TEMA 9 DE LA UNIDAD II. NORMA ISA SP95

1. Universidad de Oriente
Núcleo de Monagas
Ingeniería de Sistemas
Cursos Especiales de Grado
Automatización y Control de Procesos Industriales
NORMA ISA SP95
Seminario: Estrategias de Automatización Industrial
Equipo SCADA
Vanessa A. Villalobos B. C.I.: 18.173.743
José D. Figuera M. C.I.: 16.516.398
Tutor: Judith Devia
Maturín, Marzo 2014

2. ÍNDICE
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
MARCO TEORICO.................................................................................................. 2
1. DEFINICIÓN DE TERMINOS........................................................................ 2
1.1. UML ........................................................................................................ 2
1.2. ERP ........................................................................................................ 2
1.3. MES (Sistema de Ejecución de Manufactura)..................................... 2
1.4. ISA.......................................................................................................... 2
2. ISA SP95....................................................................................................... 2
2.1. ISA-95.01 Modelos y terminología....................................................... 3
2.2. ISA-95.02. Atributos del modelo de objetos ....................................... 4
2.3. ISA-95.03. Modelos de actividad.......................................................... 4
2.4. ISA-95.04. Modelos y atributos de los objetos ................................... 5
2.5. ISA-95.05. Transacciones de Fabricación........................................... 5
3. VENTAJAS DE ISA-95 ................................................................................. 5
4. ¿DÓNDE SE PUEDE UTILIZAR ISA-95?.................................................... 6
DISCUSIÓN ............................................................................................................ 8
CONCLUSIONES.................................................................................................... 9
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................... 10

3. 1
INTRODUCCIÓN
En todo el mundo, cada empresa de fabricación se organiza de manera
diferente y utiliza diferentes sistemas de automatización. Estas presentan
procesos de automatización que se han extendido en todos los niveles de las
organizaciones, dentro del sector industrial, ampliando los conceptos y
requerimientos más allá del lazo de control y de las máquinas, hasta afectar los
procesos de negocios de toda la empresa que cada día adquieren mayor
complejidad. Por tanto, la búsqueda de una solución integral se impone; y
ésta debe tomar en cuenta diferentes aspectos además del proceso mismo,
como la estructura organizativa de la empresa, sus recursos, la gestión de los
insumos y equipos, y las relaciones de estos elementos con todos los procesos
administrativos.
De la misma manera, los procesos de integración empresarial dependen del
conocimiento e intercambio libre pero controlado de la información y la
coordinación de las actividades de la empresa, así que, es fundamental identificar
claramente los recursos, procedimientos y actividades que deben considerarse
esenciales para el modelado del proceso de producción y la consolidación de su
información, donde el propósito de encontrar una forma de abordar la complejidad
del ambiente de manufactura se considera relevante para el posicionamiento de la
empresa.

4. 2
MARCO TEORICO
1. DEFINICIÓN DE TERMINOS
1.1. UML
Es el Lenguaje Unificado de Modelado, es un lenguaje gráfico para visualizar,
especificar, construir y documentar un sistema. [1]
1.2. ERP
Los Sistemas de Planificación de Recursos Empresariales, según K.C.
Laundon y J.P. Laundon (2000), “definen los sistemas (ERP) como un sistema de
administración de negocios que integra todas las facetas del negocio, incluyendo
planeación, manufactura, ventas y finanzas, etc.” [2]
1.3. MES (Sistema de Ejecución de Manufactura).
MESA (Asociación Soluciones para empresas de fabricación) Internacional
define MES de la siguiente manera:
“Un Sistema de Ejecución de la Fabricación (MES) es un sistema dinámico de
información que conduce de forma efectiva la ejecución de las operaciones de
fabricación” [3]
1.4. ISA
La Sociedad Internacional de Automatización (ISA), es una sociedad técnica
sin fines de lucro para los ingenieros, técnicos, empresarios, educadores y
estudiantes, que trabajan, estudian o están interesados en industriales de
automatización y actividades relacionadas con ella. [4]
2. ISA SP95
Como respuesta a la necesidad de lograr una integración total de los sistemas
de información, control y gestión de las empresas de manufactura, así como la
falta de comunicación entre los sistemas de negocio, el sistema de ejecución de
manufactura y el sistema de control del proceso físico, la Sociedad Internacional
de Automatización (ISA),decidió crear en el año 1996, un comité denominado
SP95 con el fin de desarrollar la norma ISA-95.
ISA-95 es el estándar internacional para la integración de los sistemas de la
empresa y de control. ISA-95 se compone de los modelos y la terminología. Estos
pueden ser utilizados para determinar que la información, tiene que ser
intercambiada entre sistemas de ventas, finanzas y logística y sistemas para la
producción, mantenimiento y calidad. Esta información se estructura en los
modelos UML, que son la base para el desarrollo de interfaces estándar entre los
sistemas ERP y MES.

5. 3
El estándar ISA-95 internacional se ha desarrollado para hacer frente a los
problemas encontrados durante el desarrollo de interfaces automatizadas entre los
sistemas empresariales y de control. Esta norma se ha desarrollado todo tipo de
entornos de fabricación, en todo el mundo.
ISA-95 define 4 niveles en las empresas industriales:
Nivel 0. Define los procesos físicos reales.
Nivel 1. Define las actividades involucradas en la detección y la
manipulación de los procesos físicos.
Nivel 2. Define las actividades de seguimiento y control de los procesos
físicos.
Nivel 3. Define las actividades del flujo de trabajo para producir los
productos finales deseados.
Nivel 4. Define las actividades relacionadas con la empresa necesaria para
gestionar una organización de fabricación. [5]
En base a estos niveles se definen 5 partes o estándares de la norma ISA-95.
Figura 1. Niveles de las Empresas Industriales
Fuente: http://windsystemsmag.com/article/detail/547/a-road-map-for-efficiency
2.1. ISA-95.01 Modelos y terminología
Este estándar de la Parte 1 proporciona los modelos estándar y la terminología
para describir las interfaces entre los sistemas de negocio de una empresa y sus
operaciones de fabricación y sistemas de control. Los modelos y la terminología
que se presentan en esta norma:
Hacer énfasis en las buenas prácticas de integración de sistemas de control
con sistemas de la empresa durante todo el ciclo de vida de los sistemas.
Se puede utilizar para mejorar las capacidades de integración existentes de

6. 4
las operaciones de fabricación y sistemas de control con los sistemas
empresariales.
Se puede aplicar con independencia del grado de automatización.
En concreto, esta norma proporciona una terminología estándar y un conjunto
coherente de conceptos y modelos para la integración de sistemas de control con
los sistemas empresariales que mejoren la comunicación entre todas las partes
involucradas.
2.2. ISA-95.02. Atributos del modelo de objetos
Este estándar define, además, modelos de objetos formales para el
intercambio de información descrita en la Parte 1 usando modelos UML de
objetos, tablas de atributos y ejemplos. Los modelos y terminología definidos en
esta parte:
Destacar las buenas prácticas de integración de sistemas de control con
sistemas de la empresa durante todo el ciclo de vida de los sistemas.
Se puede utilizar para mejorar la capacidad de integración existente de
fabricación de sistemas de control con sistemas de la empresa.
Se puede aplicar independientemente del grado de automatización.
En concreto, esta parte proporciona una terminología estándar y un conjunto
coherente de conceptos y modelos para la integración de sistemas de control con
los sistemas empresariales que mejoren la comunicación entre todas las partes
involucradas. Esta norma puede ser utilizada para reducir el esfuerzo asociado a
la implementación de nuevas ofertas de productos. El objetivo es contar con
sistemas empresariales y sistemas de control que interactúan y se integran
fácilmente.
2.3. ISA-95.03. Modelos de actividad.
Define las actividades de producción y de los flujos de información. Dentro de
las áreas de producción de varias actividades se ejecutan y se intercambia mucha
información. Proporciona modelos de referencia para las actividades de
producción, actividades de calidad, actividades de mantenimiento y las actividades
de inventario. Con estos modelos se puede dejar en claro cuál es la situación real
de su empresa.
Ventajas: EL uso de la norma puede traer las siguientes ventajas:
Los proveedores pueden desarrollar herramientas adecuadas para las
actividades de producción.
Los usuarios finales pueden identificar sus necesidades con mayor
facilidad.
Los usuarios finales pueden comparar las soluciones de diferentes
proveedores.

7. 5
Usted puede desarrollar una definición más completa de las actividades de
producción y la información dentro de su empresa.
Usted puede dejar claro cuales sistemas de automatización se utilizan en el
área de producción y cuál es la responsabilidad exacta de cada sistema.
Los usuarios finales pueden mejorar la comunicación con los proveedores,
y con sus colegas.
2.4. ISA-95.04. Modelos y atributos de los objetos
El comité SP95 está aún desarrollando la parte 4 de ISA-95, que se titula
"Modelos de objetos y atributos de la Dirección de Operaciones de
Manufactura".Esta especificación técnica define los modelos de objetos que
determinan qué información se intercambia entre las actividades MES (que se
definen en el parte 3.Los modelos y los atributos de la parte 4 son la base para el
diseño y la implementación de estándares de interfaz y asegurando de un lapso
flexible de la cooperación y el intercambio de información entre las diferentes
actividades MES.
2.5. ISA-95.05. Transacciones de Fabricación.
De la misma manera el comité SP95 ha comenzado a desarrollar la parte 5,
que se titula "El negocio de las transacciones de fabricación" Se basa en el uso de
modelos abstractos de ISA-95 previamente definidas en los estándares de la Parte
1 y Parte 2, combinada con verbos para definir modelos de transacción para el
intercambio de información. Las transacciones se dan en todos los niveles dentro
de la empresa y entre los socios de la empresa, y están relacionados con
actividades tanto necesarios y reales, pero el foco de esta norma es la interfaz
entre los sistemas empresariales / comerciales y sistemas de fabricación. Esta
norma tiene la intención de proporcionar información acerca del nivel de trabajo
requerido para la construcción de mensajes de información de las transacciones
de negocio a la fabricación.
Alcance: .Esta norma define las transacciones en materia de intercambios de
información entre las aplicaciones que realizan actividades empresariales y de
fabricación asociados a los niveles 3 y 4. Los intercambios tienen por objeto
permitir la recopilación de información, recuperación, transferencia y
almacenamiento de apoyo a la integración de sistemas de control de la empresa.
3. VENTAJAS DE ISA-95
Reducir los costos
ISA-95 se puede utilizar como un método para definir la interfaz entre sistemas
de la empresa y de control de producción. Mediante la aplicación de ISA-95, los
costes se pueden reducir. Usted sabrá por dónde empezar y cómo continuar. No
trate de reinventar la rueda. La integración de las soluciones de diferentes
proveedores obtendrá menos complejo cuando todos usen este método estándar.

8. 6
Reducir el riesgo y evitar errores.
ISA-95 fue implementado en un grupo de empresas como Honeywell, Chevron,
SAP. Estas grandes compañías internacionales tienen años de experiencia en
proyectos de integración. Ellos han combinado sus mejores prácticas en un
conjunto coherente de modelos y la terminología.
Mejorar la comunicación
Cada empresa de fabricación utiliza su propia terminología para describir las
funciones, actividades y departamentos dentro de la empresa. Trabajar con
consultores externos, como proveedores de software de control de procesos, o
integradores de sistemas, la comunicación será difícil. Hay una gran probabilidad
de que pueda referirse a cosas diferentes cuando se utilizan los mismos términos,
o viceversa. El especialista externo tendrá que hacer frente a este problema cada
vez que inician un nuevo proyecto, o cada vez que están hablando con diferentes
clientes. Así que cuando se discute las interfaces, es una buena idea basar esta
discusión sobre la terminología estándar. [6]
4. ¿DÓNDE SE PUEDE UTILIZAR ISA-95?
Los modelos y la terminología de ISA-95 se pueden utilizar para diferentes
objetivos. A continuación algunos ejemplos:
Uso de los modelos jerárquicos para definir cómo se estructura una
empresa, cuando se habla de los departamentos y de los sistemas de
automatización
Uso del modelo funcional para determinar qué departamentos y sistemas
son responsables de las funciones de interés
Uso del modelo funcional para determinar que la información fluye de un
departamento a otro departamento, y que la información fluye de un
sistema de automatización a otro sistema de automatización
Se usa la definición de las funciones y los flujos de información como una
lista de control, asegurándose de que no se olvida nada
Se usa la definición de las funciones y los flujos de información como un
diccionario, asegurándose de que todo el mundo está hablando de la
misma cosa
Se usan los modelos de objetos de entender la relación entre los diferentes
tipos de información
Uso de los modelos de objetos y los atributos para el intercambio de
información
Uso de los modelos de objetos y atributos, como base para una base de
datos

9. 7
Uso de los modelos de actividad de la parte 3 de la especificación del
usuario [6]

10. 8
DISCUSIÓN
En todo el mundo, cada empresa de fabricación se organiza de manera
diferente y utiliza diferentes sistemas de automatización. No se encuentran
empresas con exactamente los mismos nombres para los departamentos,
actividades y funciones. La información que está intercambios también tiene
diferentes nombres en diferentes empresas y sistemas de automatización, incluso
dentro de una empresa que se podría decir la gente de la oficina hablan otro
idioma operacionalmente que el personal de planta, también utilizan diferentes
sistemas de automatización que cada uno tiene su propia terminología. El
inconveniente radica que en esos diversos niveles o capas necesitan comunicarse
entre sí de manera más rápida y eficaz, es entonces donde la norma ISA-95 a
través de la clasificación de sus niveles y la definición de los estándares, permite
de manera efectiva, la integración de estos para establecer términos y modelos
integrales que ayuden la comunicación fluida y entendible entre los distintos
procesos de la empresa.
Con la aparición de las nuevas tecnologías, cada vez es más fácil de
automatizar el intercambio de información entre la oficina y áreas de planta o
niveles más bajos de fabricación. Una interfaz automatizada entre los sistemas
empresariales y de control puede conducir a una gran cantidad de ventajas.
Información adicional se hace accesible en el momento adecuado y el lugar
adecuado. La empresa tiene acceso a la información en tiempo real, tales como la
información sobre las materias primas y los productos finales, lo que permite un
uso óptimo de la capacidad de almacenamiento.
Aunque el equipo SCADA no encontró desventajas concretas en la aplicación
de esta norma, creemos que existen de una u otra manera algunas de puntos
débiles, como por ejemplo el tiempo de ejecución podría ser bastante extenso
dependiendo de la complejidad de los procesos, los costos asociados a la
aplicación de estos estándares debido a que se necesita personal calificado y
especializado que pueda entender el proceso a evaluar, algunas empresas se
resisten al cambio en la integración de los procesos.
Por otra parte el comité de ISA-95 (SP95), permite la integración de miembros
de manera gratuita con la finalidad de dar a conocer la aplicabilidad de la norma
en empresas alrededor del mundo, de la misma manera se puede obtener
documentación para estudiar y aplicar los estándares, así como pertenecer a su
comité para aprender, apoyar y aportar conocimientos en pro de la organización.

11. 9
CONCLUSIONES
La norma ISA -95 puede ayudar a las empresas a corregir las deficiencias en
los flujos de información, disminuir el tiempo de ejecución de las operaciones de
manufactura y permitir que sea posible conocer en muy poco tiempo si se puede
cumplir con los requerimientos de calidad exigidos por los clientes. Por otro lado,
si la empresa desea adquirir un nuevo componente software que cumpla con
funcionalidades para calidad en el nivel de ejecución de manufactura, el modelo
permite determinar las funciones realmente necesarias en la empresa y de esta
forma seleccionar el proveedor que satisfaga estas necesidades. Esta norma se
ha desarrollado todo tipo de entornos de fabricación, en todo el mundo. Se puede
aplicar en todas las industrias, y en todo tipo de procesos, tales como por lotes,
continua, y procesos repetitivos o discretos.
El proceso de aplicación del estándar S95, ofrece una visión clara y concisa
sobre cómo abordar un proyecto de integración de información entre los niveles
MES y ERP de una empresa de manufactura. En este proceso es relevante
establecer una correcta definición de la frontera entre el dominio de negocios y el
dominio de manufactura para que las dinámicas presentes en cada uno de ellos
no afecten las operaciones del otro sistema. En la aplicación del estándar S95 es
relevante concebir que la frontera entre los niveles de manufactura y de negocios
sea totalmente flexible y está determinada por el grado de responsabilidad
asignado a las funcionalidades dentro de la empresa.. Mediante la aplicación del
estándar ISA S95 se obtiene una interfaz común para el intercambio de
información entre el dominio de negocios y el dominio de manufactura,
independiente de las soluciones que se tengan implementadas en ambas partes;
con el objetivo de reducir los niveles jerárquicos y permitir una toma de decisiones
de manera más eficiente, así como mayor autonomía en las operaciones de la
empresa.

12. 10
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Lenguaje Unificado de Modelado. [Documento en línea]. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_Unificado_de_Modelado. Consultado
el 8 de marzo de 2014).
[2] ¿Qué es un ERP? [Documento en línea]. Disponible en:
http://www.aner.com/software-de-gestion-empresarial/que-es-un-erp.html.
(Consultado el 8 de marzo de2014).
[3] 2013. ¿Qué es un sistema MES? [Documento en línea]. Disponible en:
http://www.blaufactory.com/es/noticias/item/3-que-es-un-sistema-mes.
(Consultado el 8 de marzo d 2014).
[4] 2014. ISA. [Documento en línea]. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentation,_Systems_and_Automation_Soci
ety. (Consultado el 9 de marzo de 2014).
[5] Brandl, D. 2008. Whatis ISA-95? [Documento en línea]. Disponible en:
http://www.apsom.org/docs/T061_isa95-04.pdf. (Consultado el 9 de marzo
de 2014).
[6] ISA-95. [Documento en línea]. Disponible en:http://www.isa-95.com.
(Consultado el 9 de marzo de 2014).