ISA-95标准，也称为ANSI/ISA-95，是由国际自动化协会（ISA）开发的国际标准。它专注于制造业中企业和控制系统的集成。ISA-95代表“企业控制系统集成”，它为企业的业务和制造流程之间的互操作性提供了一个框架，目的是改善它们之间的交互性。

ISA-95的主要目标是建立一种通用语言和结构，用于系统在不同层级之间的通信和数据交换，从企业级的业务决策到生产流程管理、实时控制等。该标准有助于弥合信息技术（IT）和操作技术（OT）领域之间的差距。

• 信息模型的类别

信息模型的分类对制造过程不同级别之间交换的信息进行定义和分类。该模型提供了一个结构化的框架，用于定义和理解需要交换的信息类型，以确保业务和制造流程之间的有效沟通和集成。

1、控制和监测：这一类别包括与设备、过程和生产活动的实时控制和监测有关的信息。它涉及传感器读数、设定值、警报、操作状态等数据，以及操作控制所需的其他数据。

2、生产计划：此类别包括有关生产计划和调度的信息。它包括有关生产订单、工作订单、生产序列、任务的开始和结束时间以及生产计划更新的数据。

3、性能分析：这一类别涉及用于分析制造过程性能的信息。它包括与周期时间、生产率、停机时间、效率指标、品质测量和其他性能指标相关的数据。

4、质量和合规：与质量控制和合规相关的信息属于这一类。它包括有关质量标准、检验结果、测试数据、不符合项、纠正措施和合规性的数据。

5、维护和可靠性：此类别包括有关设备维护、可靠性和资产管理的信息。它涵盖了有关维护计划、维护活动、备件库存、设备状态监测和预测性维护的数据。

6、物料和库存：物料进出库、库存状态和物料需求的信息包含在该类别中。它涉及材料消耗、材料申请、库存数量和材料跟踪的数据。

7、资源信息：这一类别包括与资源分配和利用有关的信息，包括人员、设备、工具和设施。它包括有关资源可用性、分配和使用情况的数据。

8、订单跟踪：对与订单处理和跟踪相关的信息进行了分类。它包括有关客户订单、订单状态、订单更改、装运详细信息和交货时间表的数据。

• 第4层（ERP）和第3层（MES）之间的信息交互

ISA-95框架内的第4层（企业）和第3层（制造运营管理）之间的信息交换模型涉及企业级业务流程与运营管理级制造运营流程之间的通信和数据交换。这种交互对于协调业务战略、生产计划和车间执行至关重要。

交互信息模型可分为资源信息、生产能力、产品定义、生产计划和生产绩效。

1.资源信息：第3层向第4层提供关于当前可用的资源和可能影响生产的潜在的限制因素。根据生产订单，第4层发送为生产活动分配特定资源的请求。

2.生产能力：第4层与第3层共享有关生产能力和约束条件的信息。第3层将制造能力的利用率回复到第4层，表明当前可用资源的利用率。

3.产品定义：第4层提供了待制造产品的详细规范和要求。第3层验证第4层的产品规范和要求，这个环节对于生产来说是必要的。

4.生产计划：第3层接收第4层的生产计划，细化完成订单所需的生产顺序和时间，同时第3层也需将生产计划的变更回传给第4层，例如延迟、加急订单或资源限制需要调整等。

5.生产绩效：第3层与第4层实时更新进度，包括生产数量、完成任务以及与生产计划的任何偏差信息。第3层提供有关质量检查、测试结果以及生产过程中出现的质量相关问题。

通常第4层先向第3层发送请求，包括生产订单、工作订单和资源分配等请求信息，第3层通过更新后，做出响应，响应的内容包括资源可用性、生产进度、质量数据以及对生产计划等。

• 结论

总之，ISA-95标准在加强制造业的通信和集成方面发挥了重要作用，随着制造业不断的发展，工业4.0等快速技术进步，标准的结构化框架提供了一定的参考性。同时，在现代工业管理中，结合MQTT代理和工业网关技术，提升生产环境中的连接性、数据处理和适应性，将更好地融入了当今的工业格局。