Applying service oriented architecture to manufacture execution system of a plywood mill

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Science | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2010
Major/Subject
Vuorovaikutteinen digitaalinen media
Mcode
T-111
Degree programme
Language
fi
Pages
(7) + 70
Series
Abstract
The goal of this work is to enable agile yet solid development of the Manufacture Execution System (MES) of a plywood factory utilizing a Service Oriented Architecture (SOA). To successfully implement SOA requires thorough understanding about the problem domain under development. To clarify this issue ISA-95 standard will he studied. The ISA-95 defines functionality of the MES and describes messages transferred between an Enterprise Resource Planning (ERP) system and the MES. The World Batch Forum has developed a XML implementation of the ISA-95. The main standards of Web Services are studied along with things like security, authentication, reliable messaging, digital signature and encryption. The major approaches for developing Web Services, Sun's J2EE and Microsoft's .Net, are presented along with Web Services interoperability issues. An application server with an Enterprise Service Bus (ESB) along with a suitable development environment is the key elements providing ability to compose Web Services from existing services, and to orchestrate Web Services. With help of the SOA and the ISA-95 the solution of a development problem will he converted to an interface designing task and to a web service implementation task that can be carried out according to common procedures. In this work, a model will he presented with few steps for solving business process problems of a plywood factory converting design process to more or less mechanical process. ISA-95 makes MES development process consistent and predictable while SOA brings agility to the development process.

Tämän työn tavoitteena on luoda puitteet vaneritehtaan valmistuksenohjausjärjestelmän ketterälle ja pitkäjännitteiselle kehittämiselle palveluarkkitehtuuria hyväksi käyttäen. Palveluarkkitehtuurin soveltaminen tarvitsee tuekseen selkeän näkemyksen kehitystyön alueesta. Tämän selvittämiseksi työssä tutkitaan ISA-95 -standardia, joka määrittelee tehtaan valmistuksenohjausjärjestelmän toiminnallisuuden sekä toiminnanohjausjärjestelmän ja valmistuksenohjausjärjestelmän välisessä kommunikoinnissa käytetyt sanomat. Lisäksi tutkitaan World Batch Forumin ISA-95 -standardin sanomamäärittelyille laatimaa XML-toteutusta. Palveluarkkitehtuurista käydään läpi keskeisimmät web-palveluja koskevat standardit, ja selvitetään mm. tietoturvaa, autentikointia, luotettavaa sanomanvälitystä, digitaalista allekirjoitusta ja salausta koskevat asiat. Web-palvelujen käytännön toteuttamista tutkitaan Sunin J2EE- ja Microsoftin .Net -alustoilla, sekä pohditaan web-palvelujen yhteentoimivuutta. Web-palvelujen käytännön kehittämisen kulmakiviksi ovat nousseet ohjelmankehitysympäristöt, sovelluspalvelimet, sekä ESB-väylä (Enterprise Service Bus). ESB mahdollistaa palvelujen koostamiseen olemassa olevista palveluista sekä palveluiden orkesteroinnin. ISA-95:n ja palveluarkkitehtuurin myötä suunnitteluongelmien ratkaisu kiteytyy palvelurajapintojen määrittelyiksi ja palveluiden koostamiseksi vakiokäytäntöjä noudattaen. Työn Lopussa esitetään malli, jonka avulla vaneritehtaan valmistuksenohjauksen liiketoimintaongelmien ratkaisu voidaan mekanisoida muutaman kohdan ohjelmaksi. ISA-95 -standardi tuo valmistuksenohjausjärjestelmän kehitykseen pitkäjännitteisyyttä ja ennustettavuutta, palveluarkkitehtuuri puolestaan ketteryyttä ja joustavuutta.
Description
Supervisor
Vuorimaa, Petri
Thesis advisor
Pennanen, Antti
Keywords
SOA, SOA, MES, MES, ERP, ERP, ESB, ESB, web service, web service
Other note
Citation