介紹

在工業批量和連續生產/運營環境中，調度涉及將諸如罐、反應器和其他加工設備之類的資源分配給生產/運營任務。第 4 層生產/運營計劃確定要制造什么產品、要制造多少產品以及何時制造。根據設備、物料、人員和班次的可用性，隨著時間的推移分配資源。詳細的調度優化解決方案使用啟發式模型描述生產/運營過程，以找到分配給定任務和資源的最佳方式。詳細調度是生產的核心，與生產控制、訂單處理、物料和能源控制以及維護密切相關。

ISA-95 標準是為在企業資源規劃（ERP，ISA-95 第4層）和控制（第3層）層次上連接供應鏈而創建的。該標準與典型的生產環境密切相關，包含調度和調度所需的所有主要元素。在該標準中，調度是制造運營管理 (MOM) 的核心，與生產控制密切相關。在 ISA-95 中，詳細的生產/運營計劃通常發生在第 3 層。詳細的生產/運營計劃改進了從第 4 層獲得的生產/運營計劃。

ISA-95 的擴展標記語言 (XML) 實現是來自 WBF-生產技術組織的企業到制造標記語言 (B2MML)。B2MML 包括幾個復雜的元素，包含各種生產設備和產品方面。從調度的角度來看，BLMML 的核心元素是“生產調度”。

有多種實現 ISA-95 標準和 B2MML 的方法。通過其靈活性和對擴展的開放性，ISA-95 還適用于訂單和生產/運營相關信息從 ERP 級別向下傳遞的情況，并且初始生產/運營計劃本身將在 MOM（第3層）系統中執行。

在某些情況下，為了能夠為基于邏輯的決策提供所有必要的信息，有必要實施 ISA-95 標準不支持的數據傳輸。標準中未包含的此類數據（生產/運營參數）的一個示例是產品的發布日期和到期日（發貨日期或者到達客戶地點的日期）。發布日期是產品可以生產的確切時間。由于物料或設備的可用性，發布日期可能會受到限制。到期日同樣重要，是指產品必須可用的日期，通常是由于客戶的要求。

在這里，描述了使用 ISA-95 標準的調度解決方案的企業對制造 (B2M) 的集成。該應用程序展示了一種利用現有元素并使用提供的方法擴展 BZMML 文件的方法。生成的輸入數據包含的信息比 ISA-95 最初設計的要多得多，因為優化是作為 MOM 級別上的一個單獨模塊進行的。因此，所有輸入/輸出信息必須通過 ISA-95 提供。另一方面，輸出文件完全適合 ISA-95 環境。該案例研究還表明，許多實際應用程序只需要實現所提供元素的一小部分，并且總是有多種選擇可以實現這一點。

本文是作為 MESA/ISA-95 的一種實踐的一部分編寫的，并作為對開發基于 ISA-95 MOM 標準的制造系??統的一種實踐的描述。

生產/運營計劃系統簡介

生產/操作調度系統經常在批量生產/操作中找到它們的應用。在批量生產/操作中，每個批次或產品都在連續的生產/操作階段進行處理。每個階段使用一個或多個并行設備單元來處理批次。調度系統采用批次訂單列表并生成詳細的時間表，指定在什么時間在哪個設備上生產哪個批次。在生成詳細時間表時，可能必須考慮其他有限或并行的資源。因此，在詳細調度中做出的最常見的決定是：

• 資源分配：在哪里生產哪個批次，由誰生產，數量是多少
• 批次排序：按什么順序生產批次
• 批次計時：確切地何時使用分配的資源生產批次

因此，一個詳細的調度方案必須能夠考慮工廠的相關物料流，考慮所有的生產設備項目及其當前狀態，并可能還管理能源或其他有限資源的使用。

計劃通常用甘特圖表示，該圖展示隨時間向設備分配的批次。甘特圖的簡單圖示如圖 6-1 所示。在這里，六個批次被分配給三個替代設備單元。對批次進行排序，并確定每批次的生產開始和結束時間。

圖 6-1：在三個并聯設備單元上隨時間分配六個批次的甘特圖表示

調度的另一個重要方面，特別是在具有并行設備單元的多級工廠中，是通過工廠的批次路由進行批量調度。圖 6-2 展示了具有三個連續處理步驟的工廠的示例，每個步驟都配備了三個并行設備單元。此處，批次 1 首先在階段 1 中的設備 1 上進行處理，然后再移至階段2 中的設備 5 和階段 3 中的設備 8。這個簡單的示例只是一種可能性，并提出了通過工廠的多種可能的替代路線。

圖 6-2：批次 1 通過多級批處理工廠中的連續階段和并行設備單元的路由

詳細的調度是生產/運營物流的重要組成部分。如 ISA-95 標準第 3 部分所述，詳細生產/操作調度的主要任務包括：

• 創建和維護詳細的生產/運營計劃
• 將實際生產/運營與計劃生產/運營進行比較
• 執行假設模擬以確定瓶頸并估計生產流速和工作流程

將詳細的調度解決方案連接到控制系統可以利用這些好處，因為調度所需的大部分當前狀態數據都可以自動訪問。此外，該解決方案隨后成為控制系統基礎設施的一個功能部分，并且所使用的數據可以始終保持最新。

為了更輕松地連接到其他系統，需要很好地定義應用程序接口。重點是詳細調度解決方案需要哪些信息以及解決方案應返回哪些信息，例如，第 4 層的企業計劃和物流。

詳細的調度活動通常是與執行的節拍是不一致的，因為它通常需要一些時間，從幾分鐘到幾小時不等。輸入解決方案的重要輸入數據在調度活動完成并發布到生產時必須仍然有效。如果活動開始后實時狀態數據發生變化，則必須重新計算詳細計劃。

一個好的詳細的生產/運營計劃通常是一個短生產期的計劃，即開始和完成有限和特定批次生產之間的時間。詳細的生產/運營計劃可以通過以下一種或幾種方法的組合得出：

1. 手動：在討論和考慮工廠限制后，規劃團隊使用標準化辦公工具（如Excel或專門的規劃支持軟件）制定詳細的時間表。這些軟件工具可以可視化生產/運營計劃，但不會生成它——所有決定都由用戶做出。通常情況下，詳細的時間表只是用紙筆將計劃表寫下來。手動生成的時間表通常被認為是好的時間表，但需要付出巨大的努力，并且對調度人員的技能極為敏感。如果沒有經驗豐富的計劃人員，進度表的質量就會受到影響。通常，根據可用資源的當前狀態在車間調整手動生成的詳細計劃，其中計劃人員定期手動更新按計劃生產的指標。
2. 基于規則：這種方法非常接近手動方法，因為規劃過程遵循一組嚴格的規則，這些規則基于團隊的領域知識或經驗。基于規則的調度的主要好處可能只是通過計算機程序加速人類行為。在基于規則的調度中，規則通常在標準或特定的業務規則軟件包中實現，以在短時間內生成良好的可行調度。例如，規則可能是先使用設備1進行盡可能多的生產，然后使用設備2，依此類推。這些規則通常規定了要做出的決定的順序，也可能有解決沖突的規則。優化很少包括在內，調度的最優性主要取決于規則的準確性和生產車間對資源和訂單狀態的近實時更新頻率。基于規則的系統的一個典型例子是特定領域的專家系統。基于規則的調度的計算時間通常非常短。
3. 啟發式：啟發式方法可以快速制定一個預計接近最佳答案或“最佳解決方案”的時間表，盡管通常既沒有最優性的保證也沒有最優性的度量。啟發式是“經驗法則”、有根據的猜測、直覺判斷或簡單的常識，還可以包括“盲目”的試錯程序。還有基于規則的啟發式方法，可以是嚴格規則（見上文）和直覺的混合；方法的分類是主觀的，因此并不總是直截了當的。啟發式方法通常會產生一個好的第一個計劃或解決一個更簡單的問題，該問題包含更復雜問題的解決方案或與更復雜問題的解決方案相交。它還可能涉及數學方法和搜索樹。啟發式方法的缺點是通常既不能保證也不能測量最優性。解決問題所需的時間在很大程度上取決于問題的大小和選擇的樹搜索策略。
4. 基于模型：派生代數模型來描述工廠布局和物理生產/運營規則（和配方）。與前面討論的規則相比，底層生產/運營規則可能指示生產/運營階段的順序，或者設備 1 的生產時間為 20 分鐘，而設備 2 的生產時間為 40 分鐘。數學模型包含以下表達式：

'生產時間（設備 1）= 20' 和'生產時間（設備 2）= 40'

'開始時間（階段 2）> 結束時間（階段 1）' 的批次。

基于模型的方法在找到數學最優解時有可能優于手動、基于規則和啟發式方法。缺點是模型可能不完整以及計算時間長。

數學模型通常用以下方法求解：

數學優化，它提供了一種旨在實現最優性的分析和穩健方法，或者使用優化算法，這些算法可能不會導致最佳結果，但會減少計算時間。

在這些方法中的任何一種中，操作系統的人工調度員可能希望在其執行之前或執行時出于他自己的原因改變所生成的詳細調度。企業對制造和過程控制的集成必須為計劃的潛在變化做好準備。

詳細調度的更新頻率是調度到生產控制系統的集成要求的一個重要方面。此頻率主要取決于生產要求、資源狀態和在制品 (WIP) 訂單狀態的更改頻率。它決定了數據交換的頻率以及調度和生產控制之間的聯系必須變得多么緊密，以優化生產和支持操作。

使用的方法（手動、基于規則、啟發式或基于模型）也會影響更新頻率。手動計劃的更新頻率通常低于計算機生成的計劃。對于計算機生成的更新，幾乎可以立即創建和實施時間表。第2層的過程控制集成會模糊甚至可能消除過程控制和詳細調度之間的界限。

調度系統的接口

詳細的生產/運營調度是任何過程自動化系統的組成部分，代表了物流和生產/運營之間的關鍵環節。隨著需要更高運營效率的全球經濟挑戰日益增加，其重要性也在不斷增長。在現代工廠中，詳細調度與周圍環境直接相關，例如（如上所述）與控制系統相關。生產/運營調度，與控制系統集成，直接調度計劃生產，并將相關加工信息反饋給第二層的控制系統。例如，詳細的調度系統可以通過各種控制系統組件收集有關工廠的當前狀態信息。在生成計劃之后，詳細的計劃系統提供新的設定點以達到目標生產計劃。這需要通過第2層和第3層的實時集成快速訪問相關數據，這點對系統架構提出了挑戰。

ISA-95 的第 3 部分描述了詳細的生產/操作調度活動。主要輸入是來自第 4 層系統的生產/運營計劃，它可能只定義詳??細計劃功能的生產目標，而無需考慮有限的產能或資源。第 3 部分中描述的其他輸入是產品定義或配方、資源可用性和報告正在進行的工作的生產跟蹤信息。

ISA-95 標準第 1 部分和第 2 部分中描述的接口功能列表包括訂單處理、生產控制以及物料和能源控制功能。這些調度在圖 6-3 所示的功能性模型中展示，除了功能性模型中給出的接口外，詳細的生產調度和維護管理功能之間業經常交換信息。特別是，阻止某些設備的計劃維護活動的日期、時間和持續時間時對于有效計劃的生成至關重要。

圖 6-3：功能性模型

產品控制

可以在生產控制系統和詳細調度系統之間交換數據。這種數據交換的一個動機是提煉車間的情況，即當前的生產/運營能力。生產/運營能力包括生產/運營的當前狀態、有關可能延遲或實際設備性能的信息以及有關在生成詳細計劃時要考慮的可能干擾的信息。此外，計劃生產的信息被饋送到調度系統，反映了現實，因為并非所有的預定訂單都可能實際生產。由于設備單元在短時間內關閉或訂單的生產時間比預期的要長，因此可能會發生延遲和取消。在相反方向的數據交換中，從生產/操作調度到生產控制系統，調度通常被傳輸到調度系統。傳輸包括主要的調度決策信息，即訂單分配、順序、和時間。

訂單處理

從訂單處理系統到調度系統的更新輸入是生產/操作訂單。生產/運營訂單信息通常包括物料定義、數量、與配方相關的數據元素以及可能影響計劃的相關屬性。訂單信息還包括截止日期、生產/運營訂單中的批次或產品數量、產品等級、質量要求和訂單優先級。

從詳細的生產/操作調度系統到訂單處理系統的返回輸入可以是準確的生產時間以及可用的生產能力或可用性，以指示是否可以提交更多訂單進行生產。大多數情況下，生產/運營訂單已經在訂單管理系統中選定，所有被調度的訂單都應該進行計劃。如果不是這種情況，則調度系統還返回關于在調度的時間范圍內將生產哪些訂單以及將不生產哪些訂單的信息。此外，可能必須遵守其他與質量相關的規則。例如，可能有一項限制規定，不得在同一設備上直接依次生產兩種截然不同的產品。如果這些規則中的一些不能被遵守，那么一些訂單可能不得不推遲。

物料和能源控制

調度系統的任務是將生產/操作訂單分配和計時到可用資源。這些資源通常是設備，但通常也包括物料、人員和能源，尤其是當這些資源受到限制或在當前生產/運營計劃中形成瓶頸時。因此，調度與物料和能源控制是交織在一起的。通常在短期或中期考慮物料和能源控制，以便調度系統可以提供長期物料和能源需求作為輸入。物料和能源控制的作用是確保所需資源在需要時可用。

在資源有限的情況下，調度系統應接收有關物料和能源限制的信息。一個好的、詳細的計劃會考慮到某種物料在特定時間無法用于生產的情況，并且在必要時會延遲需要這種物料的產品的制造。它還考慮了能源限制。例如，在鋼鐵生產中，工廠能源消耗是一個主要的成本因素。最耗能的工作可能會安排在不同的時間，以最大限度地減少非常昂貴的峰值能源需求。在其他情況下，能源密集型生產可能會轉移到能源更便宜的夜間時間。同時，一些訂單可能非常重要，以至于能源成本的作用微不足道。所有這些問題都可以通過在兩個系統之間有效交換信息來解決。

維護管理

詳細調度和維護管理之間的密切聯系是必要的，因為維護操作可能會阻塞單個機器甚至整個生產線。一個好的、詳細的計劃說明計劃的維護操作會導致生產停止、部分停機或產能下降。該信息通常在維護管理系統中可用，并應作為調度系統的輸入。

計劃維護操作的時間安排通常有一定的余地。定期檢查、清理和翻新活動可能會安排在特定的一天，但通常可以靈活選擇活動是在上午還是下午進行。為了最大限度地減少不可避免的干擾及其對生產力的影響，除了生產/運營訂單的時間安排之外，一些調度系統還可以優化維護活動的確切時間，并相應地調整整個生產/運營計劃，然后，有關何時應進行維護活動、維護可用性的信息將從調度系統饋送到維護管理系統，以通知維護人員。

應用于變壓器廠

本節討論調度系統在變壓廠的應用。在這里，計劃從未分類的生產/運營請求開始，并以完整的詳細計劃結束。因此，所提出的方法實際上結合了來自第4層的基本主調度活動和來自第3層的詳細調度活動。

在變壓器廠中，硅鋼卷在不同的加工步驟中進行處理，這些處理會產生不同的形狀和大小的鐵芯片。最后的加工步驟是將最終成形的鐵芯片進行疊裝。準備和加工通常需要數小時。因此，這在變壓器廠是一個批處理過程。

大多數變壓器廠的每個加工步驟都有幾個替代設備單元。這使得在 24 或 36 小時的時間范圍內安排加工的任務變得復雜。龐大的產品組合加劇了制定良好時間表的難度。

例如，電磁絕緣件部分有三個替代繞線機。根據產品的不同，并非所有設備都可用。例如，只有在生產油浸式變壓器時才可以使用繞線機1，而只有在生產電抗器時才可以使用繞線機2。

B2MML 組件

本節介紹變壓器廠調度解決方案中使用的 B2MML 組件。它們與前面描述的其他系統對接。兩個 B2MML 文件與其他系統交換。首先，輸入文件詳細說明要安排的生產/操作請求列表以及生產/操作規則。其次，輸出文件指定時間表，即在什么時間將哪個生產/操作請求分配給哪個設備。可以根據這些信息生成甘特圖，如圖 6-1 所示，以展示調度解決方案應用的關鍵結果。

在這里描述的解決方案中，輸入和輸出文件具有相同的結構，唯一的區別是輸入文件中的某些元素保持為空。輸出文件中省略了其他元素以避免傳輸冗余數據。保持輸入和輸出的結構相同的優點是只需定義一個 B2MML 文件，并且只需創建一個到所有其他系統的鏈接。隨著結構的重復，與 IT 部門和系統管理員的討論變得更加容易。

生產/運營規則和配方信息也經常存儲在第4層的 ERP 系統中。在變壓器廠應用中，詳細的調度優化解決方案是 ISA-95 第 3 部分中描述的 MOM 模塊。由于生成計劃時需要規則和配方，因此必須將它們作為 B2MML 組件輸入。

在接下來的段落中，詳細描述了應用程序中使用的模型，即：

• 過程/操作段模型，定義工廠布局
• 生產/運營計劃模型，定義生產/運營請求
• 維護模型，定義維護請求

此應用程序不需要某些 B2MML 組件，因此未包括在內。許多相關的關鍵信息項是訂單或設備特定的，可以通過生產/運營請求和設備要求條目提供。

流程/運營部門模型

過程/操作段模型描述了過程/操作布局，并將不同的過程/操作段與設備、人員和物料需求聯系起來，見圖 6-4。它可能包含詳細信息，例如流程/操作段相關性、工藝路線和物料相關性。例如，它可以包括中間體的生產和消費。工廠布局是調度的必要輸入，以便調度解決方案可以按照正確的生產/操作順序將作業分配給設備單元。盡管在輸出文件中不需要，但可以將其保留在那里以在生成計劃時重建工廠狀態。

在廠調度應用的上下文中，圖 6-4 中突出顯示的組件是最相關的組件；其他組件，可參考ISA-95標準文檔。過程/操作段模型主要用于表示加工步驟和設備。如前所述，“過程/操作段”是指一個處理步驟。每個設備單元由單獨的設備段規范表示。該信息定義了整個工廠布局，在生成詳細的生產/運營計劃時需要考慮。

此外，調度解決方案的輸入文件需要定義生產/操作規則。B2MML 表示區分一般生產/操作規則和特定于生產/操作請求的生產/操作規則。一般生產/運營規則適用于所有生產/運營請求，并在流程/運營段模型中定義。在所描述的應用程序中，所有通用生產/操作規則都由設備定義為設備段規范屬性。

圖 6-4：第 1 部分：過程段模型

圖 6-4：第 2 部分：產品定義模型

生產/運營規則包括：

• 清理時間：在設備上處理生產/操作請求后清理設備的持續時間
• 持續時間：在設備上處理生產/操作請求之前設置設備的持續時間
• 運輸距離：將生產/運營需求從一個設備單元運輸到下一個可能的設備單元的持續時間。運輸距離以通過工廠的路線為依據，如圖6-4 所示。
• 設備可用性：設備單元首次可用的時間。設備件可能在預定時間開始時被阻塞，因為它們被先前的加熱所占用或因為正在進行維護。

根據經驗，將設備的生產/操作規則定義為設備段規范屬性而不是將定義為過程/操作段參數通常是有利的。這可能會導致更多的條目，但允許更多的靈活性，因為可以為每個設備輸入不同的值。

生產/運營計劃模型

圖 6-5 中的生產/運營調度模型是關鍵的組件，包含執行調度任務所需的大部分信息。這包括所有生產/運營請求和步驟，以及執行訂單的給定生產/運營步驟所需的人員、設備和物料。此外，還可以提供特定于訂單和階段的生產/運營參數，以及生產的中間物料和成品的數量以及原材料和中間物料的消耗量。

圖 6-5：生產/運營調度模型

在變壓器廠應用中，生產/運營計劃模型用作調度系統的輸入和輸出。輸入包括來自訂單處理系統的生產/操作請求列表，其中包含執行調度優化所需的所有相關信息。輸出包含每個設備單元上每個生產/操作請求的時間安排和設備分配。

所有必要的信息都來自多個細分領域的要求和各自的設備要求以及生產/運營參數和屬性。同樣，相關元素被突出顯示。該信息包含：

• 訂單的發布和截止日期
• 通用訂單參數，例如鋼種和質量
• 正確順序的細分需求
• 各細分領域的設備要求
• 處理時間，可能在安排之前就已確定
• 用于優化的訂單優先級或懲罰信息

一個步驟可能有幾個可供選擇的設備，并且需要為這些步驟中的每一個指定處理時間。值得注意的是，處理時間應盡可能靈活。因此，提供了最小和最大處理時間以及標準處理時間。該時間范圍指定了調度的靈活性，同時確保生成的產品屬性繼續滿足要求。這種靈活性對于調整加工時間可能是必要的，以便連續生產序列不會被中斷。

維護模型

變壓器廠應用程序中使用的第三個也是最后一個 B2MML 組件是維護模型。一般情況下，維護請求是針對特定設備提出的，維護請求可能產生維護工單，進而產生維護響應。

在討論的變壓器廠調度系統中，只調度工單，不調度維護響應。B2MML 條目用于指定執行維護的時間窗口，以及要維護的設備和預期的維護持續時間。如果時間窗口大于預期的持續時間，調度優化軟件會確定該窗口內最適合執行維護任務的時間。

圖 6-6：維護模型的 B2MML 組件：突出顯示在變壓器調度應用程序中使用的組件

同時處理維護工作訂單和生產/運營計劃，使生產與計劃的維護運營保持一致。這最大限度地減少了設備停機對生產效率的影響。

超出 ISA-95 標準的補充

ISA-95 B2MML 實現標準沒有直接提供向調度系統提供所有信息所需的所有元素。但是，通過遵循 B2MML 擴展指南，在嵌入缺失元素時幾乎可以完全保持在標準的結構化框架內。

本節將介紹實施變壓器廠調度應用程序所需的一些擴展。盡管這些擴展適用于變壓器廠調度解決方案的這個特定示例，但建議類似的擴展應該適用于其他調度解決方案。

超出標準的主要新增內容是由于生產/運營訂單的順序依賴性而產生的。這些序列依賴性必須為每個生產/操作訂單表示，因此不適合標準的產品段依賴性。如果沒有依賴于設備、訂單和可能的下一個訂單的元素，提供依賴于序列的轉換時間可能會非常麻煩。

在這里，實施是通過工藝/操作部分中的標準生產/操作參數完成的。

選擇處理時間

在 ISA-95 標準中，生產/運營請求的段要求包含持續時間字段。但是，所討論的案例需要一個持續時間范圍，而不是一個固定的持續時間。這是通過屬性實現的，通過針對最小、最大和標準處理時間的單獨設備要求屬性來實現。可以為每個生產/操作訂單和每個設備單元指定這些時間。

兩個設備單元之間的距離

對于生成詳細調度的調度解決方案，必須知道每個段的處理時間。此外，設備單元之間的運輸時間通常很長，必須加以考慮。例如，從絕緣車間到線圈車間需要20分鐘，而從線圈車間到入爐只需要5分鐘。調度解決方案需要這條信息來遵循工廠中的首選路線。在所描述的解決方案中，運輸時間與場地路線無關并且可以嵌入到段需求元素中。

根據 ISA-95，不能在屬性中包含設備 ID。為此需要兩種替代方法來使用 描述元素，或者為此目的定義一個類型為“Any”的元素。根據實施，這種類型的信息也可以作為設備段規范屬性提供。

維護時間

維護部分幾乎完成，除了無法明確提供的維護請求的請求持續時間。

維護工單的使用與 ISA-95 中的定義略有不同。計劃開始和結束時間定義了所需維護時間窗口的開始和結束時間。持續時間字段作為“Any”類型的元素實現，對應于所需的實際維護時間。無需更改 B2MML 模型即可輕松實現此擴展。

標準的擴展

以下功能目前不受 ISA-95 支持，因此不包含在 B2MML 中，但它們是向應用程序中的調度模塊提供相關信息所必需的：

• 訂單價格/價值：訂單的價格/價值應直接位于生產/運營請求下，例如，可以在生成計劃時在目標方法中使用。但是，在此級別沒有生產/運營參數的條目，而是使用了優先級。或者，可以將價格或價值插入到每個生產/運營請求的成本核算段下，這將提供有關生產/運營訂單利潤的反向信息。
• 依賴于序列的轉換時間：這是調度系統的一個非常常見的輸入，允許對排序選項進行排序。因為包括依賴于序列的轉換時間需要參考兩個訂單，可能還需要參考一個段或設備，所以缺少以直接方式執行此操作的要素。
• 生產/運營請求的發布和截止日期：這是一個非常簡單的問題，不應涉及除標簽之外的任何更改。當前元素“開始時間”和“結束時間”用于此目的，但截止日期尤其可以預期為生產/運營計劃元素中的標準元素。

在變壓器廠調度解決方案中，這些功能目前尚未實現，而是使用變通方法來確保符合 ISA-95。在這種情況下，它們可以通過使用標準生產/操作參數和類型“Any元素來實現。B2MML 擴展也允許變通方法。

系統實施

在討論的變壓器廠調度應用中，開發了一種結合啟發式的基于模型的優化方法。這保證了可靠、快速的計算和最佳或接近最佳的時間表。軟件架構中包含對專用數學優化求解器的調用。圖 6-7 展示了解決方案組件，可以看出，ISA-95 接口已作為解決方案中的一個模塊完成。這提供了最大的靈活性，例如，在遷移到標準的新版本或向輸入/輸出例程添加一些元素時。

圖 6-7：調度系統組件概述

結論

在這個例子中，很明顯標準不能直接滿足或提供可能出現的所有特定數據集成需求的指南。然而，通過提供可擴展的標準化數據格式和結構，以及任何兼容系統可讀的定義明確的接口，ISA-95 標準可以并將顯著減少集成工作。

使用 ISA-95 標準的主要好處并不直接來自軟件開發，但是，遵循標準會加快數據交換結構的設計速度，因為它限制了可能的替代方案的數量。并且，熟悉標準的專業人士可以很容易地找到相關信息，因此其他應用程序的可重用性更高。由于該標準已被很好地記錄在案，因此也無需重新執行此操作。最后，使用中性標準還允許跨公司邊界的解決方案集成，由于需要在各種專業解決方案提供商之間進行協作，這在今天是一個重要問題。B2MML 的主要缺點是文件相對較大，對上述標準的所有必要擴展都可以以相對簡單的方式實現。