This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. Attribution: Jean Vieille Work: ISA8895 Implementation Section: Interoperability Chapter: B2O Methodology Language: Français Version: V3 - 05/2011 Jean Vieille www.syntropicfactory.info j.vieille@syntropicfactory.info Research community www.controlchainmanagement.org Consulting group www.controlchaingroup.com Agenda Introduction Methodology overview Business Processes Transactions Messages Spreadsheet examples 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 2 Pourquoi des interfaces? Les systèmes d'information se spécialisent Ø Les fonctions de planification avancés APS, de gestion de la relation client ou fournisseurs (CRM, SRM), de gestion du cycle de vie produit (PLM, CAO) sont assurées par des systèmes séparés Les processus d'entreprise sont de plus en plus collaboratifs, mettant en jeux des systèmes spécialisés Ø Le processus de planification est complexe, il parcourt tous les niveaux décisionnels de l'entreprise jusqu'à l'animation des actionneurs, impliquant une collaboration entre systèmes, de l'ERP jusqu'à l'automatisme en passant par l'ordonnancement 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 3 Interfaces manuelles ou automatisées? L'isolement des systèmes peut être compensé par des saisies manuelles Ø L'information nécessaire crée part le systèmes amont peut être resaisie dans le système aval. Ø Ceci est tout à fait possible si le flux de données n'est pas trop important L'automatisation des échanges d'information Ø Permet des débits plus importants, autorise une information plus complète Ø Fiabilise les échanges, Élimine les erreurs de saisie Attention Ø Le coût des interfaces est élevé Ø Le coût de la maintenance peut être encore plus critique Ø Considérer objectivement les bénéfices réels face au coût 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 4 Quel problème? L'interface assure la liaison entre plusieurs systèmes au niveau des données : Ø l'information nécessaire pour une fonction donnée d'un système est obtenue à partir d'un autre système Ø Le transfert d'information intervient à l'occasion d'un événement déterminé Ø Le transfert d'information, résultat d'une action au niveau de celui qui l'émet, correspond à une demande de traitement au niveau de celui qui la reçoit Ø Le processus qui supervise l'initiation de ces actions et des transferts correspondants peut être lui-même manuel ou automatisé 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 5 Quel problème? Les systèmes ont des cycles de vie indépendants En conséquence Les informations produites et consommées par chaque système pour une fonction donnée Ø vont évoluer dans le temps Ø De façon asynchrone Ø Entraînant une corruption possible des interfaces concernées à chaque évolution La maintenance des interfaces est le point le plus critique pour la maintenance et la gestion du cycle de vie des systèmes d'information collaboratifs 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 6 Evolution des interfaces Approche classique Ø Conception point à point: chaque besoin de transfert d'information est traité comme un problème concernant exclusivement les 2 applications concernées Ø Souvent réalisées par des transferts de fichiers ou des bases de données Ø Le bonheur des intégrateurs Ø Le cauchemar des utilisateurs EAI / middlewares Ø Sécurisent les transferts d'information Ø Autorisent une communication banalisée indépendante des OS SOA / Architectures orientée services Ø Implique un langage de communication commun Ø Enregistrement/découverte de services proposés par les applications Interface standardisée (WSDL) § Indépendance du service et de l'application qui le fournit § 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 7 Approche classique > EAI / Services Connect Appli A Appli G Appli A Connect Connect Connect Connect Connect Appli G . . . MES / . B2M standardized messages Appli B Appli H Appli B Connect Appli H Appli C Appli I Appli C Connect Appli I Appli D Appli J Appli D Connect Connect Appli J Appli E Appli K Appli E Appli K 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology . 8 Qu'apportent ISA95 et B2MML? ISA-95 Ø Partie 3 : Cartographie fonctionnelle Ø Parties 1 et 2 : Définition des structures de données échangées Ø Partie 5 : Définition de services standardisés B2MML Ø Traduit en XML les modèles/attributs ISA-95 partie 2 Ø Met en oeuvre les transactions partie 3 sur le modèle OAGIS § WSDL non disponible ­ jamais demandé à ce jour 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 9 Découplage processus de gestion / processus d'exécution Processus de gestion de production Fabrication à la Commande Fabrication Sur Stock Conception à la Commande Configuration à la Commande ISA-95 (ISA-88) Production Continue ISA-88 Production Discontinue (ISA-88) Production Discrète Processus d'exécution de production 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 10 Exemple 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 11 Echange B2MML / systèmes non compatibles Emission Message ERP Réception message ERP Transformation B2MML Emission message B2MML Réception message B2MML Transformation MES Emission Message MES Réception Message MES Mess. ERP Mess B2MML Connecteur B2MML ERP Connecteur B2MML MES Mess MES ERP MES 12 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology Echange B2MML / ERP compatible Emission Message B2MML Réception message B2MML Transformation MES Emission Message MES Réception Message MES Mess. B2MML Mess MES Connecteur B2MML MES ERP MES 13 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology Echange B2MML / MES compatibles Emission Message ERP Réception message ERP Transformation B2MML Emission message B2MML Réception Message B2MML Mess. ERP Mess B2MML Connecteur B2MML ERP ERP MES 14 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology Echange B2MML / systèmes compatibles Option1 Emission Message B2MML Réception Message B2MML Attention Extensions Transactions Mess. B2MML ERP 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology MES 15 Echange B2MML / systèmes compatibles Option2 Emission Message B2MML Réception message B2MML Transformation B2MML Emission message B2MML Réception Message B2MML Mess. B2MML Mess. B2MML Harmoniseur B2MML ERP MES 16 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology Exemple PI_XXXXX BAPI PM PI_XXXXX BAPI PM ZRECADV01 WMMBID02 ZRECADV06 PPPI-PCS Interface PI_PHCON BAPI PM YINTVRTP500ZRECADV02 YINTVRTP501 ZRECADV07 By-Product PI_CRST BAPI PM 010250 010126 Change_ Request_Status Sync_ProcessParameters Sync_MaterialConsummed Sync_ProductionResponse 010249 010xxx 010248 010246 Sync_MaterialProduced 010247 By-Product SAP Connecteur SAP ProductionSchedule Sync_Request_Status Syn_Schedule PI_CR BAPI PM Bus S95 B2MML ProductionPerformance Connecteurs MES Tout système d'information industriel 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology SII 17 Agenda Introduction Methodology overview Business Processes Transactions Messages Spreadsheet examples 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 18 Overview Technical Technical Design Design Per environment (Global mw, Plant mw) Not studied here Functional Design (Global) Implementation Implementation Message instance Implementation Mapping (Local) Per system (ERP, MES1, MES2..) Per project (Message set 1, 2...) 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 19 Functional Design Functional Design (Global) 1. Describe Business/Operation process Workflows § Identify use cases involving inter-system communications § Describe workflows, identifies communication instances 2. Specify Transactions § For each synchronous communication instance § Identify message instances 3. Message ­ templates § Consolidate message types § Select the appropriate data structure for each message type § Build and map enterprise semantic meta-data (Glossary) Messages instance mapping (Local) Ø. Map business data, define custom extensions Ø. Each message mapping is an independent sub-project § Interface projects can be split at will : per business process, per 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 20 system.. Agenda Introduction Methodology overview Business Processes Transactions Messages Spreadsheet examples 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 21 Business Processes Defined BP: Ø Inspection Lot Execution Ø Process Order Optimization Ø BOM update from Manufacturing 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 22 B1: Process Order Optimization Create / Release Production Requests Manage Material 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 23 timizer MES soluti ERP Execute Production Requests Optimize Production Requests Agenda Introduction Methodology overview Business Processes Transactions Messages Spreadsheet examples 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 24 B1: Process Order Optimization Create / Release Production Requests Manage Material T1 Optimized Production Requests M at eri al Pr op ert ie s Execute Production Requests MES soluti T4 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 25 timizer Material properties Optimized Production Requests Executed Planned Production Requests Production Requests ERP T2 T6 T3 T5 Optimize Production Requests T1: Planned Production Requests ERP> MES ERP PUSH MES M1.1: Send Planned Production Requests PROCESS Operations Schedule Note: no confirmation / acknowledgement at the application level 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 26 T2: Executed Production Requests MES > ERP MES PUSH M2.1 Send Production Responses PROCESS Operations Performance ERP Note: no confirmation / acknowledgement at the application level 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 27 T3: Material properties ERP to MES MES PULL M3.1 Query Material Properties GET Material Lot ERP M3.2 Send Material Properties SHOW Material Lot 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 28 T4: Material properties MES > Optimizer MES PUBLISH M4.1 Send Material Properties SYNC Material Lot Optimizer 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 29 T5: Optimized Production Requests MES <> Optimizer MES PUSH Optimizer M5.1 Send Planned Production Requests PROCESS Operations Schedule M5.2 Send Optimized Production Requests ACKNOWLEDGE Operations Schedule 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 30 T6: Optimized Production Requests MES > ERP MES PUSH ERP M6.1 Send Optimized Production Requests PROCESS Operations Schedule 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 31 Agenda Introduction Methodology overview Business Processes Transactions Messages Spreadsheet examples 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 32 ISA95 messages Summary Cliquez sur l'icône pour ajouter un tableau # Message Name From ERP MES MES ERP MES MES Optimiz er MES To MES ERP ERP MES Optimiz er Optimiz er Verb PROCESS PROCESS GET SHOW SYNC PROCESS ACKNOWLED GE PROCESS ISA95 Model Operations Schedule Operations Performance Material Material Material Operations Schedule Operations Schedule Operations Schedule M1. 1 M2. 1 M3. 1 M3. 2 M4. 1 M5. 1 M5. 2 M6. 1 Send Planned Production Requests Send Production Responses Query Material Properties Send Material Properties Send Material Properties Send Planned Production Requests Send Optimized Production Requests Send Optimized Production Requests MES ERP 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 33 Glossary: problem Many « languages » Ø Each software solution has its own: « Batch » in ERP is « Lot » in MES, is SKU in warehouse system Ø People may use a terminology based on § A well established company wide glossary § the current software solution § An ancien sotware solution § An ancien plant owner § ... ISA-95 brings an addiitonal one! Ø Can be an advantage: neutral language beyond possible political and personnal conflicts Ø Can be problematic is the company has established its own terminology 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 34 Glossary: an opprotunity Most probably, many terminologies exist Ø At least, the solutions' Designing interface is the right time to establish a common understanding on company's meta-data ISA-95 is a semi-canonical standard Ø Imposes a given terminology for a limited set of terms § Standard structures and attributes: Production Request, Material Definition... § All other data have are custom extensions through properties or extension attributes The « Glossary » shall be built / maintained Ø Defining an appropriate definition Ø Matching the different terms with ISA-95 standard and extensions Ø can be part of a semantic metat data registration process in the concept of a company-wide MDM effort 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 35 Agenda Introduction Methodology overview Business Processes Transactions Messages Spreadsheet examples 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 36 Message Mapping See Excel spreadsheet 5_14_ISA8895_Interoperability_B2O_Methodology 37