理软件，如罗克韦尔自动化公司的FactoryTalk Batch，支持S88模型，并可以结合特定的操作和配方集。该软件还提供运行时执行引擎，以对设备控制器的操作进行排序。

在需要调整操作映射的情况下，公式可以访问用于创建操作的工具。FactoryTalk Batch包含一个图形界面，可以修改现有操作以及创建新操作。

虽然就工作而言，这是“低水平”的，但在没有工艺工程团队支持的情况下，大部分工作都可以由配方师完成。适当地利用S88模型和批处理管理软件可以从配方管理中适当地抽象出流程层。这支持了配方组专注于新产品，并仅靠自己的努力维护现有产品。

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更多的例子:更少的依赖
配方管理可以大大减少对流程工程师的依赖。

将此过程应用到实际情况，示例如下。

客户有一个非常大的最终产品集，但是许多产品使用常见的步骤，并且仅根据物料清单(BOM)和/或过程设置点而有所不同。这些“常用步骤”产品被分为系列，并通过单个S88程序进行识别。配方参数(BOM和工艺设定值)由配方师在一个独立的数据库中管理。在运行时，选择过程并将其与配方集合并，以创建所选产品唯一的控制配方。

一旦选择了过程，就会公开默认参数以供检查。在创建控制配方之前，操作员可以从产品工作表中手动调整这些参数。由于配方数据在单独的数据库中管理，操作员可以从下拉列表中选择要使用的产品配方集。

一旦选择了公式集，参数就会显示出来，然后使用Transfer按钮将数据库参数移到Procedure列中。输入一个批处理ID，然后按下Load按钮，在批处理列表中创建控制配方。

控件配方现在在批处理列表中，可以执行了。当该配方管理软件与运行实际工艺的控制系统集成时，加工指令直接传递，自动执行工序顺序。

在本例中，配方组通过使用存储在数据库中的配方集来完成基本配方管理。

如果需要对过程进行更改，则公式可以访问图形化编辑器，从而使他们能够创建新过程或编辑现有过程。

基于顺序函数图，公式可以根据需要添加步骤、更改顺序或删除步骤。

作者信息

迈克尔·伍德(Michael Wood)是罗克韦尔自动化公司的区域商务经理。可以在……找到他mvwood@ra.rockwell.com．

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