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1Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic 11-12 septembre 2002V1:18/07/2002 Norme ANSI/ISA88 : Organisation « avancée » du Contrôle de Processus Jean Vieille.

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1 1Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Norme ANSI/ISA88 : Organisation « avancée » du Contrôle de Processus Jean Vieille Consultant Comités ISA SP88 & SP95

2 2Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Sommaire n Contrôle avancé et hiérarchie décisionnelle n Processus Batch n Exemples de processus n Le contrôle de processus face à la flexibilité n La réponse ANSI/ISA-88 n Comité ISA SP88 n Autres travaux n Conclusion

3 3Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Contrôle Avancé ? n Domaines du contrôle de processus l Permettre le télécontrôle l Assurer les asservissements l Support des fonctionnalités l Exécuter le processus de fabrication n Contrôle avancé l Lorsque les méthodes et outils élémentaires ne suffisent plus à assurer une mission satisfaisante du système. l Utilisation de technologies et de méthodes « avancées » l Aide à la prise de décision (optimisation)

4 4Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Loptimisation dans lentreprise Sécurités, PID, « Ctrl avancé » Organisation fonctionnelle Ordonnancement CRM, SCM, APS… Télécontrôle Traiter les Asservissements Exécuter les Fonctionnalités Exécuter les Procédés Piloter la production Piloter lentreprise Hiérarchie décisionnelle Ergonomie

5 5Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Processus Batchs n Les processus batchs conduisent à la production de quantités finies de matières (batchs) en soumettant des quantités de matières entrantes à une suite définie d'actions de traitement à l'aide d'un ou plusieurs équipements. Le produit résultant d'un processus batch est appelé un batch. Les processus batch sont des processus discontinus. Les processus batch ne sont ni discrets, ni continus; cependant, ils possèdent les caractéristiques de ces deux processus. l Extrait de ISA S88.01 / IEC (traduction modifiée) n Autres processus: l Continus l Discret

6 6Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Le cas du Batch n Problématique du Batch l Prédominance des régimes dynamiques l Les états successif du processus contribuent à lélaboration du produit l Le même équipement peut jouer plusieurs rôles l La même installation peut assumer des procédés différents l … n La plupart de ces difficultés peuvent se présenter dans les autres stratégies de production (continues, discrètes) n Le contrôle Batch seul fait lobjet dune norme l Elle est généralisable

7 7Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Cas N°1 : Plusieurs produits avec les mêmes équipements Dégauchis sage TenonneusePonceuse Fer=N°22 P=70*12mmm Passe 1 Papier=00 H=2mm Raboteuse 1 face Passe1 H=70mm Passe2 H=70mm Toupie Passe1 Fer=N°15 P=12x25mmm Passe2 Fer=N°8 P=5*8mmm Passe 2 Papier=00 Passe 3 Papier=00 Dégauchis sage Ponceuse Passe 1 Papier=000 H=1mm Raboteuse 1 face Passe1 H=24mm Passe2 H=80mm Toupie Passe1 Fer=N°6 P=2x6mmm Passe2 Fer=N°12 P=2x6mmm Produit1: Montant Huisserie Produit2: Parquet lames courtes

8 8Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Cas N°2 : Ressources alternatives DEG-1TEN-1PONC-1RAB-1TOUP-1 Produit1: Montant Huisserie DEG-2TEN-2PONC-2RAB-2TOUP-2 DEG-3TEN-3PONC-3RAB-3TOUP-3 DEG-4TEN-4PONC-4RAB-4TOUP-4

9 9Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Cas N°3: Fabrications simultanées DEG-1TEN-1PONC-1RAB-1TOUP-1 Produit1: Montant Huisserie DEG-2TEN-2PONC-2RAB-2TOUP-2 DEG-3TEN-3PONC-3RAB-3TOUP-3 DEG-4TEN-4PONC-4RAB-4TOUP-4 Produit2: Parquet lames courtes

10 10Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Cas N°4 : modification de léquipement Raboteuse 4 faces FerS : Plat H = 70 mm FerI : Plat L = 70 mm FerD=N°15 P=12x25mmm FerG=N°8 P=5*8mmm Dégauchis sage TenonneusePonceuse Fer=N°22 P=70*12mmm Passe 1 Papier=00 H=2mm Raboteuse 1 face Passe1 H=70mm Passe2 H=70mm Toupie Passe1 Fer=N°15 P=12x25mmm Passe2 Fer=N°8 P=5*8mmm Passe 2 Papier=00 Passe 3 Papier=00 Procédé A: Rabotage simple TenonneusePonceuse Fer=N°22 P=70*12mmm Passe 1 Papier=00 Passe 2 Papier=00 Passe 3 Papier=00 Produit: Montant dHuisserie Procédé B: Rabotage 4 Faces

11 11Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Cas N°5 : Produits complexes… BLOC PORTE HuisseriePorteAssemblage MontantsTraverse Procédé A Section: 70x70mm Feuillure: 12*25 Parement: Brique50 Surface: Fini00 Procédé B Bloc-Porte Montants Huisserie Porte Assemblage Traverse Huisserie Ferrures

12 12Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 …Et entreprise virtuelle BLOC PORTE Huisserie Porte Assemblage MontantsTraverse Procédé A Procédé B Entreprise A Entreprise B Entreprise C Entreprise D Entreprise E Entreprise F Entreprise G

13 13Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 En résumé, le contrôle de processus doit permettre: n Lutilisation dun même équipement pour des usages différents n Lutilisation de différents équipements pour une même fonctionnalité n De gérer les conflits dutilisation des équipements n De modifier des équipements existants, dajouter des équipements facilement n De distribuer les opérations avec des processus locaux différents = FLEXIBILITE

14 14Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Contrôle de processus Idéal Contrôle de processus idéal Capabilité Flexibilité Complexité Exploitation manuelle Contrôle de processus Classique ANSI/ISA-88

15 15Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 La réponse S88 n Concept l Conception Objet l Séparation Contrôle Process / Automatisme Equipement l Séparation Procédé (spécification) / Process (exécutable) n Modèles et Terminologie l Physique l Fonctionnel (Procedural, Process) l Activités n Langages l PFC l PPC n Travaux complémentaires

16 16Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Modèles physiques et fonctionnels Modèle Physique Modèle Procédé Equipements Fonctionnalité Procédé Modèle Procédural Elements Procéduraux Process Cell Process Unit Process Stage Process Operation Process Action Equipment Module Procedure Unit Procedure Operation Phase Control Module

17 17Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Modèle des activités Scheduling and Production Planning Process Management Production Information Management Recipe Management Unit Supervision Process Control

18 18Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Conception Objet FC Pump Circuler Envoi Arrêt Déclenchement Commandes Circulation Envoi en cours Arrêté Déclenché Etats FO

19 19Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Automates détats IDLE Start COMPLETE Done STOPPED STOPPING Done Stop ABORTED ABORTING Done Abort EXECUTING Hold Fail Done Restart HELD RESTARTING RUNNING MARCHE HOLDING RESTART STOPPINGABORTING Except.1Except.2Except.3Except.4 Except.1Except.2Except.3Except.4 HOLDING

20 20Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Séparation Contrôle Processus / Contrôle Equipement Procedure Operation Unit Procedure Phase Recipe Procedure Equipment Phase (Doit toujours exister) Contrôle du Processus Recipe Procedural Elements Contrôle des Equipements Equipment Procedural Elements

21 21Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Cycles de vie du système de production Programme Production SCHEDULE EQT ENTITIES Ingénierie Produit Ingénierie Ressources Production RECIPE EQUIPMENT PROCEDURAL ELEMENTS

22 22Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Langage PFC – Procedural Function Chart EQT Unit Procedure TR1 SYS EQT Unit Procedure TR1 SYS Operation 1 Operation Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 5 Phase 4

23 23Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Langage PPC – Process Procedure Chart M9 M7 M8 M7 M8 M9 Sterilize M7 M8 M9 2 8 Premix 2 Heat Charge Mix Charge Heat Separate Procedure : Montre les Process Stages Process Stages : Montrent les Process Operations Process Operations : Montrent les Process Actions

24 24Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 ISA SP88 n Standard ANSI/ISA 88 « Batch Control » n Comité SP88 lancé en 1988 n Partie 1 – ISA l Publiée en 1995 (ISA, ANSI ) l IEC bilingue (IEC, lUTE, AFNOR) n Partie 2 – ISA l Publiée en 2001 (ISA, ANSI ) l Version IEC bilingue (IEC, lUTE, AFNOR) n Partie 3 – ISA l General Recipe Draft 9 (final ?) Juillet 2002 l Batch Record Specification Draft 5 Avril 2002

25 25Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Autres travaux autour de la norme n La norme est volontairement : l ouverte l Indépendante de la technologie n World Batch Forum : promotion du contrôle Bath et de la norme l l WG XML : langage déchange de données BatchML l WG Flow Analysis : compléments pour la modélisation du niveau physique « Control Module », sécurité dexploitation. n Forum Batch Francophone : en France l l WG Flow Analysis commun avec WBF

26 26Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Autres travaux: WBF/FBF « Flow Analysis » WG La Phase 1 « Remplir le tank à partir de CM2 » alloue CM2 & CM3 CM1 & CM4 ne sont pas alloués (ou alloués par une autre phase) CM4 CM1 CM2 CM3 Tank V2 V1 V3

27 27Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Pour aller plus loin n Norme disponible l à lISA : gratuit pour les membres avec souscription à loption « Normes » l À lIEC (correspondant : UTE) IEC61512 n Cours et séminaires de formation ISA n Evaluation de la conformité et de lappropriation de la norme l Progiciels l Mise en œuvre côté Intégrateur l Mise en œuvre côté client

28 28Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Conclusion (1) n Flexibilité vs Robustesse n Norme ANSI/ISA88 : une réponse à la flexibilité l complexité l temps de développement l maîtrise des processus n Approche objet l Capitalisation du savoir-faire l Meilleure réutilisation grâce à la norme n Séparation Procédé / Processus / Equipement l La clé de la flexibilité

29 29Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 Conclusion (2) n Lorganisation fonctionnelle : Un élément majeur de la performance l Réactivité logistique du système de production l Raccourcissement des temps de mise en production des nouveaux produits l Utilisation optimale des ressources à tous les niveaux l Cohérence de la chaîne dinformation du capteur au décisionnaire l Réduction du coût total de possession du système de contrôle n Pas seulement applicable au batch l Méthode globale dorganisation fonctionnelle des systèmes de contrôle

30 30Jean Vieille – SP88 – Forum IRA advantic septembre 2002V1:18/07/2002 MERCI


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