1. Overview su SAP MII – Manufacturing Integration and Intelligence

Un tipico impianto di produzione ha tra 10 e 50 sistemi di automazione di officina, mentre un produttore multisito ha tra 80 e 800 sistemi di automazione di officina in tutta la sua azienda. Questi sistemi sono molto probabilmente di fornitori diversi con architettura e meccanismi di connettività diversi.

Nel corso degli anni, le aziende manifatturiere hanno investito in una serie diversificata di applicazioni per la gestione dei controlli e delle operazioni dell'impianto. Al livello più basso ci sono sensori e controlli, inclusi controllori logici programmabili e sistemi di controllo distribuiti.

Al livello successivo, troviamo le applicazioni che orchestrano e gestiscono le operazioni dell'impianto. Ciò include operazioni di produzione, sistemi di esecuzione della produzione (MES), raccolta dati, gestione delle risorse, pianificazione, gestione dell'inventario, analisi della qualità e ottimizzazione dei processi. Alcuni di questi sistemi sono forniti da fornitori di software e automazione; altri sono sviluppati in casa, basati su database SQL con front-end personalizzati. Ognuna di queste applicazioni ha le proprie strutture di dati (tag, serie temporali, testo, SQL, XML e così via), schemi, interfacce separate e interfacce utente grafiche (GUI). Inoltre, queste applicazioni incorporano processi aziendali specifici dell'officina a cui i lavoratori dell'officina sono abituati.

Ciò ha creato disparità significative e isole di informazioni all'interno delle pareti dell'impianto. Il problema della disparità in officina si espande enormemente in un produttore multisito. Mentre le aziende hanno tentato di standardizzare su un insieme comune di fornitori per queste soluzioni, l'evoluzione di queste organizzazioni (e l'impatto di fusioni e acquisizioni) ha creato una matrice complessa di applicazioni. Non è raro che un grande produttore multisito abbia centinaia di applicazioni diverse in officina.

Queste applicazioni fungono da silos di informazioni ricche, se potessero essere riunite, creano applicazioni composite di alto valore, che forniscono un enorme valore ai produttori. Le applicazioni composite sono "app su app", che sfruttano gli investimenti esistenti in software e applicazioni per creare rapidamente nuove applicazioni con un valore straordinario.

Questa disparità di sistema crea il problema fondamentale che i produttori devono affrontare oggi: mancanza di visibilità delle informazioni e sincronizzazione tra le loro operazioni di produzione. Pochi produttori integrano automaticamente i dati dell'impianto nel proprio sistema ERP. Inoltre, i lavoratori dell'impianto di solito non sono coinvolti con i dati ERP e i processi aziendali. La disconnessione tra l'officina e l'azienda costa milioni di dollari attraverso sprechi, scarti e riordini.

La soluzione: SAP MII – Composite Application Framework for Manufacturing

SAP MII è un framework per la consegna rapida di applicazioni composite per la produzione. In esecuzione su un server Web, questo prodotto unico sfrutta l'investimento esistente del produttore nelle applicazioni di officina. SAP MII sfrutta un'architettura orientata ai servizi, semplificando l'integrazione delle applicazioni e accelerando l'implementazione.

SAP MII è un'applicazione basata su server Web con un design zero client; quindi, non è necessario installare alcun software applicativo sulla macchina client. I client devono utilizzare il proprio browser Web con la versione appropriata di Java Runtime Environment (JRE) . Sebbene Microsoft Internet Explorer 8.0 sia consigliato per il computer client, SAP MII può fornire contenuto a browser non Java se il contenuto è preparato correttamente. Questo è l'approccio tipico per il supporto di dispositivi mobili o palmari. La presentazione di informazioni sull'impianto in tempo reale a dispositivi wireless Pocket PC, telefoni Internet e dispositivi palmari e scanner robusti dell'impianto migliora l'efficienza attraverso una forza lavoro mobile. Il consumo e l'immissione dei dati sono supportati da SAP MII.

SAP MII viene eseguito sulla piattaforma SAP NetWeaver, sfruttando SAP NetWeaver Application Server ( SAP NetWeaver AS) , lo stack Java e il database. Facoltativamente, il framework SAP MII può essere eseguito con lo stack ABAP e altri componenti SAP NetWeaver, come il portale o Process Integration. Un vantaggio significativo dell'esecuzione con SAP NetWeaver è l'indipendenza dalla piattaforma; può essere ospitato su molti sistemi operativi ed essere eseguito con un numero di database diversi. Inoltre, SAP MII diventa più integrato con SAP Business Suite. Infine, la piattaforma SAP NetWeaver offre una maggiore supportabilità da SAP attraverso il Computing Center Management System (CCMS) e la gestione del software tramite Solution Manager. MII sfrutta anche NWDI per il trasporto. I progetti possono essere catalogati, controllati dalla versione e distribuiti da un punto centrale tramite SAP NetWeaver. SAP MII si integra tramite il motore di gestione degli utenti (UME) in SAP NetWeaver, supportando il single sign-on.

Connettori

Una famiglia di connettori, fornita con il prodotto, fornisce accesso istantaneo ai dati da queste applicazioni senza alcun requisito per la replica dei dati in un altro archivio dati. Questi connettori utilizzano protocolli standard del settore per l'integrazione con le applicazioni aziendali e di officina. I protocolli del connettore includono quanto segue:

· ODBC/JDBC

· OLEDB

· OPC-DA

· OPC-HDA

· OPC-UA

I connettori includono anche API (Application Programming Interface) per molte delle applicazioni più comuni dell'impianto, comprese API specifiche del fornitore per SCADA/HMI e storici di processo.

Data Services

I Data Services forniscono l'accesso bidirezionale (lettura – scrittura) ai dati nei sistemi dell'impianto attraverso la configurazione rapida di modelli di query che creano viste nominative dei dati (ad esempio, Machine_Cycle_Time o Line1_Conveyor_Speed) . Questi vengono estratti dai sistemi sottostanti che possono essere catalogati per l'uso nelle applicazioni SAP MII. I modelli possono essere parametrizzati, ovvero è possibile utilizzare i segnaposto per i valori delle query in fase di esecuzione per soddisfare le esigenze di un utente (data di inizio e data di fine) o per concatenare le query e utilizzare i risultati di una query per filtrare o influire su un'altra.

SAP MII normalizza tutti i dati, indipendentemente dalla loro origine, in una struttura XML standard. Questo accade dietro le quinte e viene utilizzato per integrare insieme dati non strutturati. Inoltre, i risultati dei modelli di query possono essere memorizzati nella cache su un server, archiviati come documento XML o resi persistenti in un database.

Le query del servizio dati eliminano la necessità di replicare i dati in un cubo di dati o in un repository centrale. Uno dei motivi principali del successo di SAP MII e del rapido time to value è che i dati possono essere estratti dalla fonte in tempo reale gestita da modelli.

Business Logic Services

Business Logic Services aziendale ed il Business Logic Services in SAP MII si basano su un motore logico grafico per l'orchestrazione delle transazioni all'interno di SAP MII. I blocchi di azione sono posizionati in sequenze che sono collegate insieme per formare una transazione. Il cablaggio può sfruttare la logica booleana per consentire porte e loop. Le transazioni vengono eseguite tramite l'utilità di pianificazione basata sul tempo in SAP MII o trigger esterni (chiamata del servizio Web, evento della pagina Web e così via). Le transazioni vengono risolte da sinistra a destra e dall'alto verso il basso.

I blocchi azione possono richiamare un modello di query: i risultati vengono elaborati da SAP MII Data Services. Calcoli complessi e indicatori chiave di prestazione possono essere eseguiti da altri blocchi di azioni. Gli avvisi basati sulla posta elettronica possono essere generati in base alle regole configurate nel motore logico. I report possono essere generati in formato HTML o PDF dai servizi di business logic. Altri blocchi di azione hanno varie capacità di trasformazione dei dati, gestione di valori, stringhe, date e così via. I risultati in qualsiasi blocco di azione sono disponibili per i blocchi di azione successivi.

Business Logic Services fornisce anche l'integrazione transazionale con le applicazioni aziendali SAP. I blocchi di azioni sfruttano numerosi meccanismi per consumare o pubblicare dati dalle applicazioni core SAP. I servizi di logica aziendale possono utilizzare SAP Business Connector, JCo, SOAP o scambi IDoc di base per fornire l'integrazione. Le funzioni di mappatura nel Business Logic Service consentono una facile integrazione dei dati e dei processi dell'impianto in SAP ECC. Una volta che il blocco JCo è a posto, lo sviluppatore può sfogliare tutti gli RFC, BAPI e IDoc disponibili in ECC per la composizione dell'applicazione.

Analytic Services

Analytic Services sono un altro componente chiave di SAP MII. Un motore SPC (Statistical Process Control) completo, con regole Western Electric complete, consente l'analisi dei dati in tempo reale dei set di dati da qualsiasi applicazione. L'analisi SPC può anche essere eseguita in background come blocco di azioni del servizio di logica aziendale e le regole personalizzate possono essere rapidamente implementate per attivare avvisi o report, in base alle violazioni. SAP MII fornisce decine di risultati di analisi SPC che possono essere forniti attraverso un ricco set di viste.

Visualization Services

SAP MII fornisce vari metodi per visualizzare le informazioni attraverso i suoi servizi di visualizzazione. SAP MII viene fornito con una famiglia di applet avanzate che forniscono i mezzi per fornire visualizzazioni di dati in numerose forme. Grafici, griglie, ticker e browser consentono agli utenti di visualizzare e raccogliere dati da sistemi disparati in modo molto intuitivo. Questi componenti dell'interfaccia utente sono configurati nell'ambiente SAP MII, sono ad alte prestazioni, sfruttando le comunicazioni binarie ad alta velocità e sono integrati con la sicurezza e la registrazione SAP.

Una libreria aggiuntiva di oggetti SVG fornisce un altro livello di consegna dei dati. Gli oggetti personalizzati possono essere creati anche tramite il toolkit.

Una volta definiti i dati tramite il modello di query, trasformati (se necessario) tramite servizi di logica aziendale e collegati a un modello di visualizzazione o a un oggetto SVG; l'oggetto visivo risultante può essere consegnato a una pagina Web per scopi di presentazione. SAP MII è completamente estensibile nell'ambiente Web e sfrutta JavaScript per guidare gli eventi dalla pagina agli applet in fase di esecuzione. Gli eventi dell'applet sono esposti da un assistente di script. Le finestre di dialogo, i menu a discesa e gli eventi delle pagine Web possono attivare filtri di dati, aggiornamenti e così via, senza aggiornare l'intera pagina. È possibile sviluppare contenuti aggiuntivi utilizzando tecniche Web standard tramite HTML dinamico e XSLT, utili per le visualizzazioni di report e le visualizzazioni più complete.

Security Services

Il contenuto SAP MII risultante può essere distribuito tramite il portale SAP MII, che gestisce utenti, ruoli e sicurezza e fornisce contenuti agli utenti in base ai loro privilegi. I servizi di sicurezza possono essere ospitati all'interno del modello SAP MII su base autonoma, oppure SAP MII può sfruttare una directory LDAP esterna o integrarsi a SAP Single Sign-On per l'autenticazione dell'utente tramite UME. I servizi di sicurezza comprendono tutte le funzioni per la gestione delle autorizzazioni. Oltre all'accesso in lettura e scrittura ai dati, puoi anche amministrare le autorizzazioni per le singole funzioni SAP MII.

Message Services

I servizi di messaggistica includono tutte le funzioni per l'invio e la ricezione di messaggi da altri sistemi. I servizi di messaggistica possono:

· Abilita la comunicazione tra i sistemi

· Trasferire dati utilizzando IDoc, Remote Function Call (RFC) e servizi Web

· Copia i dati da un altro sistema sotto forma di buffer

· Dati coda

Navigation Services

I servizi di navigazione includono tutte le funzioni per configurare il portale Web integrato in SAP-MII con una struttura di menu specifica per utente e ruolo. SAP MII può anche preparare contenuti per il consumo in portali esterni, in particolare SAP Enterprise Portal (EP) . È ora possibile accedere facilmente ai dati di produzione con i dati aziendali attraverso un unico ambiente comune di distribuzione delle informazioni

Source Control Service

Il servizio di controllo del codice sorgente consente di configurare un collegamento all'infrastruttura di sviluppo SAP NetWeaver (NWDI) per gestire centralmente i contenuti SAP MII. NWDI fornisce un'infrastruttura per lo sviluppo di applicazioni basate su Java su SAP NetWeaver ed è responsabile del controllo delle versioni, della compilazione e della gestione del ciclo di vita delle applicazioni. Il workbench funge da interfaccia per NWDI.

Report Services

I report possono essere automatizzati e stampati, archiviati o inviati per e-mail in base all'ora, all'evento o alla domanda. Il formato per questi documenti può essere testo, XML, HTML o PDF. I report possono includere dati di riepilogo, grafici, griglie e dati di analisi. Riepiloghi di produzione, risultati di qualità, prestazioni di turno, certificato di conformità, rapporti ambientali e altro possono essere generati tramite SAP MII.

The SAP MII Integration Landscape

In questa sezione discutiamo come SAP MII si integra con l'officina, con SAP ECC e con applicazioni di terze parti.

Shop Floor Integration

Il connettore SAP MII per l'officina è mostrato nel diagramma. Plant Connectivity (PCo) è l'ultima opzione di connettività di SAP che offre una tecnologia di connessione orientata ai servizi che può collegarsi a una fonte di dati e fornire eventi non richiesti a MII in base a una violazione delle regole. Questa tecnologia è un meccanismo per comunicare con i sistemi dell'officina.

Integrazione SAP ECC

SAP MII ha una serie di tecnologie di connessione integrate, che lo rendono facile da integrare con i sistemi di officina, ma anche con i sistemi aziendali, in particolare SAP Business Suite. I punti di contatto dell'integrazione SAP MII sono evidenziati in questo diagramma con MII nella casella grigia centrale, ECC in alto e i sistemi dell'impianto in basso.

SAP MII è in grado di integrarsi con qualsiasi funzione in ECC che utilizza BAPI, RFC o IDoc, sia standard che personalizzati. Dal punto di vista tecnologico, l'integrazione transazionale in ERP può essere realizzata direttamente in ERP tramite Java Connector (JCo) o SAP Java Resource Adapter ( SAP JRA) . JCo offre le massime prestazioni. Sia JCo che SAP JRA utilizzano meccanismi in NetWeaver per messaggistica affidabile utilizzando code e registri incorporati, in caso di esito negativo di una transazione. È possibile configurare i tentativi automatici per garantire la consegna dei payload. SAP MII può anche integrarsi con i sistemi aziendali utilizzando chiamate di servizi Web dirette. Le informazioni possono anche essere trasferite da SAP ECC a SAP MII utilizzando IDoc o RFC.

Invece di comunicazioni dirette a SAP ECC, SAP MII può elaborare messaggi tramite SAP PI o EAI di terze parti. Nei servizi di business logic sono disponibili blocchi funzione speciali per spostare i messaggi da e verso PI. Inoltre, SAP MII può cercare i servizi aziendali pubblicati nell'Enterprise Services Repository (ESR) in PI e utilizzarli nei servizi di logica aziendale.

Nota: Se si conosce il WSDL (Web Service Definition Language) del servizio, SAP MII può utilizzare un servizio SAP ECC senza l'ESR presente.

Il framework SAP MII è anche ben attrezzato per consumare e pubblicare direttamente sui servizi aziendali ERP. Numerosi servizi aziendali sono pubblicati su SAP Developer Rete (SDN) e servizi aggiuntivi saranno resi disponibili non appena pubblicati.

In genere, SAP MII è collegato direttamente a SAP ECC per applicazioni sincrone, dove la velocità è importante e si desidera un feedback rapido per l'utente. Inoltre, una funzione multitransazionale, in cui un certo numero di transazioni sono raggruppate insieme, è meglio servita attraverso l'integrazione diretta. Un ulteriore vantaggio dell'integrazione diretta di SAP MII è che il payload della transazione, lo stato del processo aziendale e l'esito positivo vengono tutti trasferiti sullo stesso thread.

Con l'integrazione tramite PI, SAP MII scambia solo messaggi e non ottiene i vantaggi dell'approccio sincrono. È preferibile quando la strategia aziendale prevede il monitoraggio centralizzato di tutti i messaggi e gli scambi asincroni sono appropriati.

Business Intelligence (BI) Integration

La Business Intelligence (BI) di SAP include il cubo SAP NetWeaver Business Warehouse, in cui vengono spesso archiviati i dati aziendali. SAP MII può leggere i dati dal cubo utilizzando il suo connettore OLAP, che utilizza i protocolli XML for Analysis ( XMLA) (altri cubi di terze parti supportano XMLA) . La scrittura di dati da SAP MII a BI può avvenire tramite una chiamata JCo. Gli utenti possono prendere set di dati, ridurre e comprimere i risultati e consegnarli alla BI per applicazioni come un certificato di conformità o altri record di qualità dall'officina.

Java Messaging Service (JMS) Integration

SAP MII supporta Java Messaging Service (JMS), che può essere utilizzato per l'integrazione con altre applicazioni di terze parti utilizzando questo nuovo standard. L'API JMS è uno standard di messaggistica che consente ai componenti dell'applicazione basati su Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE) di creare, inviare, ricevere e leggere messaggi. Consente la comunicazione distribuita che è debolmente accoppiata, affidabile e asincrona.