法规，质量提升批处理软件

古老的家庭食谱:有时会被仔细地抄在索引卡上，然后藏在一个木盒子里;有时它被潦草地写在一本旧烹饪书的空白处;有时它只是人们记忆中烹饪经历的一部分。特殊的食谱是家族骄傲历史的一部分，被精心保存和传承。

同样，工业配方也被精心保存。它们是公司知识产权的一部分，需要特别注意，通常被视为最高机密。然而，通常情况下，这些配方是复杂的批量加工操作的一部分，生产出各种各样的工业产品。许多是在面向过程、客户驱动和严格监管的制造系统中创建的。

在第一次观察批处理软件用户市场的趋势时，控制工程和励德研究集团——这是励德商业信息(www.reedbusiness.com) -最近在电子邮件/网络调查中询问订阅者对批处理软件和批处理软件实现的偏好。

回顾“成分”

该调查于2004年5月进行，由指定、购买或使用批量软件的用户回答商品化学工业是最大的用户，占40%。(参见图表，“批处理软件的过程工业应用”，以获得使用模式的详细细分。)

ABB公司的批量和MES业务经理Joachim (Jay) Ruhe表示，ABB为这些行业中的许多行业提供服务，并看到了每个行业的增长潜力。ABB将处方药、生物技术、个人和非处方医疗保健归入“生命科学”行业。生命科学行业对先进批处理软件的强烈需求部分是由法规遵从性要求驱动的，例如FDA 21 CFR Part 11。对高级软件的额外需求来自对过程分析技术背后的“设计质量”概念的兴趣日益增加。目前，ABB 80%的生命科学业务使用批处理软件。”

ABB认为，特殊和商品化工行业对批处理软件的需求在很大程度上是由提高产品一致性、缩短生产周期和提高质量的需求驱动的。另一方面，食品和饮料行业利用先进的批处理软件来确保运行时灵活性、提高资产利用率和自动化电子生产历史的好处。

传统上被认为是“过程”的行业使用了最多的批处理软件，其中大宗化学品部分最大，占40%。

混合复杂，平台型

批量操作可分为三种主要类型:单一产品，单一流程/路径;多产品，单流/路径;以及多种产品/多种流/路径。所实施的配料系统类型取决于工厂产能、产品组合、制造系统的灵活性和其他因素。

要实施系统的制造操作和设施的类型会影响硬件/软件平台的选择。系统实现的时机也会影响平台的选择。

该调查着眼于四种硬件/软件平台组合以及它们与批处理复杂性的关系。这四种组合是:

• PLC与用户编程的批量解决方案和人机界面。为了本调查的目的，在这种类型中使用的软件不是专门为批处理设计的。用户为控制、操作、阶段、配方等创建了必要的批处理结构。这些系统通常会随着时间的推移而发展，而且通常很大程度上是“本土发展”的。

• PLC与市售，批量服务器引擎和人机界面。使用这种类型的系统表明控制工程师或系统集成商在设置系统时有现成的软件可供选择。

• 可编程的批量解决方案和集成的操作界面。这种本质上是自主开发的解决方案通常包含商业操作人员界面。

• 可提供批处理软件引擎和集成的操作员界面。这种平台配对通常在为特定批处理工业开发的商用软件包中找到。

从零开始vs.包装

硬件/软件平台偏好往往随操作复杂性而变化。更简单的系统通常是“自产的”，而现成的平台更常用于复杂的配置。

Foxboro的批量解决方案架构师Daren Moffat表示，随着操作变得越来越复杂，硬件/软件平台的变化是有充分理由的。

第一个原因是系统维护。对于简单的批处理应用程序，一两个内部专家就可以维护系统。但随着系统的发展，其复杂性也在增加。管理现有代码和向控制系统添加新代码变得更加困难。如果有专门知识的人离开公司，制造商可能会留下一个难以改变的无文件控制系统。此外，当工程预算紧缩时，可用于管理基于控制器的解决方案的资源可能会减少。现有资源可能侧重于业务和过程改进，而不是控制系统。

第二个原因是有限的控制系统资源。随着产品数量和复杂性的增加以及控制系统中配方程序的定义，以及相位控制逻辑，控制器中的内存量被迅速消耗。额外的控制器、它们的维护和控制应用程序的设计都增加了成本。在高度复杂的解决方案中，配方过程逻辑、设备分配和仲裁、路径管理、安全性和批历史记录是在工作站级别的批处理服务器中管理的“开箱即用”功能。批处理管理系统更积极的作用是将控制系统从这些不必要的逻辑中解放出来，从而产生一个更结构化、更容易支持的代码库，主要是阶段和异常逻辑。

转向更先进的批处理应用程序的第三个原因是提高效率和成本效益的压力。今天的批量制造商需要对客户需求做出更积极的反应，并更经济地生产产品。制造商可能每天或每周添加新的配方，从而产生更专门的批次，这需要更复杂的配方和批次管理系统。及时制造要求能够通过HMI或批处理软件轻松添加配方，而无需直接更改控制代码。

最后，遵守政府法规的需要促进了向更先进的硬件/软件平台的发展。高级批处理应用程序提供了促进遵守电子记录和电子签名法规的功能，例如电子批历史记录、材料可追溯性、变更跟踪和用户安全管理。Moffat补充说:“这在基于plc的解决方案上更加困难。”

“国产”批处理系统继续向更先进的应用方向发展。“古老的家庭食谱”可能永远不会改变，但也可能永远不会再一样了。

批处理软件产品

了解更多厂家，请访问www.globalelove.com/buyersguide;系统集成商请登录www.globalelove.com/integrators。也可以访问所列产品的公司网站。

EXCLUSIVE:面向对象工具支持S88模型

Telemecanique Unity Application Generator (UAG)是面向对象的批处理软件工具，可自动生成控制系统设计，简化PLC/HMI集成。软件可以创建，复制和验证与ISA S88模型一致的控制系统设计。自顶向下的体系结构模拟了S88标准，大大减少了开发时间和成本。软件适用于制药行业，并改善食品和饮料、包装和其他受监管行业的连续和混合过程控制。

UAG批处理软件工具旨在创建一个通用结构，用于在过程控制系统内设计和集成工程过程，它提供了plc和经典HMI/SCADA系统之间的集成级别，该系统与混合分布式控制系统的单一数据库技术相匹配。因为它可以被过程和自动化工程师使用，它消除了过程解释的中间步骤。它结合了四个控制领域，必须妥善管理，以构建一个功能和可靠的自动化系统:配置，控制对象，联锁，和顺序控制。面向对象编程允许预先定义和预先测试控制系统元素。www.us.telemecanique.com

施耐德电气

模块提高效率

RSBizWare系列增加了五个新的流程软件模块，包括RSBizWareBatch。开放式可配置解决方案旨在将工厂流程与顶层业务企业系统集成在一起，并针对流程工业，包括制药、生物技术、包装消费品和特种化学品。新模块可以一次部署一个，也可以一次部署所有模块。用户可以利用S88方法和批处理自动化原则在具有类似过程的流程之间重用代码、配方、阶段和逻辑。批处理日志可用于创建批处理生产分析的报告。www.rockwellautomation.com

罗克韦尔自动化

安全性、法规遵从性

InBatch Premier和FlexFormula批管理软件产品现在支持Microsoft Windows Server 2003和Windows XP操作系统。新版本中的Microsoft操作系统安全模型提供了基于安全的身份验证方案，该方案可强制执行各种帐户策略，并在整个系统中提供无缝集成的安全性。InBatch Premier 8.1适用于处理复杂性需要灵活的流程和配方的情况。它具有用于配方执行、设备管理和捕获完整批历史记录的批处理引擎。这两种产品都有助于设计和实施符合FDA 21 CFR第11部分法规的系统，应用程序和解决方案。www.wonderware.com

Wonderware

电子签名功能

Simatic批处理软件，与Simatic PCS 7过程控制系统一起使用，具有新的电子签名功能，以帮助用户遵守FDA 21 CFR第11部分。它自动记录操作员操作、电子签名和与批处理相关的事件，并允许用户为每个操作员操作或批处理事件定义多个签名，以及特定的签名顺序。Product提供安全特性，包括密码老化和唯一用户id，并提供用于创建主配方、计划批处理以及监视、控制和记录批处理执行的工具。www.sea.siemens.com

西门子能源与自动化

全局系统数据库

DeltaV Batch提供了一个集成的数据库来协调所有的配置活动。系统信息在运行时环境中全局分布，因此每个活动都知道其他活动。这种体系结构促进了单一的全局系统数据库，而不需要数据库映射或双重数据输入。包装功能单位相对设备处理;在没有物理位置引用的情况下，按名称访问所有数据;应用程序之间快速透明的请求响应和异常报告通信;并且不需要对报告、查看和分析批历史数据进行配置。www.emersonprocess.com

艾默生过程管理

提高了质量，缩短了周期

IndustrialITSystem 800xA Batch Management提供配方管理、批处理和程序控制、法规遵从性、安全性和安全性。工具允许建模、执行和跟踪与整个工厂的材料和控制流相关的信息。产品有助于提高整体批次一致性、质量和周期时间，减少整体生命周期成本和生产停机时间。生产管理能力符合ISA S88, IEC 61512, IEC 61131-3和ISA S95标准。软件包还提供了符合FDA 21 CFR第11部分，cGMP要求和GAMP指南的工具。www.us.abb.com

ABB

批量解决方案，无需自定义编程
I/A系列批处理软件适用于需要强大、灵活的批处理管理的应用程序，包括配方管理、冗余批处理执行和电子批处理记录，而无需自定义编程。结合Foxboro的I/A系列控制系统，该解决方案符合ISA ANSI/ISA 88.01标准，包括用于连接和分段，材料跟踪和谱系，制药安全性和业务系统集成的特殊设备模块。据说，软件允许根据流程模型和可扩展的客户/服务器环境快速轻松地创建配方和模拟，并具有材料跟踪、短期调度、批处理历史记录和瘦客户机报告的功能。www.foxboro.com
英维思集团/福克斯波罗

增强的批处理执行
Proficy Batch Execution软件具有配方和设备编辑器的eSignature功能，使用XML的自动版本控制，全面的审计报告，远程系统配置功能，Proficy Batch Execution服务器的定期“心跳”事件，以及批量报告和分析功能。电子签名在执行命令之前强制身份验证，并且可以将应用程序配置为需要一个或两个签名。软件现在也实现了自动文档版本控制。文件可以是一个新的装备配置/区域模型，也可以是一个新的配方。Proficy还可以生成报告，以便FDA审核员可以根据21 CFR 11检查文件的文件变更历史。据称，Proficy软件解决方案可以帮助制造商更好地理解和控制批量相关生产环境中的变化，并提供强大的现成报告和分析功能。
通用电气发那科

工艺、配方管理
Centum CS Batch 3000批控制包提供流程管理和配方管理功能、单元监督和流程控制功能，以及支持XML的调度接口。产品适用于多路径、多产品工艺和变路径工艺，适用于单产品或单列工艺。当需要多个设备来制造产品时，它允许下载任何设备组合的配方。配方创建独立于控制系统软件。系统支持主配方和控制配方。Recipe builder运行在Microsoft Windows 2000或Windows XP上。配方作者和控制系统操作员可能具有不同的安全配置文件，从而允许将配方活动与控制系统活动分离。易于编辑的主配方包含生产批处理所需的所有特定于产品的信息，包括过程、配方、设备要求和标题信息。
美国横河公司

灵活、健壮的批处理管理
TotalPlant Batch是一个先进的、灵活的、强大的批量解决方案，用于设计、建模和自动化面向批量的生产过程。它可以处理从单单元到复杂、网络结构、多产品应用的各种要求。解决方案提供批调度、配方和设备管理、批管理和执行、物料管理和跟踪、批历史和报告以及批模拟。产品是围绕ISA S88.01标准和霍尼韦尔的模块化批量自动化(MBA)方法构建的。据说MBA提供了一种结构化的方法来批量自动化设计、实施和操作。图形可配置的软件模块的构建和设计，使用户输入数据一次。不需要配置多个数据库和复杂的接口逻辑，以便在批处理逻辑和基于控制器的阶段逻辑之间进行通信。
霍尼韦尔高规格解决方案

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