ISA-95 ist der internationale Standard (veröffentlicht als IEC 62264), der definiert, wie Unternehmens-IT-Systeme und Anlagenebenen Informationen austauschen sollten, und Herstellern ein gemeinsames Vokabular und Satz von Modellen zum Verbinden von ERP, MES, SCADA und Steuerungstechnik bereitstellt. Anstatt jede Integration neu zu erfinden, beschreibt ISA-95, was jede Ebene einer Anlage tut, welche Daten sie besitzt und wie Nachrichten zwischen den Ebenen strukturiert sein sollten.
Der Standard gliedert ein Fertigungsunternehmen in Ebenen, üblicherweise als Pyramide dargestellt:
Jede Ebene arbeitet mit einem anderen Takt. Ebene 1 denkt in Millisekunden, Ebene 2 in Sekunden, Ebene 3 in Minuten und Schichten, Ebene 4 in Tagen und Monaten. Viele Integrationsfehler entstehen, weil diese Diskrepanz ignoriert wird und man Rohdaten im Millisekundenbereich an Systeme schickt, die für Tagesaggregate ausgelegt sind.
Jenseits des Pyramidenbilds ist der nützliche Kern von ISA-95 seine Objektmodelle: standardisierte Definitionen für Personal, Ausrüstung, Material und Prozesssegmente sowie Nachrichtenmodelle für Produktionspläne, Produktionsleistung und Kapazität. Diese Modelle machen es möglich, dass ein ERP eines Anbieters und ein MES eines anderen Anbieters sich darauf einigen, was eine „Produktionsauftragsbestätigung“ enthält. Die B2MML-XML-Schemata setzen diese Modelle in maschinenlesbarer Form um, die Integrationsteams direkt übernehmen können.
Eine Getränkeabfüllanlage erhält einen Auftrag über 10.000 Kisten. Ebene 4 (ERP) erstellt den Produktionsauftrag und sendet eine Planungsnachricht nach unten. Ebene 3 teilt ihn in zwei Schichten auf Fülllinie 2, reserviert Materialien und disponiert die Arbeiten.
Ebene 2 führt aus: die Linien-PLC fährt Rezepte, und die Aufsichtssoftware protokolliert 96.400 gute Flaschen und 3.600 Ausschuss über 14 Stunden Laufzeit. Ebene 3 aggregiert das zu einer Produktionsleistungsnachricht: 9.640 gute Kisten, 360 Kisten Verlust, mit Stillstandszeiten, die zwei Umrüstungen und ein Etikettenstau-Muster codieren.
Ebene 4 erhält genau die Zusammenfassung, die es für Bestände und Kalkulation benötigt, nicht eine Flut von Sensorwerten. Jede Ebene bekam Daten in der Granularität, mit der sie handeln kann, genau darum geht es beim Standard.
Moderne Architekturen ersetzen zunehmend die strikte Ebenen-zu-Ebenen-Kommunikation durch einen einheitlichen Namensraum, einen zentralen Hub, in dem jedes System Echtzeitdaten veröffentlicht und abonniert. Das ändert, wie Daten sich bewegen, macht ISA-95 aber nicht überflüssig: Die Objektmodelle und Ebenenverantwortungen bleiben die gemeinsame Sprache dafür, was die Daten bedeuten. Transporte wie OPC UA und MQTT transportieren die Daten; ISA-95 beschreibt weiterhin die dahinterstehenden Geschäftsssemantiken.
ISA-95 wird oft zusammen mit ISA-88 genannt, dem Standard für Chargensteuerung. Kurzversion: ISA-88 standardisiert, wie Rezepte und Chargenabläufe innerhalb von Ebene 2 und Ebene 3 strukturiert sind, während ISA-95 standardisiert, wie die Operationen als Ganzes mit der Geschäftsebene kommunizieren. Branchen mit vielen Chargenprozessen wie Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie nutzen typischerweise beide.
Fabrico agiert eindeutig im Bereich Ebene 2 bis Ebene 3: Es erfasst Echtzeit-Produktionsdaten (auch per Computervision an Maschinen ohne PLC-Zugriff), wandelt sie in OEE - und Verlustanalysen um und betreibt die Instandhaltungsseite von Ebene 3 mit einem vollständigen CMMS : Arbeitsaufträge, Anlagen, Ersatzteile und vorbeugende Planung.
Es ist kein ERP und ersetzt Ebene 4 nicht; es liefert die sauberen, strukturierten Betriebsdaten, auf die Systeme der Ebene 4 und Integrationsprojekte angewiesen sind. Als in der EU entwickelte Lösung mit Datenresidenz in der EU hält es diese Betriebsdaten zudem unter europäischer Hoheit.
Die Produktionsseite sehen Sie in der OEE- und Computervision-Übersicht .
Nein. ISA-95 ist ein Referenzmodell, keine Vorschrift. Niemand zertifiziert eine Anlage als „ISA-95-konform“. Sein Wert liegt im gemeinsamen Vokabular: Integrationsprojekte laufen schneller, wenn beide Seiten Systeme und Nachrichten gleich beschreiben.
Sie beantworten unterschiedliche Fragen. OPC UA ist eine Kommunikationstechnologie zum sicheren Transport von Daten zwischen Systemen. ISA-95 definiert, was die Systeme sind, welche Daten zu welcher Ebene gehören und was Geschäftsnachrichten bedeuten. Viele Projekte nutzen OPC UA als Transport für ISA-95-geformte Informationen.
Sie müssen die Norm nicht von Anfang bis Ende lesen. Aber wenn Sie MES-, OEE- oder CMMS-Software kaufen oder integrieren, hilft Ihnen das Ebenenmodell, den Umfang dessen zu bestimmen, was jedes System besitzen sollte, und es schützt Sie vor Projekten, die versuchen, ERP-Verantwortlichkeiten auf die Werksebene zu schieben oder umgekehrt.
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