Login  |  Registreer  |  Wijzig            Nieuwsbrief  |   Nieuws   |   Agenda   |   Vacatures   |   Forum   |   Advies   |   Adverteren   |   Zoeken
Agile & Lean met ISA-95?
Bron: Procesverbeteren.nl
Software: Lean ICT
Deel voorkaft boek Bianca Scholten Agile en Lean met ISA-95?
Door Dr Ir Jaap van Ede, hoofdredacteur procesverbeteren.nl. De eerste versie verscheen in vakblad PT Industrieel Management (2007)


Eén van de belangrijkste business-vragen is: hoe wordt je als fabriek 'agile', dus wendbaar genoeg om snel op markt-veranderingen in te spelen, terwijl je tegelijkertijd 'lean' oftwel kosten-efficiënt produceert? In dit artikel aandacht voor de bijdrage die ISA-95 aan de beantwoording van dit dilemma kan bieden.

Toepassing van ISA95 maakt een fabriek onmiskenbaar meer 'agile'. Dankzij een inzichtelijke en gestandaardiseerde gegevensuitwisseling tussen de werkvloer en het kantoorniveau, kan een fabriek immers beter inspelen op twee trends:

  1. Een toenemend aantal productvarianten
  2. Afstemming van de productie op de vervaardiging van onderdelen die door derden worden gemaakt.

De associatie van ISA95 met Lean Manufacturing ligt op het eerste gezicht minder voor de hand, al was het alleen maar omdat het eerste model is ontwikkeld binnen de procesindustrie, en het tweede binnen de stuksgewijs producerende industrie.  Toch zijn er wel degelijk overeenkomsten tussen Lean en ISA95. In beide modellen staat namelijk het stroomgewijs denken voorop, grenzen tussen afdelingen en business-partners worden daarbij overschreden. ISA95 zorgt er daarbij ook nog eens voor, dat informatie op een eenduidige manier wordt uitgewisseld.

De ISA-95 leidraad heeft twee doelen:

  1. Het inzichtelijk maken van activiteiten en gegevensstromen op het manufacturing execution systeem (MES) niveau
  2. Standaardisering van de informatie-uitwisseling tussen het MES- en het ERP-niveau.

De voordelen daarvan zijn helder: inzichtelijke datastromen, en flexibele interfaces tussen het werkvloer- en en het businessniveau.  

De adoptie van ISA95 verloopt echter langzaam. Ten eerste gaat het om zeer complexe materie, die maar weinig mensen goed doorzien. Ten tweede kunnen de voordelen pas echt worden geplukt als er voldoende software op de markt is die de datamodellen ondersteunt. Het wachten is dus op een kritische massa aan bijpassende bedrijfssoftware. Pas dan worden de forse inspanningen die bedrijven moeten doen om hun informatievoorziening conform ISA-95 te modeleren, ten volle beloond.  

Boek_Scholten
Deel voorkaft boek Bianca Scholten


Boek
Wie kennis wilde nemen van ISA-95 moest tot voor kort een cursus volgen, óf zelf de lijvige leidraden doornemen. Sinds kort is er echter een alternatief. Bianca Scholten, partner en ISA-95 specialist bij Ordina, schreef namelijk een boek getiteld “The road to integration, a guide to applying ISA-95 in manufacturing”. Dit Engelstalige werk wordt uitgegeven door ISA, de Instrumentation, Systems and Automation society.

Het gaat dus niet om een publicatie van Ordina, benadrukt Scholten.  Zij stuurde mij de belangrijkste hoofdstukken toe, zodat ik een goede indruk kon krijgen van de inhoud. Het boek blijkt bedoeld voor mensen die actief betrokken zijn bij automatisering op het MES-niveau, of op het grensvlak tussen MES en ERP. Aan eindgebruikers, consultants en systeemintegratoren wordt uitgelegd wat ISA-95 is, én hoe je deze leidraad praktisch kunt toepassen.

Geslaagd
In het eerste opzicht is het boek zeker geslaagd, maar de ruimte voor diepgaande praktijkvoorbeelden is nogal beperkt. Bovendien gaat het bij cases waarbij de bedrijfsnaam wordt onthuld, meestal om de bekende voorbeelden. Bijvoorbeeld het ontwerp van de MES-laag bij British American Tobacco, het scheduling-systeem bij Masterfoods en verticale integratie middels B2MML-schema’s bij Arla Foods.

Managers, die snel willen doorgronden van ISA95 is, zullen waarschijnlijk stuklopen op het grote aantal blokken- en pijlenschema’s. ‘Voor hen heb ik dit boek dan ook niet geschreven’, reageert Scholten. ‘Wel lijkt het me geschikt voor hogescholen en universiteiten. In het ideale geval koppelen studenten dit aan een stage. Ze kunnen met het boek in de hand in kaart brengen hoe de informatiestromen die ISA95 omschrijft, in het betreffende bedrijf zijn ingevuld. Zo leren ze veel over hoe bedrijven werken.’

Analysetool
Ook het werk dat Scholten uitvoert als consultant bestaat voor een groot deel uit inventariseren, maar dan natuurlijk aangevuld met suggesties voor verbeteringen.

‘De datamodellen uit ISA95.01 en ISA95.03 gebruik ik als een analysetool, om in kaart te brengen wat de vereiste MES-functionaliteit is. Daarna maak ik een projectplan om tot de nieuwe situatie te komen’, verklaart Scholten. ‘Momenteel ben ik daarmee bezig bij een farmaceutisch concern, en bij twee researchbedrijven. Heel verschillende ondernemingen dus. Voor het farmaceutische bedrijf is databorging belangrijk, terwijl bij de researchbedrijven flexibiliteit voorop staat.’

Door middel van interviews brengt Scholten eerst de huidige situatie op het MES-niveau in kaart. ‘De ISA95 modellen dienen daarbij als leidraad, want die geven aan welke generieke activiteiten en informatiestromen er in elk bedrijf bestaan. Ik onderzoek dan hoe die zijn ingevuld, wat er eventueel beter kan, en of het de moeite waard is om dat te gaan veranderen. Het eindresultaat is dus een beeld van de huidige en de toekomstige MES-laag.’

Opvallend is, dat ISA-95 daarna lang niet altijd wordt gebruikt om die nieuwe MES-laag daadwerkelijk te bouwen. ‘Dat klopt’, geeft Scholten toe. ‘Eén van de redenen is dat er nog weinig MES-software is, die de datamodellen ondersteunt. Daar komt echter langzaam maar zeker verandering in.’

Verticale integratie
Bij een andere tak van sport wordt ISA-95 wél ingezet om daadwerkelijk een ICT-oplossing te bouwen. In dit geval wordt de leidraad gebruikt bij het realiseren van verticale integratie tussen de MES-laag en het ERP-systeem. ‘Dit soort projecten doe ik ook, maar de vraag ernaar is nog minder groot. Er zijn namelijk veel bedrijven die eerst nog een MES-laag moeten ontwikkelen, voor ze überhaupt aan verticale integratie kunnen gaan denken’, aldus Scholten.

Voor de uitwisseling van 31 mogelijke informatiestromen reikt ISA-95 een aantal datamodellen aan, onder meer voor de eigenschappen van personeel, materialen, apparatuur, proces(verwerkings)segmenten, capaciteit, productrecepturen, het productieschedule en de fabrieksprestaties. De informatiestromen tussen MES en ERP worden meestal concreet ingevuld met B2MML-interfaces (B2MML staat voor Business to Manufacturing Markup Language, een speciale XML-variant).

Op dit moment is Scholten bij een groot concern bezig met een B2MML-integratieproject, uitgaande van een MES-laag van GE Fanuc en SAP als ERP-systeem. De grote uitdaging daarbij is het slechten van de taalbarrière tussen het business- en het werkvloerniveau. In theorie zou dit, omdat de software van zowel SAP als GE Fanuc de ‘ISA-95 taal’ spreekt, geen probleem moeten zijn. Daarvoor is ISA-95 immers juist bedacht! 

De praktijk blijkt echter weerbarstig: ‘SAP roept heel hard dat ze ISA-95 ondersteunen, maar ze zijn daarmee nog maar net begonnen. Het is dus nog niet uitgetest, en er zijn weinig referenties. Daardoor moet je steeds zoeken wat waar staat in het ERP-systeem en wat daarmee wordt bedoeld, voor je een interface kunt opzetten.’

Bianca Scholten
Bianca Scholten:  "Gebruik makend van ISA95 onderzoek ik hoe de activiteiten en informatiestromen op het manufacturing execution niveau zijn ingevuld, en wat er beter kan"


Gedeeltelijk
Ondanks dit soort problemen, blijkt uit het bovenstaande dat ISA-95 wel degelijk in de praktijk wordt gebracht. Wel is dit op dit moment nog maar gedeeltelijk. Samenvattend kunnen er drie toepassingen worden onderscheiden:

  1. Het ontwerpen van de MES-laag (meestal alleen op de tekentafel)
  2. Het praktisch invullen van een gedeelte van MES, zoals het scheduling-systeem
  3. Het bouwen van één of meer interfaces met B2MML tussen MES en ERP.

Bedrijven die helemaal doordrenkt zijn met ISA-95, in die zin dat álle informatiestromen voldoen aan de data-modellen, zijn er echter nog niet. Scholten gelooft daar op termijn wel in: ‘Uiteindelijk zie ik het wel die kant opgaan. Bedrijven zullen daartoe wel moeten afdwingen dat meer softwareleveranciers een schil aan hun pakketten zullen gaan toevoegen, die informatie-uitwisseling conform ISA-95 ondersteunt.’

Lean met ISA-95?
Op dit moment is er naast Agile veel aandacht voor Lean Manufacturing. Dit is een methode om bedrijfsprocessen te verbeteren, door verspillingen zoals voorraden en wachttijden uit de werkprocessen te verwijderen. Deze ‘bronnen van verspilling’ worden opgespoord via value stream mapping.

Op het eerste gezicht lijkt het niet voor de hand te liggen om Lean en ISA-95 in één project te combineren. Lean is immers ontwikkeld binnen de stuksgewijs producerende industrie (lees: Toyota), en streeft naar een zelfsturende werkvloer. Het gebruik van bedrijfssoftware wordt daarbij in het gunstigste geval gezien als een noodzakelijk kwaad.
Dit lijkt haaks te staan op ISA-95. Die leidraad is (in ieder geval aanvankelijk!) ontwikkeld vanuit de procesindustrie, met als belangrijkste doel om informatiestromen binnen en tussen software te standaardiseren.

Value Stream Mapping

Lean en ISA-95 lijken op het eerste gezicht dus nogal verschillende werelden. Scholten ziet echter interessante mogelijkheden om het beste van die twee te combineren. ‘Value Stream Mapping in een Lean-project kan heel goed samengaan met ISA-95 om de informatiestromen in een MES-laag te structureren en te automatiseren. In beide gevallen probeer je immers tot een optimaal flowschema te komen. Voor het ISA-95 en MES Competence Centre van Ordina is de combinatie van ISA-95 en Lean interessant, we ontwikkelen daar nu een aanpak voor.’

Charlie Gifford (GE Fanuc):  "Het aantal productvarianten neemt sterk toe. Neem Procter & Gamble, vroeger produceerden zij één type papieren handdoek. Nu wil de klant echter kunnen kiezen uit talloze texturen, sterktes en opdrukken. ISA95 biedt mogelijkheden om met die productvariatie om te gaan"

Charlie Gifford
Charlie Gifford, directeur Lean Production Management bij GE Fanuc, laat weten dat hij al jarenlang ervaring heeft met het combineren van ISA-95 en Lean. Bianca Scholten kent Charlie Gifford van de ISA-werkgroepen, bovendien is Ordina premium solutions provider van GE Fanuc.
Gifford is voorzitter van de ISA-95 best practices werkgroep. Hij profileert zich als een expert in het combineren van Lean met Manufacturing Execution Systemen: ‘Ik vind die combinatie heel logisch, in mijn vroegere werk als systeemintegrator heb ik veel Lean-projecten gedaan.’

Canonical Scheme
Gifford geeft drie redenen, naast de reeds genoemde combinatie met Value Stream Mapping  waarom ISA-95 de invoering van Lean kan vergemakkelijken. ‘Ten eerste werkt Lean niet zonder standaardisatie van de werkwijzen. In een Lean-fabriek bewegen de producten zich in een single piece flow van werkcel naar werkcel. Informatie-uitwisseling tussen de verschillende bewerkingsstations gaat echter alleen maar goed, als definities van materialen, processen en mensen eenduidig zijn. Wat je nodig hebt is daarom a common canonical scheme, en dat biedt ISA-95. Zo'n universele taal is bovendien niet alleen nuttig binnen je eigen bedrijf, het wordt ook gemakkelijker om informatie uit te wisselen met contract manufacturers.’

Een tweede punt van overlap met ISA-95 is dat Lean Manufacturing het denken in flow vooropstelt: grenzen tussen afdelingen worden overschreden. ‘Ook ISA-95 doet dit, en die leidraad zorgt er ook nog eens voor dat informatie op een eenduidige manier wordt uitgewisseld.'

Een Lean-purist zal daar wellicht tegen inbrengen dat je überhaupt geen afdelingen moet hebben. 'Het is echter mijn overtuiging dat je niet zonder min of meer afgebakende disciplines zoals productie, onderhoud en kwaliteitscontrole kunt.’

Toename productvarianten

ISA-95 biedt volgens Gifford ook een oplossing voor een probleem waar Lean zelf maar moeilijk mee uit de voeten kan:  de ongebreidelde toename van het aantal productvarianten. ‘Neem Procter & Gamble. Vroeger produceerden zij één type papieren handdoek. Nu wil de klant kunnen kiezen uit talloze texturen, sterktes en opdrukken.’

ISA-95 deelt een fabriek op in onafhankelijke proces-segmenten en specificeert de capaciteit daarvan. ‘De MES en de ERP-laag transformeren daardoor tot een flexibel Manufacturing Applications Framework. Het maken van een werkrooster voor veel verschillende producten wordt daardoor gemakkelijker.’

Volgens Gifford passen bedrijven zoals Toray Plastics, Dupont en Procter & Gamble op die manier een combinatie van ISA-95 en Lean toe. Erg concreet zijn deze voorbeelden in zijn eigen boek over ISA-95 echter niet. Dit boek bestaat uit een bundeling van een aantal white papers, oorspronkelijk uitgegeven door de Manufacturing Enterprise Solutions Association (MESA).

ISA-95 lijkt in elk geval niet strijdig met Lean, zoveel is duidelijk. Of het logisch is om ISA-95 te koppelen aan Lean, zal de toekomst moeten leren.

Hulp nodig bij de implementatie van Agile en Lean software?

Verwijzen naar dit artikel op internet?
Gebruik als link: http://www.procesverbeteren.nl/flexibilisering/ISA95/ISA95_lean.php