VDI VDE 3694-2014 System requirement specification for planning and design of automation systems.pdf

1、ICS 25.040.01, 35.240.50 VDI/VDE-RICHTLINIEN April 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Lastenheft/Pflichtenheft fr den Einsatz von Automatisierungssystemen System requirement/specification for planning and design of automation systems VDI/VDE 36

2、94 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA)

3、 Fachbereich Engineering und Betrieb automatisierter Anlagen VDI/VDE-Handbuch Automatisierungstechnik VDI-Handbuch Energietechnik VDI/VDE-Handbuch Fertigungsmesstechnik VDI/VDE-Handbuch Prozessmesstechnik und Strukturanalyse VDI-Handbuch Technische Logistik, Band 7: Materialfluss I (Gestaltung) VDI-

4、Handbuch Technischer Vertrieb und Produktmanagement VDI-Handbuch Zuverlssigkeit Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedZu beziehen durch/ AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/ All rightsreservedVereinDeutsche

5、rIngenieuree.V.,Dsseldorf2014FrhereAusgaben:01.08;06.13Entwurf,deutschFormereditions:01/08;06/13Draft,inGerman onlyInhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Begriffe 2 3 Gliederung Lastenheft 3 3.1 Einfhrung in das Projekt 3 3.2 Beschreibung der Ausgangssit

6、uation (Istzustand) . 6 3.3 Aufgabenstellung (Sollzustand) . 8 3.4 Anforderungen fr die Kommunikationsschnittstellen . 11 3.5 Anforderungen an die Systemtechnik 13 3.6 Anforderungen fr Systementwicklung, -inbetriebnahme und -einsatz . 15 3.7 Anforderungen an die Qualitt . 17 3.8 Anforderungen an die

7、 Projektabwicklung . 18 4 Gliederung Pflichtenheft 20 4.1 Systemtechnische Lsung 20 4.2 Systemtechnik (Ausprgung) . 20 5 Anhang zum Lastenheft/Pflichtenheft . 22 5.1 Begriffe 22 5.2 Abkrzungen 22 5.3 Nomenklatur 22 5.4 Gesetze, Normen, Richtlinien 22 Schrifttum 24 Preliminary note . 2 Introduction 2

8、 1 Scope . 2 2 Terms and definitions 2 3 Outline of system requirement 3 3.1 Introduction into the project 3 3.2 Description of initial situation (actual state) . 6 3.3 Problem definition (specified state) . 8 3.4 Communication interfaces requirements 11 3.5 Systems engineering requirements 13 3.6 R

9、equirements regarding system development, commissioning and use . 15 3.7 Quality requirements . 17 3.8 Project management requirements . 18 4 Outline of specification 20 4.1 Systems engineering solution 20 4.2 Systems engineering specifics (realisation) 20 5 Annex to the system requirement/ specific

10、ation 22 5.1 Terms and definitions 22 5.2 Abbreviations . 22 5.3 Nomenclature . 22 5.4 Acts, standards, guidelines . 22 Bibliography 24 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05 2 VDI/VDE 3694 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbeme

11、rkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung

12、 dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The conte

13、nt of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full

14、 text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung In dieser Richtlinie s

15、ind wesentliche Gesichtspunkte, die bei der Planung, der Realisierung und dem Be-trieb von Automatisierungssystemen von Bedeutung sein knnen, in Form eines Gliederungsvorschlags fr Lasten- und Pflichtenhefte zusammengestellt. Die inhaltlichen und zeitlichen Abgrenzungen von Lasten- und Pflichtenheft

16、en werden festgelegt. Der Gliederungsvorschlag ist als Rahmen fr das In-haltsverzeichnis zu betrachten. Projektabhngig knnen Punkte ergnzt oder weggelassen werden. Das Lastenheft ist vom Auftraggeber vollstndig und widerspruchsfrei zu erstellen. Das Pflichtenheft wird vom Auftragnehmer erstellt unte

17、r Beachtung der im Lastenheft genannten Anforderungen an das Automatisierungssystem. Die vorliegende Richtlinie setzt beim Leser Grund-kenntnisse der Automatisierungstechnik voraus. Sie wurde 1990/1991 im Ausschuss Einsatz von Auto-matisierungssystemen“ der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisie

18、rungstechnik erarbeitet und 2004/2005 sowie 2012 im Ausschuss Durchgngi-ges Engineering von Leitsystemen“ berarbeitet. Introduction This standard compiles essential aspects which may be relevant in the planning, implementation and operation of automation systems by suggesting an outline to be follow

19、ed for system requirements and specifications. System requirement and specification are defined in terms of contents and time. The suggested out-line is to be considered as a guide for the table of contents. Depending on the project, items may be omitted or further items may be added. The orderer sh

20、all draft a complete and consistent system requirement. The system specification (in the following: specification) shall be drafted by the contractor, taking into account the requirements to be fulfilled by the automation system as stated in the system requirement. This standard assumes that the rea

21、der has a basic knowledge of automation engineering. It was drafted in 1990/1991 by the “Planning and design of automation systems” committee of the VDI/ VDE Society for Measurement and Automatic Control and has been revised in 2004/2005 and in 2012 by its Technical Committee on “Comprehen-sive engi

22、neering of control systems”. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinie dient zur Festlegung der technischen und wirtschaftlichen Anforderungen an das Auto-matisierungssystem, um die Zusammenarbeit zwi-schen Betreiber, Planer und Hersteller zu erleich-tern. 1 Scope This standard is intended to specify the t

23、echnical and economic requirements to be fulfilled by an automation system, thereby facilitating the coop-eration between operating users, planners and manufacturers. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: 2 Terms and definitions For the purposes of this standar

24、d, the following terms and definitions apply: B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 3694 3 Lastenheft Vom Auftraggeber oder in dessen Auftrag erstellte Zusammenstellung aller Anforderungen des

25、Auf-traggebers hinsichtlich Liefer- und Leistungsum-fang als Ausschreibungs-, Angebots- und/oder Ver-tragsgrundlage. Anmerkung 1: Im Lastenheft sind die Anforderungen aus Anwendersicht einschlielich aller Randbedingungen zu be-schreiben. Diese sollten quantifizierbar und prfbar sein. Anmerkung 2: Im

26、 Lastenheft wird definiert, was und wofr zu lsen ist und unter welchen Randbedingungen. Pflichtenheft Beschreibung der Realisierung aller Anforderungen des Lastenhefts. Anmerkung 1: Das Pflichtenheft nimmt Bezug auf alle Anfor-derungen des Lastenhefts. Im Pflichtenheft werden die Anwen-dervorgaben d

27、etailliert und ihre Realisierung beschrieben. Anmerkung 2: Im Pflichtenheft wird definiert, wie und womit die Anforderungen zu realisieren sind. Es wird eine definitive Aussage ber die Realisierung des Automatisierungssystems gemacht. Anmerkung 3: Das Pflichtenheft wird in der Regel nach Auf-tragser

28、teilung vom Auftragnehmer erstellt, falls erforderlich unter Mitwirkung des Auftraggebers. Anmerkung 4: Der Auftragnehmer prft bei der Erstellung des Pflichtenhefts die Widerspruchsfreiheit und Realisierbarkeit der im Lastenheft genannten Anforderungen. Anmerkung 5: Das Pflichtenheft bedarf der Gene

29、hmigung durch den Auftraggeber. Nach Genehmigung durch den Auf-traggeber wird das Pflichtenheft die verbindliche Vereinbarung fr die Realisierung und Abwicklung des Projekts fr Auftrag-geber und Auftragnehmer und darf nicht ohne die Zustimmung beider verndert werden. Es wird empfohlen, eine Vorgehen

30、s-weise vertraglich zu vereinbaren, wie im Fall nachtrglicher nderungswnsche vorgegangen werden soll. System requirement (user requirement specification, performance specification, system requirement specification) By the orderer or by order of the same completed compilation of all requirements of t

31、he orderer regarding the scope of supplies and services as tender, quotation and/or contract basis. Note 1: In the system requirement, the requirements to be met from the users point of view shall be described, including all basic conditions. These conditions should be quantifiable and verifiable. N

32、ote 2: The system requirement defines what is to be solved, and for what purpose and under which constraints. Specification (functional design specification, FDS, customer requirement specification, functional specification, system specification) Description of the realisation of all requirements st

33、ated in the system requirement. Note 1: The specification makes reference to all requirements stated in the system requirement. The users requirements are detailed, and their realisation is described, in the specification. Note 2: The specification defines how and with what means the requirements ar

34、e to be realised. A definitive statement regarding the implementation of the automation system is made. Note 3: As a rule, the specification is drafted by the contrac-tor, with the orderers participation, if required, following the award of contract. Note 4: In drafting the specification, the contra

35、ctor will check the requirements stated in the system requirement for consis-tency and feasibility. Note 5: The specification is subject to the orderers approval. Upon approval by the orderer, the specification becomes the agreement for the realisation and processing of the project which shall be bi

36、nding for the orderer and the contractor, and it must not be changed unless both these parties agree. It is recommended to stipulate a procedure describing how to deal with subsequent requests for changes. 3 Gliederung Lastenheft Im Folgenden wird die Struktur eines Lastenhefts beschrieben. In Absch

37、nitt 4 wird diese Struktur fr das Pflichtenheft fortgefhrt. 3.1 Einfhrung in das Projekt 3.1.1 Veranlassung Hier sind folgende Aspekte zu bercksichtigen: Neuanlage/Anlagenumbau/Anlagenerweiterung Technik/Verfahren Rationalisierung Anlagensicherung/Gefahrensicherung Auflagen (Behrden) Organisation 3

38、Outline of system requirement In the following, the structure of a system require-ment is described. In Section 4, this structure is continued for the specifications. 3.1 Introduction into the project 3.1.1 Motive Here, the following aspects have to be considered: new plant/plant modification/plant

39、extension equipment/processes rationalisation safeguarding of plant/prevention of hazards requirements (by authorities) organisation B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05 4 VDI/VDE 3694 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 technologi

40、sches Umfeld einfhrende Anlagenkurzbeschreibung Erfahrungshintergrund Anlagentyp (kontinuierlicher/ diskontinuierlicher Prozess) kritische Prozessabschnitte/kritische Auto-matisierungsaufgaben Hintergrnde fr das Projekt Testaufbau/Prototyp/Technikum/Vorserie/ Serie oder regulre Produktion 3.1.2 Ziel

41、setzung des Automatisierungsvorhabens Hier sind folgende Aspekte zu bercksichtigen: Technik Leistungserhhung Qualittsverbesserung Anlagenauslastung (gleichmig) Anlagenverbund (Synchronfahrweise) Verminderung von Emissionen (Umweltschutz) Verminderung des Energieverbrauchs Verbesserung der Prozessfhr

42、ung Verbesserung der Zuverlssigkeit/ Verfgbarkeit Verbesserung der Sicherheit Verlngerung der Lebensdauer der Anlage Wirtschaftlichkeit Rationalisierung Kostensenkung, z. B. Reduzierung der Lebenszykluskosten Ergonomie Arbeitsplatzgestaltung Humanisierung quantitative Bewertungskriterien (fr die Beu

43、r-teilung der Erfllung der Zielsetzung) Betroffene bergeordnete Unternehmensziele 3.1.3 Verwendungsumfeld (Benutzerumfeld) Hier sind folgende Aspekte zu bercksichtigen: Vorstellen des Auftraggebers Unternehmen, Branche Produkte, Produktionsprogramm Bedeutung der Anlage im Unternehmen Ergebnisse der

44、Voruntersuchung technological environment introductory brief description of plant available experience plant type (continuous/discontinuous process) critical process steps/critical automation tasks project background test set-up/prototype/pilot stage/pre-series/ series or regular production 3.1.2 Ob

45、jective of automation project Here, the following aspects have to be considered: equipment increased performance improved quality plant utilisation (balanced) interconnected plant (synchronous operation) reduced emissions (environmental protection) reduced energy consumption improved process managem

46、ent improved reliability/availability improved safety extended plant life economic efficiency rationalisation reduced costs, e.g. reduced life-cycle costs ergonomics workstation layout humanisation quantitative evaluation criteria (for evaluation of the achievement of the objective) superordinate co

47、mpany goals concerned 3.1.3 Field of application (user environment) Here, the following aspects have to be considered: introducing the orderer company, branch of industry products, production programme importance of the plant within the company results of pilot survey B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB3

48、0F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 3694 5 technische Zusammenhnge Planungsdaten der Neuanlage Betriebskennwerte der vorhandenen Anlage kurzer Verfahrensablauf, Betriebszustnde Kopplungen der Anlage im Werksverbund kologis

49、che Anforderungen wirtschaftliche Zusammenhnge Anlageneinsparung/Anlagenersatz unternehmenspolitische Abhngigkeiten Standortfaktoren Klima Infrastruktur organisatorische Einbettung Unternehmensorganisation Betriebs-, Abteilungsorganisation Anlagenorganisation 3.1.4 Wesentliche Aufgaben Hier sind folgende Aspekte