Ontology-Based approach for Product-Driven interoperability of enterprise production systems
Approche basée sur les ontologies pour l'interopérabilité centrée sur le produit des systèmes d'entreprise de production
Résumé
One of the emerging problems in manufacturing systems is the information interoperability problem: managing heterogeneous information coming from different systems, in order to achieve a unique comprehension when exchange is taking place. Information is required to be coherent and congruent with the specific use in interfacing enterprise applications, at any stage of the product lifecycle management. Most approaches to interoperability in the company have the primary objective of adjustment and adaptation of types and data structures necessary for the implementation of collaboration between companies. In the field of manufacturing, the product is a central component. Scientific works propose solutions taking into account information systems derived from products technical data throughout their life cycle. But this information is often uncorrelated. The management of product data (PDM) is commonly implemented to manage all information concerning products throughout their life cycle. However, these approaches are based on systems that generally are independent “islands” ignoring the problem of interoperability between applications that support information models. Standardisation initiatives (ISO and IEC) try to answer the problem of managing heterogeneous information scattered within organizations, by formalising the knowledge related to products technical data. The objective of this thesis is to study the problem of interoperability applied to applications used in the manufacturing environment and to define a model of the ontological knowledge of enterprises related to the products they manufacture, based on technical data, ensuring the interoperability of enterprise systems. The outcome of this research concerns the formalization of a methodology for identifying a product-centric information system in the form of an ontology, for the interoperability of applications in manufacturing companies, based on existing standard such as ISO 10303 and IEC 62264.
Depuis quelques années, l'interopérabilité des applications est devenue le leitmotiv des développeurs et concepteurs en ingénierie système. Cette importance a donné lieu à d'innombrables travaux de recherche avec chacun une définition particulière plus au moins formelle de l'interopérabilité entre applications. La plupart des approches pour l'interopérabilité existant dans l'entreprise ont pour objectif principal l'ajustement et l'adaptation des types et structures de données nécessaire à la mise en œuvre de collaboration entre entreprises. Dans le domaine des entreprises manufacturières, le produit est une composante centrale. Des travaux scientifiques proposent des solutions pour la prise en compte des systèmes d'information issus des produits, tout au long de leur cycle de vie. Mais ces informations sont souvent non corrélées. La gestion des données de produit (PDM) est couramment mise en œuvre pour gérer toute l'information relative aux produits durant tout leur cycle de vie. La modélisation des processus de fabrication et de gestion est largement répandue et appliquée tant aux produits physiques qu'aux services. Cependant, ces modèles sont généralement des "îlots" indépendants ne tenant pas compte de la problématique d'interopérabilité des applications supportant ces modèles. L'objectif de cette thèse est d'étudier cette problématique d'interopérabilité appliquée aux applications utilisées dans l'entreprise manufacturière et de définir un modèle ontologique de la connaissance des entreprises relatives aux produits qu'elles fabriquent, sur la base des données techniques de produits, pour assurer l'interopérabilité des systèmes d'entreprise supports, basés sur un échange d'information centrée sur le produit. Le résultat attendu de ce travail de recherche concerne la formalisation d'une méthodologie d'identification des informations de gestion techniques des produits, sous la forme d'une ontologie, pour l'interopérabilité des applications d'entreprises manufacturières, sur la base des standards existants tels que l'ISO 10303 et l'IEC 62264.