Web-based Shop Floor Data Management

01.02.2005 - 31.12.2007
Eigenprojekt
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer service-orientierten Architektur (SOA) für die Werkstattsteuerung, wobei die Modellierung eines solchen Systems in UML (Unified Modeling Language) eine wesentliche Rolle nicht nur für den Erstentwurf sondern auch für die kontinuierliche Aktualisierung im Sinne einer dynamischen Prozessrekonfiguration spielt. Das Projekt ist in mehrere Subprojekte aufgeteilt, wobei zwischen diesen Arbeitspaketen eine enge Verzahnung sichergestellt ist. So wird die Implementierung dieser Architektur an Hand eines Demo-Szenarios die Ergebnisse bezüglich der SOA Analyse und der Modellierung umsetzen. 1) Modellierung: Wir entwickeln eine Methodik zur raschen und funktionellen Modellierung einer gegeben Fertigungsstruktur unter informationstechnischen Gesichtspunkten und nennen diese ¿ShopFloorToolBox¿. Der Fokus liegt auf der Funktionalität typischer Service-Anbieter (ERP, BDE, Werkzeugverwaltung, Planungstools etc.) und deren Verknüpfungen. Dabei wird der ISA S95 Standard, eine internationale Bestrebung zur Vereinheitlichung der Schnittstellen in der Fertigung, berücksichtig. Sowohl statische als auch dynamische Ansichten des Systems sind in den Modellen vorhanden, wobei letztere Prozessdarstellungen sind, die durch eine stetige Verfeinerung der Modelle in ausführbare Prozessspezifikationen wie BPEL4WS überführt werden können. Für diese Methodik der Modelle auf verschiedenen Granularitätsebenen werden die Bestrebungen rund um das IT-Konzept der MDA (model driven architecture) eingearbeitet. 2) SOA: Innerhalb unseres Modellierungswerkzeuges versuchen wir, eine generische Sammlung von typischen Services und Prozessen zu hinterlegen, weil bestimmte, zentrale Prozessabläufe in unterschiedlichen produzierenden Unternehmen starke Ähnlichkeiten aufweisen. Am Beginn sind Aufbauorganisationen nach dem Werkstattprinzip von besonderem Interesse, weil diese Organisationsform in vielen KMUs vorherrschend ist. Ein Paradigma der Modellierung ist die strikte Trennung zwischen plattformunabhängigen Architekturen mit hoher Portabilität und plattformspezifischen Modellen, die einerseits immer stärker auf ein konkretes Fertigungssystem ausgerichtet sind und andererseits die Grundlage für die informationstechnische Realisierung der Strukturen und Abläufe liefert. Während zum Beispiel auf einem hohen Abstraktionslevel noch keine Annahmen darüber gemacht werden, ob eine Service von einem Menschen oder einer Applikation realisiert wird, werden auf einem niederen Level bereits die ports, die angebotenen Methoden und die Parametrisierung spezifiziert. 3) Implementierung: Für eine Evaluierung der Methodik und um verschiedene Tests durchführen zu können, aber auch, um Aussagen bezüglich ¿Prozess Lifecycle Management¿ treffen zu können, werden wir parallel zur theoretischen Arbeit ein Demo-Szenario am Institut implementieren, wobei vorhandene Modelle aus der ¿ShopFloorToolBox¿ umgesetzt werden. Dazu wird die Funktionalität vorhandener Applikationen als Web Services gekapselt, oder es werden bei Bedarf neue Komponenten programmiert. Die Einbeziehung eines UDDI Verzeichnisses für die Verwaltung der Web Services ist ebenfalls geplant. Die von uns gewählte Plattform ist also jene der Web Services/XML Technologie in Microsoft .NET Umgebung, wobei die weit reichende Standardisierung dieser Technologien eine Integration anderer Plattformen sehr stark fördert. Gerade im Bereich WS-Composition haben wir bereits Vergleiche zwischen XLANG/s auf BizTalk Server und BPEL4WS innerhalb der BPWS4J Laufzeitumgebung angestellt. Neben programmierten Applikationen wie BDE oder einem Cell-Integrator (Integrationstool für NC-Maschinen) spielt die Planungssoftware Preactor 9.0 APS eine zentrale Rolle.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Schlagwörter

DeutschEnglisch
FertigungssteuerungProduction Control
MESMES
SOASOA
MDAMDA
UMLUML

Publikationen