面向服务的集成的分布式异构系统在生产工程使用标准和关联数据的信息

文摘

虽然生产系统设计基于数字模型带来了好处,模型有挑战,因为模型的通信通常驻留在一个异构IT环境使用不同的语法和语义。应对异质性需要智能集成策略。一个主要模式集成数据和IT系统是部署信息标准。特别是,ISO 10303一步被认可为一个合适的标准交换各种产品制造数据。另一方面,面向服务的工具集成解决方案逐步采用数据的集成和it工具,特别是在开放服务生命周期的出现合作的重点是数据异构软件工具的链接。在实践中,应该有这些方法的组合来促进一体化进程。因此,本文的目的是调查的应用方法和背后的原则,试图找到标准,使用哪种方法。此外,我们探讨它们之间的协同作用,因此建议基于组合的一个方法。此外,提出系统化的方法来识别需要层次的集成和相应的方法以在生产工程中一个典型的IT系统架构。

1。介绍

数字化工厂的主要目标之一是提高支持创新的设计过程建模,仿真和可视化制造系统的每个域域之间的相互依赖关系的理解。整体设计过程的分解等具体领域的布局设计,物流,和物质流分析和工艺设计结果的情况的过程,产品,和制造资源属性分布在一组模型,它是微不足道的,这些属性是相关和互相依赖1]。这些依赖关系也可以被认为是数字模型或文件包括模型之间的相互关系。数字设计的生产系统管理等相互关系导致整个系统数据不一致。此外,不同学科在每个域使用不同的工具根据他们的具体要求。每个IT工具支持特定的设计和开发任务。因此,必须能够分享和交流数字模型系统之间以及不同学科参与设计过程。然而,模型之间不能交换或共享如果他们不是可互操作的IT系统。互操作性的定义中提到的(2),是“程度不同的测量系统,组织,和/或个人可以一起工作来完成一个共同的目标。“因此,这是任何系统的一个关键的特征能够在不丢失信息的前提下与其他系统交互在它的使命。计算机系统的互操作性是通常定义的语法互操作性和语义互操作性。语义问题的一个方面是使用不同的词汇通过设计学科来解决一个概念;例如,使用操作、任务和活动来描述一个转换活动,实现产品特性。语义问题的另一个方面是解决不同的概念使用相同的术语。例如,流分析师可能包括一部分的装卸时间的计算过程周期时间计划不包括那些倍设置时间。语法定义语法、符号和规则来构造关于所需的域。

在过去的二十年里,许多研究项目已经进行管理这一领域的互操作性问题通过开发本体和信息标准3]。这些方法基本上旨在解决代表信息的句法和语义互操作性的统一格式,将数据存储在一个集中或分布式存储库。特别是,ISO 10303 (computer-interpretable表示和交换的标准产品制造信息)贴上“步骤”已被认可为一个合适的标准交换各种产品制造数据。表示和集成的产品、流程和生产资源信息使用不同的步骤应用协议覆盖,许多研究人员广泛的调查。尽管这些方法显示严格可能集成异构数据从不同的应用程序和不同级别的细节,他们有以下缺点:(我)他们是复杂的,需要的某些领域的深入了解数学,编程,通信协议。(2)有时他们添加不必要的细节水平必须共享的信息。但是,使两个系统互操作并不一定需要集成来自不同学科使用公共信息模型的数据。这意味着使其系统互操作可以做;例如,通过关联数据等工业项目和开放服务生命周期的协作(OSLC)。OSLC关注IT系统集成的标准化最常见的概念,必须在人类和应用程序之间共享。其目的是保证数据一致性的应用程序。然而,这不是一个治疗各种所需的集成在一个组织。因此,协调的两种方法(1)和(2)使用一个标准化的信息模型信息管理的范式,居住在一个异种的环境,是一项至关重要的任务。因此,将会有一个最优组合这些方法在实践中整合信息和IT系统。

此外,可以在操作阶段获得的数据(反馈数据)可以帮助不同的演员来提高设计过程。因此,访问的能力、流程和沟通这些数据是高度重视和互操作性解决方案必须考虑这些信息的集成与设计阶段的数据。当涉及到收集和集成运行时数据,除了标准化的数据,一个标准的数据传输协议也是必需的。

由于这些原因,探讨集成和互操作性原则、方针、及其适用性在数字工厂制造系统生命周期中的域。特别是,我们探索基于关联数据的组合与步骤的数据交换实现互操作性的工厂在数字域。

我们的主要贡献如下:(我)比较和记录松散耦合的集成原理与集成使用步骤标准和信息标准特别是OSLC生产工程领域。(2)表明从不同来源和生产方法集成异种的信息生命周期阶段通过使用这些方法是为保证数据一致性交叉应用。(3)开发计算机应用程序原型,可以用作工业和最终用户模板的程序员。在这个工作离散事件仿真(DES)和工厂布局设计是数字化工厂的代表我们的讨论和实现。这是因为他们需要信息工厂布局,产品,流程,和制造资源数字工厂的构建块。此外,他们代表一个典型场景的信息通常是不巩固但是CAx软件工具和数据库驻留在不同的工厂。

在这个帐户,首先阐述了信息标准特别是ISO 10303步,他们的目的,和适用性。其次,它描述了基本的OSLC和关联数据系统集成的目的。然后,它比较OSLC一步标准根据他们的功能和非功能属性。接下来,它介绍了一个通用的工业系统参考架构将用于显示这两种方法的适用性。后来它解释了主要任务,必须进行设计和开发的决定之前系统架构的集成方法。然后,它描述了一个案例研究来澄清并验证提出方法的适用性。最后,论文总结与未来工作的建议。我们的重点是整合IT系统和可互操作的生产工程领域。然而,我们试图指定指导方针和标准来确定使用哪种方法。我们目标制造社区作为本文的读者熟悉一步在某种程度上但不熟悉面向服务OSLC集成。

2。步标准

在不同的可用信息标准代表材料流数据和布局相关数据,ISO 10303(步骤)暴露了一个严格的结构和集成异种的潜力来自不同信息源的数据。使用一步交换的3 d几何模型、产品结构、生产流程计划,物料流数据,运动学数据,等等已被证明和证明(4- - - - - -10]。一步是为了处理产品数据在其整个生命周期。步骤信息模型在不同的应用程序协议(APs)表示。这些Aps属于不同的工业领域如AP239 (ISO 10303 - 239),“产品生命周期支持”(plc)和基于AP242”管理模式的3 d工程。“图1描述了一步的体系结构标准。应用参考模型(ARM)的识别信息需求标准的术语和定义各种感兴趣的领域(论域)。应用解释模型(目标)是标准的数据集成机制的一步。集成的资源(IRs)定义高度通用的信息类型,目的是一个映射的结果的特定信息类型臂这些集成的资源(11- - - - - -16]。

步骤描述如何表示和交换数字产品信息通过定义一个特定的文件格式。这个标准的美在于它包含了各种各样的信息域有关产品、过程和资源结构、房地产、几何、文档、分类、组织、版本管理、技能,随机属性,等等。此外,步骤模块化的体系结构在不同的应用程序协议(APs)促进异构信息的集成。然而,这些标准在一个通用的设计方法能够代表各种各样的产品和生产数据。因此,他们通常一起使用一个概念模型或其他本体语义添加到交换数据和指导标准的实例化。

作者以前的显示表示工厂布局相关数据和制造工艺规范及其集成使用步骤一起AP239过程规范语言(PSL)本体(17]。数字工厂构建块,一个瑞典项目执行的作者,还描述了如何定义的制造资源模型和流程以使一致的和可重用的信息。这个项目的长期目标是创建一个系统中性存储库的生产信息,图书馆数字资源模型,可以从许多不同的来源和协调信息可以在不同的应用程序使用。因此,在这项工作我们将讨论这种方法的必要性和适用性与关联数据的方法。

3所示。关联数据

绿洲OSLC [18,19)是一个新兴的开放标准的互操作性的重点是数据的链接从独立和异构软件工具以支持端到端的生命周期流程。标准不承担任何集中的集成平台(如PLM软件),而是采用互联网的体系结构来实现大规模可扩展性和灵活性。绿洲OSLC基于W3C关联数据平台(LDP)和遵循具象状态传输(REST)体系结构模式(20.,21]。它为用户提供了平台无关的使用web技术集成工具链。此外,它减少了需要一个工具的内部数据结构知识的另一个工具时集成(松散耦合的集成)。这有助于系统集成商和最终用户更加灵活地适应他们的工具链引入更改时,如用一个新的代替IT工具,或改变在设计过程中。

图2说明了OSLC的整体结构标准,分为OSLC核心规范,和一组域规范(22]。前构建自民党的基础之上,休息,和HTTP规范基本的集成机制和服务,每个域规范反过来将采用。对于一个给定的生命周期主题(如需求管理,变更管理,等等),一个域规范指定生命周期的词汇文物需要支持一组基本的集成场景。

OSLC核心描述在图中定义的服务2。OSLC定义了服务提供者的概念,这是中央组织实体的工具,根据该文物管理。服务提供者的典型例子就是项目,模块,产品,等等。它是这样一个组织的概念,文物的上下文中管理(创建、导航、更改等)。对于一个给定的服务提供者,OSLC允许两个服务的定义(创建工厂&查询功能)为其他工具提供创建和查询文物的可能性,分别。此外,OSLC定义了委托UI(选择和创建)服务,允许其他工具来委托外部人工制品的用户交互的服务提供商管理人工制品。这种结构允许每个服务提供者提供的服务的可发现性,从服务提供者目录(充当目录清单所有可用的服务提供者暴露的工具)。

遵循REST架构模式,OSLC允许文物的操纵,通过服务访问后,使用标准的HTTP方法CRUD创建、读取、更新和删除。OSLC,文物被表示为RDF资源的工具,可以使用RDF / XML表示,JSON或海龟。

4所示。OSLC的比较和步骤

本节的重点是评估和比较的步骤和OSLC回答我们的第一个研究问题。介绍一些比较方面讨论和对比OSLC的一步。我们有指定的这些标准进行迭代的文献调查,进行不同的信息建模语言,本体,生产工程领域内的信息标准。我们认为功能和非功能特征。作为技术属性,在这里,我们定义功能属性架构领域,范围和机制集成语义和语法问题。非功能属性包括可扩展性、共识和可扩展性。

4.1。功能性质

以下4.4.1。导出/导入模型

如果需要导出/导入功能两个工具之间(源工具,目的地的工具),第一个IT系统中创建的数据集必须被转换到一个新的数据集符合目标工具的内部数据结构。因此,目的地可以解释数据集,例如,导出三维实体模型开发的CAD系统的有限元法(FEM)应用程序进行有限元分析。采用标准作为一个系统独立步格式根治需要开发应用程序到应用程序的翻译(点对点翻译)。此外,大多数CAx厂商支持3 d表示物品的最复杂的步骤标准的一部分。这有助于实现其他几何运动学等相关数据和几何尺寸和公差使用步骤。相比之下,OSLC不能独立练习来满足这个要求。重要的是要注意,OSLC服务提供者实例并不代表一种工具或工具,但它代表了一个“容器”的资源由一个It系统,没有该工具本身23]。另一个重要的问题是,在面向服务的体系结构中,公开数据和功能的工具。OSLC是关于面向服务的集成,可用于面向服务的架构公开数据并创建一个工具链。

4.1.2。产品数据归档/持久性存储的数据

长时间存储产品的数据是一个非常重要的需求从可持续发展和产品责任的观点。为了存储产品相关数据,需要丰富的元数据,如前所述步骤提供了一个完整的信息模型来表示各种产品相关数据。所有数据序列化有一部分21的一步一步的数据交换格式标准(24]。ASCII结构和每个实例的数据在一行表示。步骤21部分定义了如何序列化数据编码机制根据表达模式。与步骤,长时间产品数据的存档不是在关联数据的范围和OSLC,自从OSLC关注跨域数据的发布和共享。在其他词,这是一个解决方案的系统系统的互操作性。

4.1.3。数据连接机制

集成的IT应用程序连接一组简约的数据OSLC的主要主体。夫妻相关的概念,或在不同的域。因此,需要重复的数据在不同系统将减少,而步是关于交换产品和制造系统数据通过翻译系统中立的物理文件(21标准的一部分)。然后其他工具利用这些文件或数据嵌入到他们。

4.1.4。版本控制的行为

版本控制行为是两个类之间的关系的属性信息(源项目和相关项目)。它控制源的配置和相关物品时修改。例如,假设第一部分和第三部分是相互关联的产品BOM(见图3)。“修复”行为识别新修订的一部分仍然必须与第三部分的先前版本。浮动行为指定,如果第一部分和第三部分都是修订后的新回复的第一部分必须与第三部分的新回复。OSLC变更管理和配置管理等领域定义的行为/行为发生变化时,必须考虑。然而,他们并没有定义规则来指定标准何时使用行为。相比之下,一步不定义任何行为但包括模式来表示产品/资源PDM相关数据如版本,州,演员有效日期,文件,等等(见图4)。

4.1.5。域/架构

233的应用步骤和AP239需求管理的目的,建模仿真、产品配置和维护反馈已被许多研究人员验证和验证和研究机构等结构化信息标准促进组织(OASIS)。绿洲为用户提供了指南、模板和规则为了使用plc信息模型交换数据(25- - - - - -27]。总之,从信息建模的角度来看,步骤包括信息模型不同的OSLC变更管理等领域,配置管理,等等。图4部分描述了一个变更请求的OSLC数据模型在左边,包括改变标题,贡献的人,变更请求的状态,影响项目,等等。右边的一个简化的步骤表示产品及其版本。

4.1.6。开放

通过开放,我们的意思是一个规范的能力或标准化信息模型从其他规范或域引用信息。一步不遵循这一原则,这意味着必须按照标准进行数据实例化信息模式和实例化规则。相比之下,这是可能的和OSLC规范采用关联数据的方法。OSLC资源可以链接到其他HTTP资源在网络上,不仅资源被描述为OSLC资源。

4.1.7。产品定义

步骤部分41(集成通用资源:基础产品描述和支持)将“product_definition_schema”定义为一个通用的方面的产品,产品分类,产品,和它们之间的关系的定义(28]。“product_definition”实体数据类型代表一类产品或它的一个方面(一般属性、几何、组织等),在特定的生命周期阶段。的生命周期阶段“product_definition”可能会进一步被使用,通过纪律,或两者兼而有之。OSLC的ALM-PLM互操作性集团是致力于产品定义规范,处于草稿状态(29日]。目前的草案是启发product-definition-schema大幅的一步。在一般情况下,可以使用OSLC核心与OSLC配置管理和变更管理域来表示任何项目在其整个生命周期。

4.1.8。表示后续的数据(数据从生产操作阶段)

这些数据可以描述实际产品的变化从原来的状态在其利用阶段。制造资源生命周期数据包括终止时间、可用性和能源消耗。一步AP239、产品生命周期支持(plc)支持的区别三个生命周期阶段的资源类型包括“设计”,“计划”,实现资源”。“OSLC的目的是代表生命周期信息的任何资源。

4.1.9。实时数据的代表

这些数据可以收集形成传感器和机器控制器和可用于监视和优化生产资源或生产系统在实时。OSLC使用HTTP,它还可以用作通信协议在车间的设备和机械。然而,这里我们假设在车间制造资源可以使用TCP /协议通信。此外,HTTP是基于文本的协议,可以是一个繁重的车间设备,例如,由于能源消费方面。这些设备被称为受限的设备。限制设备协议(CoAP)是一个轻量级的应用协议,致力于限制设备的通信(30.]。自CoAP可以使用HTTP,其余的模式实现关联数据仍然可以被用来代表传感器数据。为了达到这个目标,应该有可用的网关可用于应用程序层协助受限的设备与其他设备或系统进行通信。使用关联数据的动机和HTTP通信车间数据最初是为web开发互操作性;因此,他们是与工业物联网等新的制造模式。一步AP238(步骤)是一个机床控制语言与加工模型,扩展了一步标准ISO 14649 (31日]。这一步的协议可以用来收集加工信息形式车间刀具,生产特性,尺寸和公差,等等。一步家族的另一个标准是ISO 15531也被称为授权(制造流程管理数据:数据流模型监控和制造业数据交换)是一个国际标准的造型数据用于生产管理(产品和组件数据除外)。ISO 15531的目的是创建一个标准化的数据模型来表示生产管理数据包括资源、能力,维护、约束和控制信息32- - - - - -34]。然而,它的范围不是传感器数据的集合。一般来说,使用标准步骤等非结构化数据通信传感器数据从车间数据会导致大量的开销数据(35]。

4.2。非功能属性

4.2.1。准备利益相关者

步骤的主要利益相关者标准CAx的开发者工具,PLM工具、最终用户、开发人员和模式。OSLC的利益相关者是软件工程师和开发人员模式。最终用户收到明确OSLC的注意,因为它为用户提供了授权对话框ui中要进行人机交互的HTML页面。一步P21文件,标准的物理交换文件,目的是把计算机系统,因此,OSLC更为人类可以理解的。

4.2.2。可伸缩性

两个规范可以扩展到不同规模的项目根据他们的具体需求。收养的某些部分OSLC步不要求系统集成商采用其他部分。一个能代表产品定义相关数据使用步骤和物料流的逻辑使用过程规范语言(PSL)本体和集成CAD工具并使用OSLC离散事件仿真工具。可扩展性:由于模块化的体系结构的标准,他们可以扩展新的模式和数据类型,而不影响其他模块如果不是必要的。

4.2.3。共识

社区有一个广泛接受的标准,如波音、空中巴士,瑞典国防、IBM等和PLM系统供应商,如欧元等步骤和标准化组织ISO SC4工作组和绿洲。

4.2.4。实现技术

步骤定义了一组通用标准数据访问接口(SDAI)方法在标准[22的一部分36]。然后,特定的编程语言实现的方法是通过一种语言绑定。这些绑定定义为Java, C和c++ (37]。OSLC是建立在W3C资源描述框架(RDF)和REST架构风格。资源使用HTTP协议执行的操作。

4.2.5。特异性

有时取决于用户的观点使用标准步骤增加了不必要的数据需要共享的详细级别。例如,代表概率分布的平均故障间隔时间(MTBF)在步骤AP214需要实例化约16实体及其属性。这需要3实体及其属性在标准核心制造仿真数据实例化(CMSD) [38),而OSLC标准化数据的粒度级别用户决定。

4.3。OSLC和步骤的总结比较

(1)分离领域特定概念和通用允许用户定义自己的语义概念和术语,而使用相同的通用模式。OSLC和步骤单独的核心和域之间的规范。OSLC核心关注公共资源和属性,以及所有域规范遵循的基本机制和模式。(2)一步能够代表各种各样的产品数据模型和制造系统相关数据(几何、产品结构、分类、过程计划,财产、变更管理、活动、技能、环境维度,和公差)。另一方面OSLC支持轻量级集成机制(基于rest的服务),不能支持导出和导入功能。(3)一步的模块化体系结构允许的各种异构数据整合如果它是必要的。通过整合,我们意味着所有所需的信息在一个数据模型,而OSLC是基于连接的数据,而不是来自不同数据源的数据复制到一个统一的数据模型。因此,使用OSLC(适用时)的结果在最小化数据复制整合IT系统。(4)参考数据图书馆和领域本体可用于两种方法,它们可以用来添加语义共享数据。(5)长期归档相关的产品数据和产品生产相关的数据是可能的使用步骤虽然OSLC不是为这个目的设计的。(6)OSLC资源和属性可以链接到其他web资源不OSLC规范的一部分。在步骤的标准,数据必须按照步骤完全实例化模式和规则。(7)步标准更成熟,比OSLC工业接受和采用。(8)OSLC可用于集成工具与网络基础设备(车间制造资源公开数据与HTTP或其他协议)。表现的比较,我们可以评估第二个问题关于这些方法的重叠和他们是最好的使用时间和地点。观点和担忧在设计过程中,以及业务和信息需求,确定采用OSLC是否足够或者步骤的基础数据交换是必需的。如果生产的3 d模型资源必须出口机械CAD系统开发的CAD工具设计布局或几何形状密切相关的数据必须共享,一步标准者优先。几何布局设计中相关数据的一个例子是媒体生产资源的连接点如电控箱或机床冷却液界面。OSLC是首选,松散耦合的集成满足用户的需求,因为它有更少的开销比一步。重要的是要注意,预定义的标准来选择其中一个方法不能作为选择制定非常依赖于上下文。例如,考虑一个制造系统设计任务包括两个子任务,工厂布置设计和物质流分析。在第一个场景中,物质流分析只需要确定不同的块大小的布局和它们之间的距离。因此,分析师不需要嵌入流布局几何模型转换为离散事件仿真模型。在这个场景中,OSLC可以用来传输数据流分析系统的帮助下一个IT系统适配器。 In the second situation, the flow of material through the actual layout is also required; thus, the flow analyst needs to integrate the 2D layout into the material flow model. In this scenario, STEP can be used to integrate the two software tools and make them interoperable. Figure5说明了这两种集成场景。

5。系统架构参考

图6说明了主要部件(或应用程序)在一个IT系统用于支持数字工厂设计过程。这种架构的IT架构与ISA 95标准(企业管治系统集成)介绍39]。

前编写应用程序(或AA)层包含软件工具如CAD, CAM,等等。AA层的设计和开发任务完成。可选应用程序文件管理器(AFM)层是下一个。如果存在,AFM管理应用程序文件和他们通常是复杂的关系。通常3 d CAD系统要求afm管理文件和文件引用之间的互相依赖而办公室项目,如MS Word和Excel,不。应用程序文件管理器通常应该紧密地绑定到一个特定供应商的编写应用程序。产品生命周期管理(PLM)层是所有设计收集信息、配置和维护整个产品生命周期。为了达到这个目标,必须创建域的统一信息模型来识别PLM系统的数据结构。这通常被称为统一模型元数据。在这一层关系数据库来存储数据持续使用文件系统文件夹存储和应用程序文件结构。额外的PLM系统提供的功能包括用户认可和权限,修改和版本控制功能,工作流管理,依赖管理包括设置参照完整性,以及IT系统集成(40]。PLM水平有时的组合应用程序(系统供应商提供的功能)和各种内部数据库相关的应用程序的开发平台。PLM管理不仅产品数据,而且工厂布局和生产相关的数据。

接下来是企业资源规划(ERP)水平,是一个包罗万象的周围的系统架构,包括生产和服务规划、库存管理和销售。这些外部系统可以包括系统供应商、客户、合作伙伴、等等。

制造执行系统(MES)层。这个级别控制所有生产信息监测等执行时间机器,机器人,和员工。

最后,我们有数据集成和可视化(DIV)层,商店和车间的数据集成。这一层收集大量的实时数据,通常用于监测、控制、和规划在商店的地板上。运行时信息来自各种来源,如温度仪表、压力传感器、机器和机器人控制器。

这一层和PLM层之间的主要区别是用来存储数据的数据库技术。在这一层,大量的数据收集和存储在一个非结构化形式实时数据库。实时数据库是暂时的,这意味着每个存储基准点是特定的也会随着时间的推移而发展的时候了。例如,个人停止制造资源的时代,是作为原始数据存储在这一层。当这些原始数据处理和转换成信息,他们可能会存储在一个PLM和ERP系统持续改善的目的。然而,由于临时数据存储时间戳,数据的有效性可能会降低随着时间的推移,减少它只是历史的参考数据。

NoSQL数据库,如图形数据库,更适合于实时数据的收集由于其可伸缩性和数以百万计的数据每秒事务数的能力。的主要区别的设计一个IT系统支持数字工厂设计和其他软件开发项目是软件开发项目开始或多或少从一个干净的状态,而设计一个数字工厂框架的组合选择、配置和适应相当高级的商业应用程序。数据维护系统代表着一个庞大的组织的知识产权的一部分,需要保护的安全存储库,访问控制和授权并通过身份验证的用户。管理项目的配置,通过结合管理修订和关系,是非常重要的。因此,应用程序之间的数据变化必须协调。例如,PLM系统的批准更改订单可能引发改变CAD模型,进而需要改变计划的过程。这些变化必须作为一个单位管理,(例如,一起发布到生产)。有效地支持设计过程,IT系统需要集成的组件在某种程度上。编写应用程序的复杂数据结构意味着这些集成也往往是复杂的。

现在,我们已经定义了它的系统架构,我们解决第三个问题,使用关联数据的评估,以避免管理产品数据采用一个单一的中央平台。我们也评估它的角色PLM系统在分布式体系结构。

PLM系统的一个主要任务是配置管理通过管理的结合修订、管理关系,和维护引用完整性(即。独立,引用项不能修改或删除条目的引用)。这是一个功能,可能需要通过一个集中管理工具,PLM软件工具。尽管如此,这并不一定意味着所有文物,属于配置管理的需要同样的工具。他们可以从外部链接创作工具通过使用以来OSLC分布式架构可以容忍的中枢系统如PLM系统。然而,在这种情况下必须执行实施和定制的方式考虑了流动问题:(我)执行业务规则,最重要的是当释放和改变产品定义数据。一个典型的规则是,所有组成部分必须在组装之前发布的这些可以被释放。(2)定义、实施和控制行为的关系资源。(3)更新不同资源之间的联系发生变化时根据定义的行为。(iv)前面的配置存储在一个或多个工具可追溯性(如果有必要)。(v)对用户进行身份验证和授权他们在项目执行操作。开发合适的机制来更新资源之间的联系工具链和同步一个世代交替的工具链时引入一个工程变更并不是一件容易的事情。它需要实现的业务逻辑在工具链反过来要求大量的定制和配置。此外,这引发了两个问题:哪些工具应该存储资源的不同配置,该工具能够存储RDF三元组持续吗?

CAD / CAM软件工具,作为数字化工厂信息系统的主要组件,没有工程变更管理和配置管理功能。然而,如果内部解决方案提供版本控制、生命周期管理、许可和身份管理、行为管理、依赖管理和变更管理,如果可以将RDF三元组存储在云中的图形数据库或一个特定的服务器上,然后基本上创建了PLM系统;虽然概念上需要一个IT系统配置管理并未消除。如果一个PLM系统部署在一个分布式环境中,原则上可以实现任何类型的集成,(例如,OSLC或步骤)的业务需求。然而,这显然是不可能的集成场景中执行相同的一组规则,因为它是在接近世界的假设情况下,PLM系统运作。

后定义数字化工厂信息系统的体系结构,我们研究的适用性一步,OSLC的不同组件的集成体系结构。我们的重点是使系统互操作通过使用OSLC互补和协同的方式和步骤。在每个步骤中,我们试图定义的主要问题需要答案之前采取下一个步骤。

6。集成方法

采用合适的集成策略需要了解业务方面(从商业利益的详细工作过程)和IT方面(从硬件基础设施应用软件)。IT系统体系结构的设计主要包括决策有关它的工具用来支持业务流程和如何将这些工具集成。以下部分总结最重要的行为识别集成策略,场景,技术和文件格式。

6.1。活动建模

一个活动模型必须繁殖的主要流程执行组织,支持制造系统的设计和开发。活动模型必须从顶级流程被分解的详细程序,(例如,如何发布文档,以及如何做一个变更请求)的可行性研究。由于这些过程通常是复杂多样的,简化是必要的。

一个活动模型是一种沟通工具在设计过程域之间。在这一步必须回答三个问题:(1)设计团队想要实现什么?(2)应遵循的工作流程是什么?(3)使用软件工具或可用于支持设计过程?活动模式的重点是识别业务工作流和捕捉功能和信息需求。开发活动模型,整个设计过程分为领域特定学科。产品的性能、制造资源和过程是分布在不同的数字模型。信息来源和需求中指定这一步。不同的观点参与设计过程中必须考虑识别过程的相互作用的信息。

活动模型可以使用等都建立了语言集成开发定义函数模型(IDEF0), UML活动建模(41),和结构化分析和设计技术(SADT) [42]。使用UML序列图等语言或通信图可以帮助识别不同角色之间交换消息的顺序以及软件工具对于一些特定的场景。这可以帮助确定路线的集成,将讨论部分6.3本章。

重要的是要注意,遗留数据和遗留It工具在一个组织可能决定一个特定的工作流设计过程。因此,应该符合这些约束的活动模型。

6.2。信息建模

活动模型有助于识别信息应该共享学科参与设计过程。一个信息模型结构,可以使用此信息来定义首选术语在一个组织中促进人类和计算机之间的通信。重点应该是必须的信息共享和沟通在不同的学科领域。

考虑一个加工中心作为制造业的资源。相关概念工艺规划包括资源的部分和属性(例如,表、轴和工作区域)的选择资源类型,接口信息工具和夹具的选择、工艺液体使用和控制系统信息的创建数控代码,和过程操作和资源可以执行的准确性。概念用于工厂计划包括机器的外尺寸布局,媒体接口,接口与外部设备的安装。与物质流分析相关概念机可用性、周期时间,定期维护,工具改变时间,故障信息(如平均故障间隔时间和平均修复时间),产品路由和物质流逻辑,和事件。正如前面提到的这些数据有不同的范围、水平的细节,特点(时间、nontemporal几何,nongeometry)和来自不同生命周期阶段的制造系统。

结构化的数据在一个步骤可能会非常棘手。为了克服这一点,作者提出构建数据在三层43]。第一层是由仔细分析domain-dependent和独立的概念。单个域的分析有助于指定必须共享的概念以及它们的语义属性和关系。随后,一组领域概念或本体是实现(1级)。这是最好的练习使用领域特定语言本体建模一个特定的领域。例如数字工厂的上下文中,下列标准显示达到模型代表不同的域:(我)IFC2x3标准可以用来表示建筑设计数据(44,45]。(2)一步AP214, AP242代表三维几何模型的产品和制造系统。(3)步骤239产品生命周期数据。(iv)过程规范语言代表的逻辑在车间物料流。在第二个层面上,创建一个统一的信息模型。这个级别包含数据从第一级结构成一个信息模型来识别必须传达的信息和它们之间的依赖关系。所有演员必须达成共识的共享概念、层次的粒度、语义和结构的概念。

如果需要在应用程序之间导入/导出功能,可以使用标准步(3级)。plc (AP239)是一个合适的选择在我们的方法由于其通用的性质和可用性的参考数据库添加必要的语义共享数据(见部分6.3.5)。

类似于信息模型,数据模型是构建元数据。在这种情况下,数据模型是指一种数据结构,符合或类似的内部数据结构的软件工具或应用程序。例如,大多数商业PLM系统使用关系数据库的数据的持久存储。因此,方便结构这一数据与实体关系图(ER模型)在第二个层次。

6.3。系统集成

在这个任务中,我们应该确定应该如何集成软件工具的体系结构。以下部分识别问题最好在决策过程中使用。

6.3.1。哪些信息应该保存在PLM系统?

这个问题没有明确的答案,但以下可以帮助确定哪些信息应该保存在一个PLM系统:(1)实体是版本控制吗?(例如,维护发布版本的历史。)(2)是实体的访问控制?(例如,只有一些用户可能会更新一个属性,但都可以读。)(3)实体是全球搜索吗?(例如,找到任何特定类型的生产设备。注意,这里包括报告,例如,生成一个列表的所有机器被安装在去年)。

再。需要哪些类型的集成?

我们可以确定四种类型的PLM系统之间的集成和创作工具:(1)集成的文件:这意味着通过结帐PLM系统管理文件,登记方法但是不能解释文件内容。因此,文件管理等大量数据,但一些政府数据创造者,时间和日期的创建和修改与PLM系统协调。(2)集成的属性:在这种情况下,一些属性是软件应用程序之间交换和PLM系统。例如,长度和宽度不同的块在一块布局模型集成在PLM系统相应的实体和属性。(3)集成的结构:在这种情况下,一个文件中创建的应用程序的内部结构是PLM系统的实例化。一个例子将是集成的层次结构布局对应的PLM系统的结构。(4)集成的对象关系:这种情况下等于一体的结构。然而,它包括PLM系统和其他系统之间的集成在产品生命周期车间中心,实时数据库,等等。

6.3.3。编写应用程序的集成应点对点或通过PLM系统?

现在我们需要确定哪个应用程序应该被整合并决定是否应点对点或通过PLM系统的集成。接收应用程序通常要求数据需求,这些标准也必须加以考虑。一旦我们得出这样的结论:一个PLM系统的体系结构,我们必须确定集成的路线,通过PLM系统或点对点。

答案取决于环境和设计过程的生命周期以及用户的要求和观点。例如,在早期设计阶段,分析师进行多次迭代开发不同的流概念基于当前布局。然后,这些概念经过可行性研究,直到一个被选中。如果没有需要追溯的嵌入式布局流仿真模型之间的集成可以直接流仿真工具和布局工具而不是通过PLM系统的集成。这是非常有效的,当不需要跟踪哪个版本流的模拟与哪个版本的概念布局设计的早期阶段。

6.3.4。什么是集成和同步的时间变化?

时间是任何集成策略的一个关键方面。下面是时间考虑的三个主要类型的集成和同步工具链的变化:(1)时间间隔:集成是建立在特定的时间间隔。例如,平均故障间隔时间(MTBF)的制造资源通常是每年更新一次或每半年。(2)事件驱动:每当(数据和文档)发生变化时,例如,当一个降级产品BOM释放在PLM系统中,它必须与ERP系统集成。(3)需求(拉):当用户的MES系统使查询的最后修订的工作指令在PLM系统。

6.3.5。如何使用信息标准和OSLC规范将受益于这两个系统和数据吗?

根据比较的部分4,演员可以指定如果关联数据足以让工具必须部署基于互操作或步骤的数据交换。部署步骤模式(根据观点和范围)建议指定OSLC资源,它们的属性、结构、依赖和重用OSLC的核心服务是为用户提供CRUD。

通过这种方法,系统集成商和最终用户可以受益于丰富的信息模型和OSLC一步服务在同一时间。这种方法的另一个优点是,它使得有可能链接结构化和非结构化数据。图7演示了一个概要的想法通过创建OSLC资源基于一步同时创建的CRUD服务通过使用一个OSLC核心。这些资源可以是相同的文物在两个应用程序或不同相关的信息在两个软件工具。后者的一个例子是连接过程计划在CAM应用程序及其相关产品在PLM系统或一个CAD工具使用专用的适配器。同步引擎负责文物的传播和所需调整的变化在不同的系统中当一个产物最初只有一个系统的修改。正如前面提到的,这可以使用PLM系统实现。时间或基于事件的过程需要协调整个工具链集成数据的变化。例如,当一个进程计划改变,新的计算周期,它改变了物质流分析和布局可能会改变细胞的配置。在点对点集成应用的情况下,必须显式地定义数据和工具的所有权,和合适的机制必须保持链接实现更新,保存旧的资源配置。一个常见的数据模型是用于报告和产品的长期存档,流程和制造资源基于一步标准AP239 (plc)。

6.4。实现

这是配置和定制的步骤。这里配置意味着应用程序中使用可用的机制调整外观和行为需求,而定制意味着编写代码来更好地满足和集成需求的信息。开发插件的CAD工具集成技术数据从生产资源或开发一个工具适配器公开OSLC数据定制任务的一些示例。

应用建议的方法,OSLC必须被添加到工具的支持。有三个方法来添加OSLC支持IT工具:(1)本地方法。(2)插件的方法。(3)适配器的方法。本机方法适用于当系统集成商有访问源代码的工具;因此,它主要适用于工具厂商。

插件方法的用户要添加OSLC支持他们的IT工具COTS和要求系统集成商的详细知识工具的API。在这种方法中,它的工具应该被修改,所有信息的工具有一个URL, OSLC兼容。

适配器的方法类似于插件的方法,但是它不改变工具。因此,适配器现在承载的信息工具作为OSLC资源。适配器的方法是最适合我们的需要。

7所示。案例研究

我们的案例研究的目的是验证数据和工具集成基于建议的方法,使用商业软件工具工厂布局设计。目的是整合软件工具和数据,以便不同的用户或应用程序可以使用数据并行加速反馈活动中布局设计过程。研究概念车(RCV)是产品的案例研究。RCV是车辆测试实验室研究可持续交通系统在皇家理工学院(k)。车辆是一个平台,可以实现研究成果和评估在现实生活中46]。

7.1。活动模式

一个活动模型是识别植物布局设计开发流程和活动之间的信息流动。这个活动模型作为参考指定的信息需求和系统架构。布局开发过程通常分为初步设计阶段和详细的阶段47]。

在概念阶段,生产系统所需的主要领域包括加工领域,创建装配区域,交通走廊,和仓库。功能接口之间制造资源、媒体、材料处理系统,建筑应该是设计为了计算所需的媒体根据机器的总需求。然后,详细的布局是由填充块布局的制造资源模型物理连接,缓冲区,通风系统,电力布局、安全布局,等等。最后,整个布局验证通过集成不同的三维布局模型像机械布局,媒体布局、基础设施布局,等等,来检测静态和动态碰撞和其他规则和立法。

我们分区设计过程中根据三个学科,工艺设计,产品路由分析和布局规划和设计。活动在三个层级使用IDEF0模型。图8说明了“布局详细设计”活动在第二层次及其分解的活动。

这个活动的分解结构描述了制造资源的不同信息需求根据前面提出的观点。在这个活动中,流分析师决定机器的数量和它们的配置车间(细胞或线),平衡生产线,计算缓冲区大小,水平送入生产线的产品组合。根据活动模型,流分析师需要每个产品的操作顺序,循环次数,设置时间和间隔时间,等等。分析师需要流动的周期时间是每台机器的总时间设置。详细时间每个产品特性不需要此信息生成的流程规划。

布局设计为细胞,然后检查所需的空间,和缓冲区可用机器的每一对之间的最小安全距离是否可以完成。接下来,媒体布局设计者选择所需的设施为生产线和机器提供电、压缩空气、液体,等等。

7.2。信息需求

作者所描述的信息需求的表示逻辑关系的制造流程规范如产品路由和布局相关数据(参考我的玻璃窗)。然而,在这个案例研究中我们排除材料的表征和集成流逻辑在我们的场景中,假设这种类型的信息驻留在仿真工具。

另一个问题是粒度的水平布局软件工具之间的集成流仿真工具。在这种情况下,布局模型,并不是与DES模型集成。因此,必须共享的布局信息流动仿真工具包括生产资源和空间维度的边界大小的设备布局。已研制出的一种UML类图结构的数据必须集成或沟通在我们感兴趣的领域。这个模型的光版本中实现创新者PLM系统说明部分7.3。

7.3。它的系统架构

系统体系结构被认为是在这个案例研究中被描述在图9。一个世代交替的分布式系统架构设计测试和讨论这种方法。在应用程序层,我们使用Autodesk发明家对3 d布局设计、cad二维布局设计架构,SimJava,西门子工厂物流仿真的仿真。三维布局模型包括复杂的关系与其它CAD文件所引用的一个布局CAD模型。出于这个原因,更方便使用应用程序文件管理致力于布局工具,在这种情况下Autodesk Vault。

阿拉斯创新者被用作我们的PLM系统来表示所需的信息级别的粒度从“文档”(大型数据集)对象,这些对象的属性。Thingworx平台被选中作为物联网平台的体系结构。

作为起始点,3 d模型RCV比尔的材料已经被印在一个坚实的边缘CAD系统已经导出为CSV文件导入到创新者的方法使用创新者开发API。

作者展示了如何控制状态和修订的文件包含通过Autodesk Vault布局模型。AFM和CAD-layers之间的集成适用于文件,文件引用和属性。例如我们可以定义一个属性(名称,值对)在拱顶和AutoCAD软件工具查看和修改它,而且,当文件检查回库,我们可以搜索新值,修改一遍,等等。以类似的方式,我们可以修改文件和文件引用。

集成AutoCAD和AFM之间是通过配置软件和不需要编码或其他定制。都是来自同一家庭的软件工具和集成功能已经由供应商设计,欧特克。

欧特克360作为云分享3 d模型的机械。此外,此云内部的发明家可用工具,用户可以简单地拖拽这些模型到他们的布局。根据前一节中描述的信息,模型见图10在阿拉斯创新者PLM系统已经实现的。请注意,我们的模型简化,消除了文档类,即容器文件的数据项。与所有相关的文档可以在模型中实体。

我们有合适的生命周期定义地图版本信息实体。例如,一个文档状态包括“工作”,“审核”,“释放,”和“过时了。”同样,制造资源可能美国”设计,“”,“使用”和“服务。“此外,所需的属性实体之间的关系(源项目和相关项目)已经定义控制源的配置和相关物品时修改。

版本化的行为还指定了一个项目的生命周期阶段必须提升到新的修订。例如,更新一个项目在“审核”状态也许不会影响降级(修订),而更新的“发布”状态生成一个新修订的项目。创新者的关系模型支持常规配置管理任务,比如更新正确的关系当新修订相关的项目生成。

7.4。系统集成使用步骤和OSLC

7.4.1。步骤实现

第一个案例研究包括应用程序的开发提供信息离散事件仿真软件。其目的是支持数字分析通过简单相关和协调数据的访问。目标是定义和实现模型的生产资源和生产过程,可以在许多不同的应用程序中重用和基于反馈也可以更新数据。图11演示了一个简化表示生产系统包括生产产品,其生产过程计划和资源,它们的属性使用步骤应用协议214目标水平。作者提供了一个更详细的描述(数据模型和实现的48]。

7.4.2。集成使用OSLC

为了指定服务和实现它的工具适配器,几个场景已经确定。图12开发的UML序列图的说明部分,抓住不同域之间的消息在案例研究。因此,一套简约的数据连同他们的语义决定,见图13。这个术语必须精确定义和接受所有的演员在一个真正的行业情况。前一节的步骤模型用于识别OSLC资源和数据交换规范。

7.4.3。开发IT工具适配器

这个场景中开始一个新的部分的工艺设计或改变现有流程计划。材料的产品的费用和他们的3 d模型已经存在在阿拉斯创新者。过程从PLM系统规划者获取产品信息和开发制造过程。数据相关操作序列,周期,和设置时间实例化到PLM系统(ARAS创新者)。

实现此场景中,我们开发了创新者的工具适配器使过程规划者创建、读取、更新过程计划阅读服务产品相关数据。这些数据是必不可少的物质流分析的输入。我们的工具适配器是基于OSLC核心(没有模式,只有服务和核心规范)。因此,我们已经定义了资源的形状OSLC资源根据手动步骤标准。我们还定义了两个服务提供者为阿拉斯创新者。第一个提供服务暴露部分信息流程规划师或物质流分析。第二个为流程规划和物流分析师提供CRUD服务有关的操作序列,循环次数,并设置。

Lyo代码生成器技术用来发展我们的工具适配器。这种技术允许系统集成商开发OSLC4 Java编程使用代码生成器。这里,用户模型根据OSLC适配器功能核心或其规范通过Eclipse模型框架(EMF)的大部分将生成的代码。EMF项目是一个建模框架和代码生成工具为开发工具基于元数据模型。使用适配器模式允许系统集成商只关注适配器模型,而外部适配器是自动生成的一部分。

设计一个适配器模型包括不同的活动,如定义信息资源,它们的类型、属性和关系与内部和外部的资源,最后开发服务。

图14介绍了服务提供者目录分区的创新者RCV根据过程计划相关数据部分。目录包括服务过程的每个部分的计划。过程的计划是一个OSLC资源全球标识符,包括套OSLC资源的操作。最后,每个操作使用一个制造资源也是一个OSLC资源属性。

制造资源,如机床、机器人、工厂的布局和交通设施是必不可少的部分。最重要的制造资源信息,从布局设计的角度来看,是资源维度,外部资源媒体接口的形状和位置,放置门和其他机会,质量重心,材料加载点。这些信息作为输入布局设计活动。一个目的是交流机模型包括3 d几何、连接点,一切技术资料并结合到一个布局。根据我们的活动模型,我们考虑两个场景的集成。在第一个场景中,三维模型的制造资源导出步骤标准使用任何CAD软件。然后,机器数据卡是根据步骤AP214使用我们开发的软件应用程序。应用程序的输入数据卡的机器作为一个Excel电子表格。应用程序翻译技术资料的第一步美联社214年和第二个应用程序合并到几何的资源。然后,创新者的信息存储在系统自我们仍然需要能够管理版本,权限,支持流程。

另一个场景是机器的集成数据卡对应块的制造资源植物模拟。发明家的工具适配器(布局设计软件)开发为用户提供机器数据卡相关信息。

一旦媒体连接点的3 d模型确定制造资源,它可以存储360欧特克云为分布式布局设计过程。在这里,另一个问题是制造资源的集成三维模型与机技术数据在云中。

机器使用OSLC核心数据卡表示,与云的三维模型。欧特克360是一个基于web的应用程序视图模型和图纸并提供丰富的可视化在web浏览器中。如前所述,一个OSLC资源中引用或其属性可以由任何HTTP web资源。在这种情况下,服务提供者发明者链接内的设备布局作为OSLC资源连接到云的3 d模型(Autodesk 360)。图15演示了一个简化的例子的制造资源作为OSLC资源集成模型的几何在欧特克360适配器的使用工具。

创新者适配器提供的服务之一是创建新设备或新电视台通过指定HTTP协议。然而,对于一些集成场景,使用这些协议并不是最好的策略。

假设一个物流分析师打算评估当前的生产线是否有足够的能力生产一个新产品,如果是,计算新车站/设备利用率。理想情况下,流分析师想站内信息可视化仿真工具。因此,我们想让我们的用户可视化设备信息从模拟工具或将利用等新信息与现有车站/设备是否已经存在于创新者。如果我们使用OSLC协议来实现这种集成场景中,我们需要创建所需的用户界面流分析师进入所有在场的有效数据的新设备或现有的列表。这不仅是大量的工作,也可能会导致糟糕的用户体验,因为用户不太可能注意到PLM系统的所有字段将要求或详细的验证,当添加一个新的制造资源。OSLC解决这个问题,为系统集成商提供额外的集成风格。

这个解决方案使用对话框的概念,其目的是SimJava工具问创新者向用户显示其选择或创建对话框而不是实现的用户界面创建或选择设备/站在其接口。

在一个对话框来创建新设备的情况下,《创新者的工具可以提供初始数据的对话框来创建新设备。在选择对话框的情况下,仿真工具回来的URL所选设备/站,它可以引用从仿真工具。图16说明了委托UI SimJava工具适配器的集成与创新服务提供者。如图所示,SimJava用户访问的选择和创建对话框的创新者。

另一个场景是实现集成西门子工厂仿真工具与Autodesk的发明家。在这种情况下,仿真分析可以查询特定部分的流程计划使用创新者服务提供者来可视化属性发明家制造资源的工具。因为工厂仿真工具有一个ActiveX接口,我们需要添加一个方法,提供所需的OSLC的URL资源。

ActiveX对象技术允许用户激活对象(ActiveX控件或其他COM对象)在一个容器应用程序和与这些对象使用定义接口交换数据。组件对象模型(COM)是一种技术,允许对象在交互过程和计算机边界一样轻松地在一个过程。COM使这个通过指定的唯一方法操作与对象相关的数据是通过一个接口的对象(49]。第一个OSLC资源查询计划是一个过程,第二个OSLC资源是设备。实现后者的情况下,用户必须知道确切的资源做出精确查询的名称。

图17描述了第一个场景流分析运行搜索方法。这将导致一个图形用户界面(GUI)查询弹出的制造资源。通过GUI,然后用户可以查询制造资源及其属性。

案例研究中证实了它的集成工具将其描述系统架构可以通过部署信息标准与OSLC规范和技术整合商业工具和数据,以确保数据一致性交叉IT应用程序在一个典型的IT体系结构在生产工程领域。

8。结论

生产工程建模与仿真领域的物流和工厂布局,工艺规划通常是用来支持制造系统的设计过程。这些模型通常表示不同的上下文和水平的细节和驻留在分布式世代交替的IT系统使用不同的格式和词汇和来自不同生命周期阶段的制造系统。因此,生活在一个异构的环境,它需要一个良好的集成策略使系统互操作。互操作性解决方案应该处理语义和语法的数据,显示的数据(人类可以理解的),通信和数据传输协议。标准化是一个关键的成功因素系统语义和语法互操作。

ISO 10303,一步,已被认可为一个合适的标准交换各种产品数据和产品制造业数据。因此,一步基础数据交换使得IT系统集成和互操作。然而,IT系统可以集成在其他方面比共享一个共同的模式,例如,通过OSLC等工业项目和关联数据。关联数据的方法是逐步被采用为一体的工具并创建工具链,尤其是引入开放服务生命周期的协作(OSLC)工具的互操作性。OSLC集成的概念必须跨域共享,假定一个松散耦合的集成的软件工具和服务。OSLC为系统集成商和最终用户提供了希望绕过需要采用中央平台的产品和生产系统数据协调。然而,松散耦合的集成不能完成所有类型的集成生产领域的工程和数字工厂。由于这个原因,在实践中应该有这些方法的最佳组合。在这个帐户,首先我们有助于澄清这些方法的适用性,他们的集成机制,支持技术,他们遵循的原则使IT系统集成。总之,步骤和其丰富的数据模型可以用来交换数据和支持导入/导出功能,特别是几何或几何相关数据必须沟通。 OSLC is preferred when the most common concepts must be shared across the domains and not within one domain. In addition, with OSLC, it is possible to connect and use Internet based devices that communicate with HTTP protocol. Moreover, other HTTP resources on the web can be referred by any OSLC resource or its properties, thanks to the openness characteristic of OSLC. Another significant advantage of OSLC is that it is based on the service oriented RESTful architecture. This gives more flexibility to add or change components of the IT architecture since OSLC assumes a loosely coupled integration style.

然而,根据取得的比较部分4,我们意识到有有益的系统集成商和最终用户的机会结合步骤和OSLC对信息模型、参考模型和模板,服务和业务逻辑。因此,我们研究了基于关联数据的组合步骤数据交换系统互操作。结果,我们提出了一个方法,包括步骤创建域信息制造系统的模型,并使用OSLC核心,为用户提供CRUD服务。换句话说,OSLC资源形状约束和使用步骤形成的模式。这种方法不仅促进了数据通信和工具集成,而且重用模板和参考数据图书馆存在的一步。重要的是要注意,采用接近世界信息模型的步骤,我们建议用于模型资源OSLC的形状与OSLC规范的开放的观点不矛盾的。必须在IT系统之间共享的信息一般可以连接到任何HTTP网络资源,但这些资源或属性应该绑定到资源形状OSLC机制。

此外,集成策略大大受到IT体系结构的影响。因此,我们列出了一个参考体系结构在生产工程。我们已经确定了实用功能的信息架构和调查中的每个级别的角色PLM系统的分布式架构。总之,我们国家,如果OSLC等核心及其域配置管理和变更管理采用适当的他们可以让它工具可互操作和保持共享数据一致的工具链。然而,他们不能省略PLM系统的需要实施参照完整性等功能,管理依赖性和存储修改旧的配置可追溯性的目的。此外,分布式架构有所容忍的中央系统(如PLM)作为它的一个组件。与分布式架构,一个PLM系统通常不是为了容忍分布的数据,尽管这可能会让一些其他工具的点对点集成。正如前面提到的,一个典型的例子/场景配置管理。这是一个功能,可能需要通过一个集中管理工具,PLM系统。然而,这并不意味着所有的文物,属于配置管理的需要同样的工具。 They can be linked from external authoring tools. In this case, the required customization and configuration must be implemented in order to manage cross-domain dependencies and assure the data consistency.

最后,进行了一个案例研究来验证数据和工具集成基于该方法的领域使用商业软件工具工厂规划和设计。结果证明提出的方法是一种实用方法,异质性可以处理关联数据集成平台一起一步基础数据交换。

建议的方法必须进一步分析,必须进行更多的案例研究来证明这个概念在工业案例。创建一个正式的方法步骤信息模型映射到资源OSLC的形状被认为是未来工作的研究。这可以通过开发一个STEP-OSLC工具包。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢支持VINNOVA(瑞典政府机构为创新系统),斯堪尼亚公司(瑞典卡车制造公司),和XPRES(卓越生产研究计划)。

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