Spełniły się nadzieje związane z XML

Minęło ponad pięć lat od czasu opublikowania przez World Wide Web Consortium (http://www.w3c.org/) wersji 1.0 XML (eXtensible Markup Language – rozszerzonego języka znaczników). Od tamtej pory w niezliczonych artykułach stwierdzono, że prosty, oparty na pliku tekstowym format XML zmieni na zawsze sposób wymiany danych pomiędzy różnymi generującymi go aplikacjami – zarówno w Internecie, jak i poza nim. Pięć lat po powstaniu XML wyrafinowane implementacje dowiodły, że zapowiedzi o korzyściach z jego zastosowania okazały się trafne.

 

Spełnione nadzieje

 Wielu z tych, którzy głosili, że XML stanowi przełom w technologii wymiany danych, miało na myśli korzyści w relacjach między firmami. Wyjątek od tej reguły pojawił się dzięki niewielkiej grupie zaangażowanych osób pracujących nad zdefiniowaniem standardu, który określałby ogólne funkcje i informacje konieczne do zintegrowania systemów zarządzania i produkcji. S95-1 i -2 – znany początkowo jako standard ISA/S95 „Enterprise-Control System Integration” (integracja systemów zarządzania przedsiębiorstwem) – uzyskał od tego czasu status standardu międzynarodowego jako IEC/ISO 62264-1 i -2. Zespół ten dąży do tego, by trzecia część standardu uzyskała status międzynarodowy w 2004 r. Choć standard ten nie definiuje sformalizowanego protokołu wymiany informacji, to poszczególni członkowie zespołu docenili rolę, jaką XML mógłby odegrać w ułatwieniu implementacji standardu. Pod przewodnictwem World Batch Forum (WBF, www.wbf.org) utworzono grupę roboczą, która rozpoczęła prace nad schematem XML o nazwie „Business to Manufacturing Markup Language” (B2MML) (język znaczników zarządzanie-produkcja). WBF B2MML, opublikowany jako ogólnodostępna, bezpłatna implementacja standardu ISA/S95, udostępnia zbiór schematów XML utworzonych za pomocą języka definicyjnego schematów XML.

 

Sukcesy B2MML

 Firma Empresas Polar, producent artykułów żywnościowych i napojów (http://www.empresas- polar.com/) z siedzibą w Caracas w Wenezueli, jest jedną z firm, które zastosowały, za pomocą integratora systemów MPR de Venezuela, standard S/95 i schemat B2MML organizacji WBF, aby opracować interfejs między systemem zarządzania SAP R/3 ERP (enterprise resource planning – planowanie zasobów przedsiębiorstwa) a systemem sterowania linią produkcyjną MES (Manufacturing Execution System – system zarządzania produkcją).

– „Nasz poprzedni sukces związany ze standardem ISA-S88 istotnie wpłynął na naszą decyzję, aby zastosować standard ISA-S95. Jego jasna, elastyczna i logiczna struktura wyeliminowała czasochłonne dyskusje nad strukturą logiczną i typem komunikatów przepływających między systemem sterowania, linią produkcyjną a systemem zarządzania. Pozwoliło to ograniczyć, a wręcz wyeliminować, trudności komunikacyjne, z jakimi zwykle boryka się zespół informatyczny” – mówi Francisco Ferrero, menedżer projektu w Polar Beer, oddziale firmy Empresas Polar. – Używając prostych transformacji językowych XSLT (Extensible Stylesheet Language Transformation) po stronie SAP Business Connector, zdołaliśmy uprościć wywo łania SAP R/3 BAPI (Business Application Programming Interface) do łatwiejszego w obsłudze, ujednoliconego formatu. Krótko mówiąc, minimalnym wysiłkiem zdołaliśmy zmusić SAP do „mówienia językiem” B2MML – twierdzi Alejandro Imass, główny konsultant w MPR.

 – „Użycie S95, XML, XSLT i gotowego oprogramowania pozwoliło nam stworzyć kompletny interfejs pomiędzy SAP PP-PI (Production Planning for Process Industries: planowanie produkcji dla przemysłu przetwórczego) a MES w ciągu około pięciu tygodni. Oszacowaliśmy, że przy użyciu tradycyjnych metod zajęłoby to co najmniej rok” – dodaje Imass.

 SAP R/3 BAPI zawiera pewne bardzo specyficzne typy danych, które nie są częścią B2MML, niemniej B2MML pozwala na zdefiniowanie na każdym poziomie typu „any” (dowolny). Ta wbudowana w B2MML możliwość rozszerzania znakomicie ułatwia znalezienie rozwiązań dla przypadków szczególnych. Kolejną firmą, która zastosowała B2MML, jest Arla Foods (http: //www. arlafoods. com/) – spółka utworzona wiosną 2000 r. w efekcie fuzji duńskiej firmy MD Foods i szwedzkiej firmy Arla. Wielu czytelników już zapewne wie, że fuzje stawiają trudne wyzwania w zakresie integracji „nowego” przedsiębiorstwa. Firma Arla Foods nie jest wyjątkiem. Jej pięć oddziałów, produkujących trzy kategorie produktów mlecznych w 70 zakładach produkcyjnych, staje przed poważnymi wyzwaniami w dziedzinie integracji. Jeżeli chodzi o problem złożoności systemów zarządzania isystemów informatycznych, to Arla Foods ma wielu dostawców systemów ERP, MES, sterowników PLC (Programmable Logic Controllers) i HMI (Human- Machine Interfaces – interfejsy człowiek-maszyna). Arne Svendsen, koordynator systemów informatycznych wspomagających produkcję w firmie Arla Foods, mówi: – „W całej firmie rozpoczęliśmy realizację projektu nazwanego EttArla (co oznacza JednaArla). Celem EttArla jest ujednolicenie danych generowanych przez wszystkie stosowane przez nas procesy zarządzania i produkcji. W tej chwili mamy trzy systemy ERP, spośród których za najlepszy uważamy SAP R/3. Rozmawialiśmy z naszymi dostawcami MES o konieczności zapewnienia przez nich obsługi modeli danych ISA/S95-2. Niestety, większość produktów MES opracowano zanim powstał standard S95 i dostawcy nie spieszą się z wprowadzaniem techniki B2MML do swoich produktów. Postrzegamy WBF B2MML jako przełom w kwestii integrowania złożonych aplikacji stosowanych wewnątrz przedsiębiorstwa”.

 

 

SŁOWNICZEK

Definicje skrótów:

COM: Component Object Model
DCOM: Distributed Component Object Model
OLE: Object Linking and Embedding
OPC: OLE for Process Control
SOAP: Simple Object Access Protocol
XML-DA: eXtensible Markup
                 Language-Data Access

 

 

 

 W 2002 r. firma Arla Foods uruchomiła pilotażowy projekt, którego celem jest opracowanie standardowych metod integracji danych o produkcji w całym przedsiębiorstwie. Ten trwający pilotażowy projekt firmy Arla Foods ma zagwarantować, że:

  •  harmonogramy produkcji i dane o wydajności będą rozpowszechniane bez opóźnień,
  •  system będzie gromadził dokładne dane o stanie zapasów wraz z danymi zawartymi w dokumentach przewozowych (np. mleko dostarczane ciężarówkami),
  • dane pochodzące z laboratoryjnego systemu informacyjnego będą dostępne dla wymiany (z innymi systemami – przyp. red.),
  •  dane dotyczące obsługi zakładu będą równie ż dostępne dla wymiany.

– „Pilotażowy projekt nauczył nas między innymi tego, że niewielu konsultantów SAP ma doświadczenie w integracji z MES, a najwyżej kilka firm sprzedających MES ma praktyczną, użyteczną wiedzę o XML” – mówi Svendsen. A oto niektóre wnioski, jakie Svendsen wyciąga ze swego doświadczenia:

  • włóż więcej wysiłku w zarządzanie projektem,
  •  wyznacz na stałe jedną osobę, której jedynym zadaniem będzie załatwianie spraw niedokończonych przez innych uczestników projektu,
  • upewnij się, że konektory B2MML producenta MES są w pełni funkcjonalne i sprawdzone,
  • wyszkol i zatrudniaj własnych pracowników opracowujących konektory SAP.

Mimo kilku niespodzianek, które wystąpiły podczas realizacji projektu pilotażowego, w październiku 2003 r. firma Arla Foods wdrożą rozwiązanie integracyjne oparte na B2MML w swoich jednostkach produkcyjnych. – „Wciąż z entuzjazmem podchodzimy do korzyści płynących z zastosowania S 95 i B2MML i spodziewamy się, że następne projekty będą mogły w pełni wykorzystać nasze inwestycje w modernizację systemu SAP” – wyjaśnia Svendsen.

 

XML łączy aplikacje

 Numer Control Engineering z września 2003 r. zawierał artykuł zatytułowany „Utrzymywanie jedynego źródła prawdy”. Opisywał on rozwiązanie The Engineering Framework (TEF), opracowane wspólnie przez Aspen Technology, Dow Chemical i Intergraph PPO. TEF jest przykładem technologii stworzonej po to, by uniknąć utraty informacji technicznej. Kluczową technologią leżącą u podstaw TEF jest XML (por. diagram „Współdzielenie informacji pochodzącej z systemów konstrukcyjnych i systemów zarządzania”). Środowisko TEF działa w oparciu o model publikuj/subskrybuj, stworzony do obsługi procesu projektowania stanowisk pracy i kompletnych procesów technologicznych (workflow). Każda aplikacja tworzy zorientowany na dane (data centric), specyficzny dla siebie blok informacji. Gdy twórca aplikacji jest gotowy, by rozpowszechnić utworzone dane, przesyła je (publikuje) za pośrednictwem adaptera TEF do serwera TEF. W zależności od statusu opublikowanej informacji – informuj, czytaj, zatwierdź, konstruuj itp. – subskrybujący użytkownicy są informowani bądĽ upoważniani do dostępu, w oparciu o reguły administracyjne i schemat procesu technologicznego. Po zatwierdzeniu informacji i udostępnieniu jej kolejnej aplikacji, aplikacja ta używa swojego adaptera TEF do pobrania odpowiednich danych z bazy danych TEF i zapełnia nimi własną bazę danych. W ten sposób etykiety sprzętu, opisy, jednostki inżynieryjne, właściwości płynów itp., utworzone w pierwszej aplikacji, są ponownie używane przez kolejne aplikacje. TEF to znacznie więcej niż tylko udostępnianie danych – to także zarządzanie zmianami, zarządzanie procesem technologicznym i dziennik rewizyjny. Przykładowo reguła dotycząca procesu (workflow) może wstrzymać wprowadzanie informacji do bazy danych narzędzi Intools do czasu uzyskania określonych zezwoleń dla treści projektów instalacyjnych opracowanych przy użyciu Smart- Plant 3D. Na schemacie „Współdzielenie informacji pochodzącej z systemów konstrukcyjnych i systemów zarządzania” to kolejny przyk ład konektora Aspect Exchange Services (AES) firmy ABB. AES jest również implementacj ą bazującą na XML, zaprojektowaną w celu zarządzania wymianą danych pomiędzy aplikacjami (w tym przypadku pomiędzy Intools i Aspect Objects w firmie ABB).

 

Zagadnienia obsługi

 Wielu automatyków doświadczyło trudności związanych z integracją centralnej bazy danych organizowanej jako zbiór point-to-point (punkt-punkt). W miarę tworzenia przez poszczególne firmy nowych wersji produktów scentralizowane rozwiązania, które zorganizowane są jako point-to-point stają się podatne na błędy i często wymagają wielu testów i kontroli, by zapewnić integrację danych. TEF i AES, implementacje XML w standardzie B2MML, mogą ograniczyć problemy związane z aktualizacją wersji oprogramowania. Dopóki struktura danych i/lub platforma, na których są oparte, pozostaje niezmieniona, dopóty każdy dostawca aplikacji może wprowadzać zmiany w produktach, nie wpływając na konektory i adaptery XML. Minimalizuje to czas poświęcony na aktualizacje i obsługę. Robert Sammons, główny konsultant branżowy w ABB, wyjaśnia:

 – „Konektory wymagają minimum obsługi, choć gdy dostawca aplikacji zmienia platformę danych, pewna aktualizacja może okazać się konieczna. Konektory używają standardowych wywołań OLE DB (Object Linking and Embedding DataBase). Instrukcje SQL (Standard Query Language) są tworzone przez konektory i realizowane przez bazę danych. W związku z tym na poziomie konektora aktualizacja nie jest potrzebna. Proste zmiany mogą być konieczne jedynie na poziomie obiektów typu „flow objects”, które są odpowiedzialne za przetwarzanie i analizowanie zestawów danych XML. Środowiska integracyjne TEF i AES firmy ABB oraz PPO firmy Intergraph udostępniają wzorce zgodne z szablonami w zbiorze schematów XML standardu WBF B2MML, które pozwalają stronom trzecim na tworzenie adapterów/konektorów dla dwukierunkowego przepływu danych. Przełomowe technologie zmuszają nas czasem do zatrzymania się i przemyślenia sposobu działania. XML jest taką przełomową technologią. W ciągu pięciu lat XML zmienił sposób myślenia o rozpowszechnianiu danych w przedsiębiorstwie. XML nie jest chwytem reklamowym – jest rzeczywisty, niezawodny i dostępny.

Jeśli mają państwo uwagi, proszę je kierować na adres:

 redakcja@controlengpolska.com

 

 Inni dostawcy:

 www.controleng.com/buyersguide;

 www.controleng.com/freeinfo

  • ABB

 http://www.abb.com/Intergraph

  •  PPO

 www.Intergraph.com/ppo

  • MPR de Venezuela

 http://www.grupompr.com/

  •  World Batch Forum

 http://www.wbf.org/

 

XML w OPC

Standard OPC XML-DA opracowany przez OPC Foundation’s (www. opcfoundation. org) jest oparty na XML, a nie na Microsoft Windows COM/DCOM. OPC XML-DA to uproszczona i interaktywna podstawa dla współdzielenia i wymiany danych w przedsiębiorstwie. Specyfikacja OPC XML-DA różni się od poprzednich specyfikacji dostępu do danych OPC tym, że opisuje wymianę danych
w środowisku, w którym nie zakłada się ani nie wymaga ciągłego połączenia między klientem a serwerem. Właśnie środowisko typu Web services, łącznie z XML i SOAP, pozwala specyfikacji OPC XML-DA wpływać na większą liczbę systemów
komunikacyjnych i na interaktywne współdziałanie, umożliwione przez standard XML. Prezes Fundacji OPC, Thomas Burke, wyjaśnia: – Interfejsy obecnego XML-DA odpowiadają ściśle używanym dotąd interfejsom OPC COM-DA. Ta odpowiedniość pozwala programistom na napisanie pośredniczącego serwera XML DA, który potrafi połączyć się z serwerami COM-DA. Gdy do tego dojdzie, tysiące obecnych serwerów COM-DA stanie się serwerami Web services. Twórcy serwerów OPC zaczęli już rozpowszechniać aplikacje typu Net Web service oparte na standardzie OPC XML-DA. Ponadto wszyscy użytkownicy i twórcy OPC powinni wiedzieć, że OPC Foundation rozważa użycie OPC XML-DA jako mechanizmu transportowego w modelu referencyjnym ISA/95. Specyfikacja ISA/95 tworzy podstawy dla  modelowania konceptualnego, zarządzania przedsiębiorstwami i czynnościami produkcyjnymi, zatem OPC stwarza możliwość implementacji standardu ISA/S95 jako gotowego produktu.