Model-driven application integration for manufacturing execution systems

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2018-06-18
Department
Major/Subject
Control, Robotics and Autonomous Systems
Mcode
ELEC3025
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
en
Pages
39
Series
Abstract
Application integration becomes more complex as software becomes more advanced. This thesis investigates the applicability of model-driven application integration methods to the software integration of manufacturing execution systems (MES). The goal was to create a code generator that uses models to generate a working program that transfers data from a MES to another information system. The focus of the implementation was on generality. First, past research of MES was reviewed, the means to integrate it with other information systems were investigated, and the international standard ISA-95 and B2MML as well as model-driven engineering (MDE) were revised. Next, requirements were defined for the system. The requirements were divided into user and developer requirements. A suitable design for a code generator was introduced and, after that, implemented and experimented. The experiment was conducted by reading production data from the database of MES-like Delfoi Planner and then transforming that data to B2MML-styled XML-schema. The experiment verified that the code generator functioned as intended. However, compared to a manually created program, the generated code was longer and less efficient. It should also be considered that adopting MDE methods takes time. Therefore, for MDE to be better than traditional programming, the code generator has to be used multiple times in order to achieve the benefits and the systems cannot be too time-critical either. Based on the findings, it can be said, that model-driven application integration methods can be used to integrate MESs, but there are restrictions.

Järjestelmäintegraatio vaikeutuu ohjelmien monimutkaistuessa. Tässä työssä tutkitaan mallipohjaisten järjestelmäintegraatiometodien soveltuvuutta tuotannonohjausjärjestelmille (MES). Tavoitteena oli muodostaa koodigeneraattori, joka käyttää malleja luodakseen toimivan ohjelman, joka siirtää tietoa MES-järjestelmästä johonkin toiseen tietojärjestelmään. Toteutuksessa keskityttiin yleistettävyyteen. Aluksi työssä käytiin läpi aikaisempaa tutkimusta MES-järjestelmistä ja mahdollisuuksista integroida niitä toisiin informaatiojärjestelmiin. Lisäksi otettiiin selvää kansainvälisestä ISA-95 standardista ja B2MML:sta sekä mallipohjaisesta tekniikasta (MDE). Tämän jälkeen järjestelmälle määriteltiin vaatimukset, jotka jaettiin käyttäjän ja kehittäjän vaatimuksiin. Koodigeneraattorista tehtiin ehdot täyttävä suunnitelma, joka toteutettiin ja jolla suoritettiin kokeita. Koe toteutettiin lukemalla tuotantodataa MES:n kaltaisen Delfoi Plannerin tietokannasta, jonka jälkeen data muutettiin B2MML tyyliä noudattavaan XML-schema muotoon. Kokeet osoittivat, että koodigeneraattori toimi kuten toivottiin. Kuitenkin havaittiin, että verrattuna manuaalisesti toteutettuun ohjelmaan, luotu ohjelma ei ollut yhtä tehokas ja lisäksi se oli pidempi. Huomattiin myös, että MDE-metodien käyttöönotto vie paljon aikaa. Jotta MDE olisi perinteistä ohjelmointia parempi vaihtoehto, sitä pitäisi käyttää useita kertoja ja sillä luotu järjestelmä ei saisi olla liian aikariippuvainen. Havaintojen perusteella voidaan sanoa, että mallipohjaisia järjestelmäintegraatiometodeja voidaan käyttää MES-järjestelmien integrointiin, mutta sille on rajoituksia.
Description
Supervisor
Vyatkin, Valeriy
Thesis advisor
Seilonen, Ilkka
Keywords
MDE, software integration, MES, ERP, ISA-95, B2MML
Other note
Citation