ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТР ИСО 15746-3— 2021
Системы промышленной автоматизации и интеграция
ИНТЕГРАЦИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ОПТИМИЗАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ
Часть 3
Верификация и валидация
(ISO 15746-3:2020, IDT)
Издание официальное
Москва Российский институт стандартизации 2021
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН ООО «НИИ экономики связи и информатики «Интерэкомс» (ООО «НИИ «Интерэкомс») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 100 «Стратегический и инновационный менеджмент»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 октября 2021 г. № 1098-ст
4 Настоящий стандарт идентичен проекту международного стандарта ИСО 15746-3:2020 «Системы промышленной автоматизации и интеграция. Интеграция возможностей усовершенствованного управления технологическими процессами и оптимизации для производственных систем. Часть 3. Верификация и валидация» (ISO 15746-3:2020 «Automation systems and integration — Integration of advanced process control and optimization capabilities for manufacturing systems — Part 3: Verification and validation». IDT)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 Некоторые положения международного стандарта, указанного в пункте 4. могут являться объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) не несет ответственности за идентификацию подобных патентных прав ответственности за идентификацию подобных патентных прав
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. Nt 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в ин-формационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
© ISO. 2020
©Оформление. ФГБУ «РСТ». 2021
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения
4 Сокращения
5 Принцип и цель
5.1 Принцип верификации и валидации
5.2 Структуры показателей
5.3 Общий процесс верификации и валидации
5.4 Верификация
5.5 Контрольные точки на стадии «анализ требований»
5.6 Контрольные точки стадии «проектирование»
5.7 Контрольные точки стадии «разработка»
5.8 Контрольные точки стадии «исполнение»
5.9 Контрольные точки на стадии «техническая поддержка»
6 Валидация
Библиография
Введение
Средства автоматизации и управления производственными системами повышенной сложности, применяемые в соответствии с существующей методологией «усовершенствованного управления и оптимизации технологических процессов» (АРС-О), обеспечивают функции планирования и оперативного управления производством. Методология АРС-0 требует интеграции управления производственными операциями (МОМ) со средствами автоматизации и управления производственными процессами и оборудованием.
Для выполнения АРС-О-функций технологии промышленной автоматизации поставляются различными поставщиками вместе с программным обеспечением и компонентами аппаратных средств. Вследствие большого разнообразия существующих средств разработки и проектирования, а также предъявляемых требований, решения по автоматизации, предлагаемые различными поставщиками, оказываются изолированными и частично несовместимыми, при этом, интеграция технологий автоматизации сильно затрудняется. По этой причине заказчики приобретают различные компоненты технологий автоматизации с избыточными и дублированными функциями. Это приводит к неэффективности использования ресурсов и ограничивает интероперабельность. Настоящий стандарт устанавливает основополагающие принципы для интероперабельности АРС-О-систем. создает наилучшие условия для интеграции и информационной совместимости технологий автоматизации.
Настоящий стандарт не устанавливает единственный путь внедрения АРС-0 систем, и не ограничивает пользователей в выборе собственного способа внедрения АРС-О систем.
Целевыми пользователями настоящего стандарта являются пользователи и провайдеры усовершенствованного управления и оптимизации технологических процессов, такие как поставщики проектных решений, интеграторы систем автоматизации, производственные подразделения компаний, инженеры-технологи. независимые организации, выполняющие тестирование программного обеспечения, организации, осуществляющие консалтинговые услуги и внедрение программного обеспечения по усовершенствованному управлению и оптимизации технологических процессов, а также государственные и научные организации.
ГОСТ Р ИСО 15746-3—2021
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Системы промышленной автоматизации и интеграция
ИНТЕГРАЦИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ОПТИМИЗАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ
Часть 3
Верификация и валидация
Automation systems and integration. Integration of advanced process control and optimization capabilities for manufacturing systems. Part 3. Verification and validation
Дата введения — 2022—01—01
1 Область применения
В настоящем стандарте устанавливаются принципы верификации и валидации в соответствии с моделями деятельности и потоком операций АРС-О-систем. определяются общие процессы верификации и валидации АРС-О-систем. а также набор показателей и контрольных точек, используемый для верификации и валидации.
2 Нормативные ссылки
8 настоящем стандарте нормативные ссылки отсутствуют.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.
ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для их использования в стандартизации. которые можно найти по следующим адресам:
■ онлайн Платформа просмотра стандартов ИСО. доступная по адресу http://www.iso.org/obp.
Электропедия МЭК. доступная по адресу http: //www.electropedia.org.
3.1 контрольная точка (checkpoint): Точка, в которой необходимо осуществлять деятельность по верификации (3.6) и валидации (3.5) на протяжении жизненного цикла АРС-О-системы.
3.2 показатель (indicator): Измеримая характеристика системы или компонента.
Примечание — Существуют два типа показателей; Количественный показатель (3.3) и оценочный показатель (3.4).
3.3 количественный показатель (quantitative indicator): Показатель (3.2), вычисляемый по формулам.
3.4 оценочный показатель (judgement indicator): Показатель (3.2). оцениваемый аналитическим методом.
3.5 валидация (validation): Процесс оценивания АРС-О-системы для определения, удовлетворяет ли система требованиям заинтересованных сторон.
Издание официальное
3.6 верификация (verification): Процесс оценивания АРС-О-системы для определения, удовлетворяет ли результат (выходные данные) определенной стадии условиям, установленным в начале стадии.
4 Сокращения
АРС-0 — усовершенствованное управление и оптимизация технологических процессов (Advanced Process Control and Optimization):
MOM — управление производственными операциями (Manufacturing Operations Management):
V&V — верификация и валидация (Verification and Validation).
5 Принцип и цель
5.1 Принцип верификации и валидации
В настоящем стандарте устанавливаются спецификации, которые могут использоваться как пользователями. так и поставщиками АРС-О-систем. АРС-О-система, соответствующая данной спецификации. удовлетворяет требованиям заказчиков и облегчит интеграцию различных АРС-О-систем. как показано на рисунке 1.
Рабочий процесс (последовательность действий): рабочий процесс АРС-О-системы связан со стадиями жизненного цикла.
Выходные данные (результат) определенной стадии жизненного цикла: каждая рабочая стадия характеризуется конкретным результатом.
Рабочая стадия: жизненный цикл АРС-О-системы состоит из следующих стадий:
а) анализ требований;
Ь) проектирование;
с) разработка;
d) исполнение:
е) техническая поддержка.
5.2 Структуры показателей
5.2.1 Общие положения
Количественные и оценочные показатели представлены в соответствии со структурой, установленной в ИСО 22400-2. Данная структура характеризуется названием элемента показателя, приведенного в левом столбце, и описательной часть элемента показателя, приведённой в правом столбце.
5.2.2 Структура количественных показателей
В таблице 1 приведен обзор основных элементов структуры количественных показателей.
В таблице 2 представлен пример количественного показателя.
Обозначения:
-------1• Последовательность операций (рабочий процесс)
-----------1- Выходные данные (результат) определенной стадии жизненного цикла
—Верификация
Таблица 1—Структура количественного показателя
Имя (название) | Название показателя |
Иденификатор (ID) | Уникальный идентификатор |
Описание | Краткое описание показателя |
Область применения | Объект, для которого используется показатель, включая стадии жизненного цикла или элеменгы/виды деятельности в рамках жизненного цикла |
Расчетная формула | Математическая формула показателя, определенная, исходя из элементов |
Единица измерения | Базовая единица или размер показателя |
Диапазон | Определяет верхний и нижний логические пределы показателя |
Тренд | Информация, которая указывает направление улучшения, например, какое значение лучше, более высокое или более низкое |
Получатели информации (целевая аудитория) | Пользователи и провайдеры АРС-О решений, например, поставщики технологий проектирования; интеграторы систем автоматизации; производственные подразделения компании: инженеры-технологи; независимые организации, тестирующие программное обеспечение; организации, осуществляющие консалтинговые услуги и внедрение АРС-0 программного обеспечения, государственные и научные организации |
Таблица 2—Пример количественного показателя
Название | Среднеквадратическая погрешность (MSE) |
Идентификатор (ID) | |
Описание | Контрольную точку используют для описания стабильного показателя. Примечание — Определение MSE. |
Расчетная формула | Среднее значение [(SV - PV) л2] |
Единица измерения | % |
Диапазон | Мин: 0 % Макс: 100% |
Тренд | Чем ниже показатель, тем лучше |
Получатели информации (целевая аудитория) | Инженеры-технологи и операторы процессов |
5.2.3 Структура оценочного показателя
В таблице 3 представлен обзор основных элементов структуры оценочных показателей.
В таблице 4 представлен пример оценочного показателя.
Таблица 3 — Структура оценочного показателя
Название | Название пмазателя |
Идентификатор (ID) | Уникальный идентификатор |
Описание | Краткое описание показателя |
Область применения | Определяют объект, для которого используется показатель и который может представлять стадию жизненного цикла или элементы/виды деятельности в рамках жизненного цикла |
Метод оценки | Проверяют соответствие объекта установленным требованиям |
Результат оценки | Пройдено /не пройдено |
Окончание таблицы 3
Название | Название показателя |
Получатели информации (целевая аудитория) | Пользователи и провайдеры АРС-О решений, например, поставщики технологий проектирования, интеграторы систем автоматизации, производственные подразделения компании, инженеры-технологи; независимые организации, тестирующие программное обеспечение: организации, осуществляющие консалтинговые услуги и внедрение АРС-0 программного обеспечения, государственные и научные организации |
Таблица 4 — Пример оценочного показателя
Название | Оптимальная схема реализации проеята АРС-0 |
Идентификатор (ID) | |
Описание | |
Область применения | Стадия анализа требований |
Метод оценки | |
Результат оценки | Пройдено/не пройдено |
Получатели информации (целевая аудитория) | Менеджеры и руководитегм проекта АРС-0 |
5.3 Общий процесс верификации и валидации
Общий процесс верификации и валидации в рамках рабочего процесса АРС-О-системы приведен на рисунке 2.
Рисунок 2 — Общий процесс верификации и вагмдации
Целью верификации и валидации является проверка работы на соответствие потребностям пользователей.
а) Определяют цель V&V в соответствии с требованиями пользователей.
Ь) Анализируют цель и убеждаются, что цель применима к работе на данной стадии.
с) Определяют показатели (индикаторы) и контрольные точки, применимые расчетные формулы и метод оценки для формирования чеклиста.
d) Анализируют показатели и контрольные точки для обеспечения соответствия чеклиста требованиям V&V, при необходимости, обновляют показатели и контрольные точки.
е) Вычисляют показатели, оценивают контрольные точки по чеклисту и готовят отчет об оценке.
f) Анализируют отчет. Решение о пригодности отчета об оценке выполняют исходя из трех следующих ситуаций:
1) в процессе вычисления показателей и оценки контрольных точек возникли ошибки и требуется модификация:
2) показатели и контрольные точки непригодны и требуют корректировки;
3) работа на этой стадии не удовлетворяет требованиям и требуется модификация.
5.4 Верификация
Процесс верификации стадий жизненного цикла соответствует общему методу процесса верификации в 5.3.
5.5 Контрольные точки на стадии «анализ требований»
Таблица 5 содержит описание чеклиста на стадии «анализ требований».
Таблицы 6—13 содержат описание показателей на стадии «анализ требований».
Таблица 5 — Чеклист на стадии «анализ требований»
Номер | Контрольная точка | Название | ID | Результат оценки |
1 | Анализ требований | Область применения АРС-О-системы | ||
Выбор АРС-О модулей | ||||
Поставленная пользователем задача | ||||
Описание процесса | ||||
Рабочий процесс | ||||
Запланированная сфера действия АРС-О модулей | ||||
Запланированная окупаемость вложенных средств | ||||
Запланированная эффективность внедрения |
Таблица 6 — Область применения АРС-О-системы
Название | Область применения АРС-О-системы |
ID | |
Описание | Определяют область применения АРС-О-системы на основе требований заинтересованных сторон |
Область применения | Стадия «анализ требований» |
Метод оценки | Проверяют согласованность области применения АРС-О-системы с требованиями заинтересованных сторон. Пример — Объект может быть распределительной колонкой и поглотитель-ной колонкой. В1: К какой части физической установки будет применяться АРС-О-система? Ответ на В1: в данном проекте АРС-О-система будет применяться к перегонной колонке и поглотительной колонке. Пример — Процесс в целом включает пять элементов согласно требованиям заинтересованных сторон. тогда как только к трем из пяти будет применена АРС-О-система. Контрольная точка нужна для проверки, правильно ли сделан выбор трех из пяти элементов. |
Окончание таблицы 6
Название | Область применения АРС'О'Системы |
Результат оценки | Да: пройдено: Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Менеджер проекта АРС-О |
Таблица 7 — ВыборАРС-Омодулей
Название | Выбор модулей АРС-О |
10 | |
Описание | Устанавливают структуру АРС-О-модулей и структуру системы |
Область применения | Стадия «анализ требований» |
Метод оценки | Проверяют соответствие выбранных модулей требованиям заинтересованных сторон |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры проекта АРС-О. инженеры-технологи |
Таблица 8 — Задача, поставленная пользователем
Название | Задача, поставленная лольаоватепем |
1D | |
Описание | Анализируют и количественно выражают задачу, поставленную пользователями |
Область применения | Стадия «анализ требований» |
Метод оценки | Проверяют четкость. ясность и количественное выражение задачи, поставленной пользователем |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Менеджеры и инженеры проекта АРС-О |
Таблица 9 — Описание (технологического) процесса
Название | Описание процесса |
10 | |
Описание | Задают характеристики оборудования и процесса |
Область применения | Стадия «анализ требований» |
Метод оценки | Проверяют, достаточно ли точно описаны характеристики оборудования и процесса для проектирования АРС-О-системы и насколько точно описание процесса соответствует реальному процессу. Проверяют полноту соответствующих данных |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры проекта АРС-О. инженеры-технологи |
Таблица 10 — Рабочий процесс
Название | Рабочий процесс |
10 | |
Описание | Устанавливают процедуры реализации проекта |
Область применения | Стадия «анализ требований» |
Окончание таблицы 10
Название | Рабочий процесс |
Метод оценки | Проверяют подтверждение процедуры реализации проекта заинтересованными сторонами |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено |
Целевая аудитория | Менеджеры и инженеры проекта АРС-О |
Таблица 11 — Запланированная область охвата АРС-О модулей
Название | Плановая область охвата АРС-О модулей (РСМ) |
ID | |
Описание | Количество примененных модулей АРС-О (NMA)/O6iuee количество модулей АРС-О (TNM). В2: Сколько модулей АРС-О-системы будет использовано? Ответ на В2: может быть один или несколько следующих АРС-О модулей:
|
Область применения | Стадия «анализ требований» |
Расчетная формула | PCM = (NMATTNM) * 100% |
Единица измерения | % |
Диапазон | 0—100 |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры и инженеры проекта АРС-О |
Таблица 12 — Плановая окупаемость вложенных средств
Название | Плановая окупаемость вложенных средств (PROI) |
ID | |
Описание | Определение: расчетное увеличение ежегодной прибыли посредством внедрения АРС-О-систеы (Е1АР)/сгоимость инвестиции в АРС-О-системы (CIS) Обратное понятие называют период окупаемости инвестиции, т.е. время, требуемое для окупаемости стоимости инвестиции |
Область применения | Стадия «анализ требований» |
Расчетная формула | PRO! = (EIAP/CIS) х 100% |
Единица измерения | % |
Диапазон | |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджер проекта АРС-О |
Таблица 13 — Плановая эффективность исполнения
Название | Плановая эффективность исполнения (Р1Е> |
ID | |
Описание | Определение: Период для внедрения АРС-О-систеы/Общее число переменных, определенных в данной системе АРС-О Примечание — Общее число переменных, определенных в системе АРС-О зависит от сложности АРС-О-системы. |
Область применения | Стадия «анализ требований» |
Расчетная формула | Плановый период внедрения АРС-О-системы/Общее число переменных. определенных в АРС-О системе |
Единица измерения | |
Диапазон | |
Тренд | Чем ниже данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры проекта АРС-О |
5.6 Контрольные точки стадии «проектирование»
Таблица 14 содержит описание чеклиста на стадии «проектирование».
Таблицы 15—18 содержат описание показателей на стадии «проектирование».
Таблица 14—Чеклистна стадии «проектирование»
Номер | Контрольная точка | Название | 10 | Результат оценки |
1 | Проектирование | Спецификация требований | ||
Проектирование структуры модулей системы | ||||
Проектирование логической защиты | ||||
Возможность обработки несоответствия моделей |
Таблица 15 — Спецификация требований
Название | Спецификация требований |
ID | |
Описание | Спецификация требований на стадии «проектирование» |
Область применения | Стадия «проектирование» |
Метод оценки | Проверяют наличие спецификации установленных требований |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-технологи и операторы процесса, инженеры проекта АРС-О |
Таблица 16 — Проектирование структуры модулей системы
Название | Проектирование структуры модулей системы |
ID | |
Описание | Определяют необходимые АРС-О модули |
Область применения | Стадия «проектирование» |
Метод оцемси | Проверяют на соответствие требованиям расчета и интеграции АРС-О модулей |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Менеджер проекта АРС-О |
Таблица 17 — Проектирование логических систем защиты
Название | Проектирование логической защиты |
ID | |
Описание | Свободный от помех переключатель |
Область применения | Стадия «проектирование» |
Метод оценки | Проверяют возможность и функциональность преобразования процессов управления (между усовершенствованным управлением технологическим процессом и обычным процессом управления) |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-технологи, инженеры проекта АРС-0 |
Таблица 18 — Возможность обработки несоответствия моделей
Название | Возможность обработки несоответствия моделей |
ID | |
Описание | Оценка надежности контроллера |
Область применения | Стадия «проектирование» |
Метод оценки | Оценивают степень надежности системы |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженер проекта АРС-0 |
5.7 Контрольные точки стадии «разработка»
Таблица 19 содержит описание чеклиста на стадии «разработка».
Таблицы 20—26 содержат описание показателей стадии «разработка».
Таблица 19 — Чеклист стадии «разработка»
Номер | Контрольная точка | Название | ю | Результат оценки |
1 | Сборка (соедютение) модулей | Анализ данных прошлых периодов | ||
Проектирование пошагового тестирования | ||||
Верификация результатов тестирования | ||||
Спецификация определения фактической информации | ||||
2 | Тестирование модулей | Верификация системы | ||
3 | Конструирование компонентов | Верификация структуры данных | ||
4 | Тестирование модулей | Верификация структуры данных | ||
5 | Загрузка модулей | Верификация структуры данных | ||
Верификация механизма логического переключения и защиты |
Таблица 20 — Анализ данных прошлых периодов
Название | Анализ данных прошлых периодов |
10 | |
Описание | Анализ данных прошлых периодов |
Область применения | Стадия «разработка»: сборка модулей |
Метод оценки | Анализируют данные прошлых периодов и проверяют достаточность имеющихся данных для внедрения функциональных АРС-О модулей |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры проекта АРС-О |
Таблица 21 — Проектирование пошагового тестирования
Название | Проектирование пошагового тестирования |
10 | |
Описание | Проектирование пошагового тестирования |
Область применения | Стадия «разработка»: сборка модулей |
Метод оцемси | Проверяют соответствие проектирования пошагового тестирования требованиям безопасности и процесса проектирования |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет; не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры проекта АРС-О. инженеры-технологи и операторы технологического процесса |
Таблица 22 — Спецификация определения фактической информации
Название | Спецификация определения фактической информации |
10 | |
Описание | Валидация информации о взаимодействии |
Область применения | Стадия «разработка»: сборка модулей |
Метод оценки | Проверяют соответствие определения информации о взаимодействии спецификации. Спецификация может представлять собой стандартные технические условия или спецификацию пользователя |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-прикладники проекта АРС-О. инженеры-технологи |
Таблица 23 — Верификация результатов тестирования
Название | верификация результатов тестирования |
!□ | |
Описание | Верификация результатов тестирования |
Область применения | Стадия «разработка»: сборка модулей |
Метод оценки | Проверяют соответствие результатов тестирования требованиям проекта |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженер проекта АРС-О |
Таблица 24 — Верификация системы
Название | Верификация системы |
ID | |
Описание | Верификация моделирования |
Область применения | Стадия «разработка»: тестирование модулей |
Метод оценки | Проверяют достижение системой желаемых целей |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры проекта АРС-О |
Таблица 25 — Верификация структуры данных
Название | Верификация структуры данных |
ID | |
Описание | Верификация структуры данных |
Область применения | Стадия «разработка»: конструирование компонентов, тестирование модулей, загрузка модулей |
Метод оценки | Проверяют соответствие структуры данных спецификации и требования к информационному обмену между модулями |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры проекта АРС-О |
Таблица 26 — Верификация механизма логического переключения и защиты
Название | Верификация механизма логического переключения и защиты |
ID | |
Описание | Верификация механизма логического переключения и защиты |
Область применения | Стадия «разработка»: загрузка модулей |
Метод оценки | Тестируют на соответствие проектным требованиям механизма логического переключения и защиты |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-технологи и операторы процесса |
5.8 Контрольные точки стадии «исполнение»
Таблица 27 содержит описание чеклиста на стадии «исполнение».
Таблицы 28—37 содержат описание показателей на стадии «исполнение».
Таблица 27 — Чеклист на стадии «исполнение»
Номер | Контрольная точка | Название | Ю | Результат оценки |
1 | Обновление модулей | Онлайн-моделирование | ||
2 | Установка параметров времени прогона (выполнения) | Онлайн-моделирование | ||
Обучение и подтверждение подготовленности пользователей | ||||
Спецификация определения фактической информации | ||||
Валидность данных |
Окончание таблицы 27
Номер | Контрольная точка | Название | Ю | Результат оценки |
3 | Планирование задач | Онлайн-моделирование | ||
4 | Исполнительное управление | Обучение и подтверждение подготовленности пользователей | ||
5 | Обновление модулей | Обучение и подтверждение подготовленности пользователей | ||
6 | Выполнение установки компонентов модулей | Онлайн-моделирование | ||
Анализ и изучение системы управления | ||||
Анализ возмущений | ||||
Общий (централизованный) контроль и оповещение о состоянии контрольной точки | ||||
7 | Набор результатов и сигналов на выходе | Разработка плана действий в аварийной ситуации | ||
Спецификация определения фактической информации | ||||
Валидность данных | ||||
8 | Отслеживание и анализ характеристик | Спецификация определения фактической информации | ||
Валидность данных | ||||
Скорость функционирования АРС-0 | ||||
Стандартное отклонение управляемой переменной (SDCV) |
Таблица 28 — Онлайн-моделирование
Название | Онлайн-моделиромиие |
JD | |
Описание | Онлайн-моделирование перед вводом в действие |
Область применения | Стадия «исполнение»: обновление модулей, установка параметров периода выполнения. планирование задач, выполнение установки компонентов модулей |
Метод оценки | Моделируют систему онлайн и проверяют выполнение показателями проектных требований к системе, например, время вычисления контроллера |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры проекта АРС-0 |
Таблица 29 — Анализ и изучение системы управления
Название | Анализ и изучение системы управления |
ID | |
Описание | Тщательное изучение системы управления перед вводом в действие |
Область применения | Стадия «исполнение»: выполнение установки компонентов модуля |
Метод оценки | Проверяют соответствие системы требованиям к разработке |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры проекта АРС-0 |
Таблица 30 — Обучение и подтверждение подготовленности пользователей
Название | Обучение и подтверждение подготовленности пользователей |
ID | |
Описание | Обучение пользователей перед вводом системы в действие |
Область применения | Стадия «исполнение»: исполнительное руководство, обновление модулей, установка параметров периода выполнения |
Метод оценки | Проверяют подготовленность пользователей и их способность правильно применять систему усовершенствованного управления |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-технологи и операторы процесса |
Таблица 31 — Разработка плана действий в аварийной ситуации
Название | Разработка плана действий в аварийной ситуации |
ID | |
Описание | Разработка плана действий в аварийной ситуации |
Область применения | Стадия «исполнение»: набор результатов и набор сигналов на выходе |
Метод оценки | Проверяют правигъность разработанного плана действий в аварийной ситуации и включение в него всех производственных условий |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-технологи, инженеры-прикладники проекта АРС-О |
Таблица 32 —Спецификация определения фактической информации
Название | Спецификация определения фактической информации |
ID | |
Описание | Валидация информации о взаимодействии |
Область применения | Стадия «исполнение» |
Метод оценки | Проверяют соответствие определения информации о взаимодействии техническим требованиям. Спецификация может представлять собой стандартные технические условия или спецификации пользователя |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-прикладники проекта АРС-О. инженеры-технологи |
Таблица 33 — Валидность данных
Название | валидность данных |
ID | |
Описание | Верификация данных |
Область применения | Стадия «исполнение»: Установка параметров периода выполнения, набор результатов и сигналов на выходе, отслеживание и анализ показателей работы |
Метод оценки | Проверяют соответствие входных данных технологическому процессу |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-прикладники проекта АРС-О |
Таблица 34—Анализ возмущений
Название | Анализ возмущений |
10 | |
Описание | Возмущение должен оценить и подтвердить пользователь |
Область применения | Стадия «исполнение»: исполнение установки компонентов модуля |
Метод оценки | Проверяют проведение пользователем анализа и подтверждения возмущения в процессе реализации, и разработку соответствующего плана действий в аварийной ситуации |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-прикладники проекта АРС-О |
Таблица 35 — Общий (централизованный) контроль и оповещение о состоянш контрольной точки
Название | Общий (централизованный) контроль и оповещение о состоянии контрольной точки |
10 | |
Описание | Общий (централизованный) контроль и оповещение о состоянии контрольной точки проводят с целью снижения эксплуатационшх расходов |
Область применения | Стадия «исполнение»: исполнение установки компонентов модуля |
Метод оценки | Проверяют надлежащее функционирование системы мониторинга и систем предупреждения (сигнализации) |
Результат оценки | Да: пройдено. Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Инженеры-технологи |
Таблица 36 — Скорость функционирования АРС-О-системы
Название | Скорость функционирования (протона) АРС-О-системы (ART) |
10 | |
Описание | Верификация использования системы |
Область применения | Стадия «исполнение»: отслеживание и анализ характеристик |
Расчетная формула | ARR=ART/PT ARR: скорость функционирования (прогона) АРС-О-системы ART; время прогона АРС-О-системы РТ: время выполнения операции |
Единица измерения | % |
Диапазон | 0-100 |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Инженеры-прикладники проекта АРС-О. менеджеры технологического процесса |
Таблица 37 — Стандартное отклонение управляемой переменной
Название | Стандартное отклонение управляемой переменной (S0CV) |
10 | |
Описание | Действия управления со стороны системы на управляемую переменную |
Область применения | Стадия «исполнение»: отслеживание и анализ характеристик |
Расчетная формула | SDCV = среднеквадрагическое отклонение (CV) CV: управляемая переменная |
Окончание таблицы 37
Название | Стандартное отклонение управляемой переменной (SDCVJ |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем ниже данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Инженеры-прикладники проекта АРС-О. операторы процесса |
5.9 Контрольные точки на стадии «техническая поддержка»
Таблица 3d содержит описание чеклиста на стадии «техническая поддержка».
Таблицы 39—42 содержат описание показателей на стадии «техническая поддержка».
Таблица 38 — Чеклист на стадии «техническая поддержка»
Номер | Контрольная точка | Название | ID | Результат оценки |
1 | Сбор и хранение данных | Полнота системных данных | ||
2 | Оценка показателей работы | Подтверждение наличия проблемы | ||
3 | Определение типа улучшения {усовершенствования) | Верификация решения | ||
Повышение ARR | ||||
Повышение стабильной скорости (ISR) |
Таблица 39 — Полнота системных данных
Название | Полнота системных данных |
ID | |
Описание | Верификация полноты системных данных |
Область применения | Стадия «техническая поддержка»: сбор и хранение данных |
Метод оценки | Проверяют полноту соответствующих системных данных, таких как спецификация требований, детальная конструкция |
Результат оценки | Да: пройдено: Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | ^женвры-лрикладники проекта АРС-О |
Таблица 40 — Подтверждение проблемы
Название | Подтверждение проблемы |
ID | |
Описание | Подтверждение наличия нерешенной проблемы |
Область применения | Стадия «техническая поддержка»: оценка характеристик |
Метод оценки | Проверяют возможность системы решить возникшую проблему |
Результат оценки | Да: пройдено; Нет: не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Менеджеры процесса, менеджеры проекта АРС-О |
Название | Верификация решений |
ID | |
Описание | Верификация решений |
Область применения | Стадия «техническая поддержка»: идентификация типа улучшения |
Метод оценки | Обеспечивают решение целевых проблем |
Результат оценки | Да: пройдено; Нет; не пройдено, требует модификации |
Целевая аудитория | Менеджер проекта АРС-О |
Таблица 42 — Повышение ARR
Название | Повышение ARR |
ID | |
Описание | Повышение ARR на стадии «техническая поддержка» |
Область применения | Стадия «техническая поддержка»: идентификация типа улучшения |
Расчетная формула | 1ARR = (ARRAC —ARRBCyARRBC ARRAC; ARR после ввода е действие ARRBC: ARR до ввода в действие |
Единица измерения | % |
Диапазон | 0—100 |
Тренд | Чем выше данный показатель, гем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
6 Валидация
Таблицы 43—51 содержат описание показателей валидации.
Таблица 43 — Повышение ARR
Название | Повышение ARR |
ID | |
Описание | Повышение ARR на стадии «техническая поддержка» |
Область применения | Стадия «исполнение» |
Расчетная формула | 1ARR = (ARRAC — ARRBCJ/ARRBC ARRAC: ARR после ввода в действие ARRBC: ARR до ввода в действие |
Единица измерения | % |
Диапазон | 0—100 |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Таблица 44 — Повышение стабильной скорости
Намание | Повышенна стабильной скорости (ISR) |
ID | |
Описание | Повышение стабильной скорости на стадии в техническая продержка» |
Область применения | Стадии а техническая продержка» |
Расчетная формула | ISR = (SRAC — SRBCySRBC SRAC; Стабильная скорость после ввода в действие SRBC: Стабильная скорость до ввода в действие |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Таблица 45 — Повышение коэффициента способности устройства к обработке данных
Намание | Повышение коэффициента способности устройства к обработке данных (IDPC) |
ID | |
Описание | Повышение коэффициента способности устройства к обработке данных |
Область применения | Стадия «техническая поддержка» |
Расчетная формула | IDPC = (МРСАС — MPCBCJ/MPCBC IDPC: Повышение производительности устройства (способности к обработке данных) РСАС; Способность к обработке данных после ввода в действие РСВС: Способность к обработке данных до ввода в действие |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем выше (показатель), тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Таблица 46 — Повышение скорости воспроизводимости основного продукта
Намание | Повышение скорости воспроимодиыости основного продукта (IRRKP) |
ID | |
Описание | Повышение скорости воспроизводимости основного продукта |
Область применения | Стадия «исполнение» |
Расчетная формула | IRRKP = (RRKPAC — RRKPBCJ/RRKPBC RRKPAC; скорость воспроизводимости основного продукта после ввода в действие RRKPBC; скорость воспроизводимости основного продукта до ввода в действие |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Таблица 47 — Уменьшение (относительного) энергопотребления (на единицу продукции)
Название | Уменьшение энергопотребления на единицу продукции (IECPU) |
10 | |
Описание | Уменьшение энергопотребления на единицу продукции |
Область применения | Стадия «исполнение» |
Расчетная формула | IECPU = (ECPUBC — ECPUACpECPUBC IECPU: Уменьшение энергопотребления на единицу продукции ECPUAC: Энергопотребление на единицу продукции после ввода в действие ECPUBC: Эмергопотреблеше на единицу продукции до ввода в действие |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Таблица 46 — Уменьшение (относительного) расхода материалов (на единицу продукции)
Название | Уменьшение расхода материалов на единицу продукции < |
10 | |
Описание | Уменьшение расхода материалов на единицу продукции |
Область применения | Стадия «исполнение» |
Расчетная формула | IMCPU = (MCPUBC — MCPUACVMCPU8C IMCPU: Уменьшение расхода материалов на единицу продукции MCPUAC: Расход материалов на единицу продукции после ввода в действие MCPUBC: Расход материалов на единицу продукт» до ввода в действие |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем выше данный показатель. тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Таблица 49 — Фактический доход на инвестицию
Название | Фактический доход на инвестицию (ARO1) |
!□ | |
Описание | Фактическая ежегодная прибыль от инвестиций в АРС-О-сисгему (ААР18)/стоимость инвестиции в АРС-О-систему (CIS) |
Область применения | Стадия «исполнение» |
Расчетная формула | AROI = AAPIS/CIS |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Таблица 50 — Выход продукции
Намание | Выход продукции (PY) |
ID | |
Описание | Производство продукции (РРуиспогъзование сырья (RMU) |
Область применения | Стадия «исполнение» |
Расчетная формула | PY = PP/RMU |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем выше данный показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Таблица 51—Улучшение защиты окружающей среды
Намание | Улучшение защиты окружающей среды (IEP) |
ID | |
Описание | Выбросы в окружающую среду до ввода в действие (РЕВС) — Выбросы в окружающую среду после ввода в действие (РЕАСУРЕВС |
Область применения | Стадия «исполнение» |
Расчетная формула | IEP = (РЕВС — РЕАСУРЕВС |
Единица измерения | % |
Диапазон | >0 |
Тренд | Чем выше дантий показатель, тем лучше |
Целевая аудитория | Менеджеры технологического процесса |
Библиография
(1] ISO 15745-1. Industrial automation systems and integration. Open systems application integration framework. Part 1: Generic reference description (Системы промышленной автоматизации и интеграция. Прикладная среда интегрирования открытых систем. Часть 1. Общее эталонное описание)
(2] ISO 22400-1. Automation systems and integration. Key performance indicators (KPIs) for manufacturing operations management. Part 1: Overview, concepts and terminology (Системы промышленной автоматизации и интеграция. Ключевые показатели производительности (KPIs) для управления производственными операциями. Часть 1. Общие положения, понятия и терминология)
[3] ISO 22400-2. Automation systems and integration. Key performance indicators (KPIs) for manufacturing operations management. Part 2: Definitions and descriptions (Системы промышленной автоматизации и интеграция. Ключевые технико-экономические показатели (KPIs) для управления производственными операциями. Часть 2. Определения и описания)
(4] IEC 61131-1, Programmable controllers. Part 1: General information (Контроллеры программируемые. Часть 1. Общие сведения)
[5] IEC 61499-1. Function blocks. Part 1: Architecture (Блоки функциональные для систем измерения и управления в производственных процессах. Часть 1. Архитектура)
(6) IEC 62264-1, Enterprise-control system integration. Part 1: Models and terminology (Интеграция систем управления предприятием. Часть 1. Модели и терминология)
[7] IEC 62264-3, Enterprise-control system integration. Part 3: Activity models of manufacturing operations management
(Интеграция систем управления предприятием. Часть 3. Рабочая модель управления технологическими операциями)
[8] Advanced Control and Information Systems Handbook 2005. Hydrocarbon Processing, November 2005
(9) Liptak B.G., ed. instrument Engineer's Handbook. CRC Press. Fourth Edition. 2006
[10] S. Joe Qin. Thomas A. Badgwell. An overview of nonlinear model predictive control applications. Nonlinear model predictive control 26. pp. 369—392. 2000
[11] S. Joe Qin. Thomas A. Badgwell. A survey of industrial model predictive control technology. Control Eng. Pract. 11. pp. 733—764, 2003
УДК 658.52.011.56
ОКС 25.040.40
ЮТ
Ключевые слова: системы промышленной автоматизации и интеграция, управление технологическими процессами, верификация, валидация, производственные системы, усовершенствованное управление и оптимизация технологических процессов (АРС-О)
Редактор З.Н. Киселева Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор М.В. Бучная Компьютерная верстка ЕЛ. Кондрашовой
Сдано а набор 14.10.2021. Подписано е печать 19.10.2021 Формат 60>84Ч. Гарнитура Ариал Усл. печ. л. 3.26. Уч.-изд. л. 2.96.
Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта
Создано а единичной исполнении о ФГБУ «РСТ» .
117418 Москва. Нахимовский пр-т. д. 31. к. 2. www.gosbnfo.ru
л/
1
Валидация
Рабочая стадия АРС-О-системы
Выходные данные (результат) каждой стадии
Объект внешней среды
Рисунок 1 — Верификация и валидация АРС-О-смстем