Tiêu chuẩn TCVN 14475-1:2025 Hệ thống tự động hóa công nghiệp và tích hợp - Tích hợp các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực và bảo trì - Phần 1: Tổng quan và yêu cầu chung

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14475-1:2025

ISO 18435-1:2008

HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP VÀ TÍCH HỢP - TÍCH HỢP CÁC ỨNG DỤNG CHẨN ĐOÁN, ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC VẢ BẢO TRÌ - PHẦN 1: TỔNG QUAN VÀ YÊU CẦU CHUNG

Industrial automation systems and integration - Diagnostics, capability assessment and maintenance applications integration - Part 1: Overview and general requirements

Lời nói đầu

TCVN 14475-1:2025 hoàn toàn tương đương với ISO 18435-1:2009;

TCVN 14475-1:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 184 Hệ thống tự động hóa và tích hợp biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 14475 (ISO 18435), Hệ thống tự động hóa công nghiệp và tích hợp - Tích hợp các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực và bảo trì gồm các phần sau:

- TCVN 14475-1:2025 (ISO 18435-1:2009), Phần 1: Tổng quan và yêu cầu chung:

- TCVN 14475-2:2025 (ISO 18435-2:2012), Phần 2: Mô tả và định nghĩa các phần tử ma trận miền ứng dụng

- TCVN 14475-3:2025 (ISO 18435-3:2015), Phần 3: Phương pháp mô tả tích hợp ứng dụng

 

Lời giới thiệu

0.1 Tổng quát

Bộ TCVN 14475 (ISO 18435) xác định một bộ phương pháp tích hợp nhằm mục đích sử dụng khi tích hợp các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực và bảo trì với các ứng dụng trong sản xuất, điều khiển và các hoạt động sản xuất khác.

Bộ TCVN 14475 (ISO 18435) mô tả các mô hình tích hợp ứng dụng và các yêu cầu chung về khả năng tương tác của ứng dụng. Các mô hình tích hợp ứng dụng này nhằm mục đích:

a) cung cấp kiến trúc tham chiếu tích hợp các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực và bảo trì cho các tài sản sản xuất, chẳng hẹn như thiết bị, thiết bị tự động hóa và đơn vị phần mềm;

b) cho phép tích hợp các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực và bảo trì với các ứng dụng khác;

c) cung cấp ngữ cảnh hệ thống, khi xử lý vòng đời quản lý tài sản.

Các mô hình tích hợp ứng dụng có mục đích hướng dẫn người dùng các quy định kỹ thuật hoặc tiêu chuẩn công nghiệp khi tích hợp các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực và bảo trì với các ứng dụng sản xuất và điều khiển. Các mô hình tích hợp này xác định các phần tử và quy tắc để giúp xác định và lựa chọn các giao diện được mô tả trong các mẫu khả năng tương tác. Các mẫu khả năng tương tác này được sử dụng để tham chiếu các cấu hình khả năng tương tác dựa trên các tiêu chuẩn cần thiết để tích hợp các ứng dụng trong và ở phạm vi các cấp khác nhau của hệ thống phân cấp chức năng và nguồn lực của doanh nghiệp.

Đối tượng sử dụng của bộ TCVN 14475 (ISO 18435) là các nhà phát triển ứng dụng tự động hóa công nghiệp, đặc biệt là những người thiết kế, triển khai, thực hiện, đưa vào vận hành và vận hành các hệ thống cần thiết tích hợp các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực, điều khiển, sản xuất và bảo trì.

0.2 Khung tích hợp quản lý vòng đời vận hành và bảo trì tài sản

Trọng tâm chính của bộ TCVN 14475 (ISO 18435) là mô tả các yêu cầu tích hợp mà tài sản và nguồn lực sản xuất cần đáp ứng để hỗ trợ giai đoạn vận hành và bảo trì trong vòng đời của hệ thống sản xuất (xem Hình 1).

Hình 1 - Phạm vi của bộ TCVN 14475 (ISO 18435) trong vòng đời của một hệ thống sản xuất

Trong Hình 2, các hoạt động liên quan đến chẩn đoán và bảo trì được thể hiện trong một khuôn khổ, trong đó một số tổ hợp các hoạt động này, được phân biệt theo phạm vi bằng hình bầu dục, cung cấp các cơ chế hiệu quả để điều chỉnh các chiến lược bảo trì cho phù hợp với nhiều thay đổi khác nhau trong hoạt động sản xuất, chẳng hạn như thay đổi về yêu cầu sản xuất, thay đổi về điều kiện và môi trường hoạt động, và thay đổi để liên tục cải thiện tài sản sản xuất trong suốt vòng đời của chúng.

Ví dụ, sự kết hợp đầu tiên của các hoạt động liên quan đến giai đoạn vận hành của việc thực hiện tác vụ bảo trì, bao gồm lập kế hoạch tác vụ bảo trì, bao gồm kiểm tra tài sản, giám sát và chẩn đoán, tiếp theo là xử lý hoặc sửa chữa nếu cần, và kết thúc bằng việc đánh giá kết quả bảo trì. Các hoạt động này chủ yếu liên quan đến việc điều khiển các tác vụ bảo trì thường xuyên.

Sự kết hợp thứ hai của các hoạt động tập trung vào việc lập kế hoạch chiến lược bảo trì liên quan đến việc lựa chọn phương pháp thực hiện bảo trì phù hợp với từng tài sản với các tùy chọn như bảo trì sự cố (BM), bảo trì theo thời gian (TBM) và bảo trì theo tình trạng (CBM). Các chiến lược bảo trì có thể được cải thiện dựa trên đánh giá năng lực chẩn đoán và lịch sử bảo trì.

Sự kết hợp thứ ba của các hoạt động bao gồm cải tiến thiết kế tài sản sản xuất được thúc đẩy bởi các đầu vào từ kế hoạch chiến lược bảo trì. Các cải tiến thiết kế thúc đẩy kế hoạch chiến lược bảo trì. Chu kỳ thứ ba này tìm cách giảm thiểu chi phí bảo trì hoặc giảm nỗ lực và thời gian bảo trì thông qua- cải tiến tài sản.

Hình 2 - Khung quản lý bảo trì tài sản sản xuất

Mặc dù bảo trì dựa trên tình trạng (CBM) có thể được coi là một chiến lược tiên tiến, nhưng nó không phải lúc nào cũng là phương pháp hiệu quả nhất về chi phí. Khi sự cố của máy móc hoặc linh kiện không nghiêm trọng, thì phương pháp bảo trì sự cố (BM) được ưu tiên. Khi có thể ước tính được tuổi thọ hữu dụng còn lại của máy móc hoặc linh kiện, thì phương pháp bảo trì dựa trên thời gian (TBM) được ưu tiên.

Bộ TCVN 14475 (ISO 18435) đề cập đến chu kỳ đầu tiên của việc thực hiện tác vụ bảo trì và tích hợp các ứng dụng bảo trì với các ứng dụng sản xuất khác, đặc biệt là trong trường hợp bảo trì dựa trên điều kiện. Sau đây là các ví dụ về các vấn đề tích hợp liên quan đến các khía cạnh về chất lượng, chi phí và giao hàng:

a) khía cạnh chất lượng: tình trạng của tài sản sản xuất, được duy trì bởi các tác vụ bảo trì, được sử dụng trong đảm bảo chất lượng sản phẩm;

b) khía cạnh chi phí: sự cân bằng giữa chi phí bảo trì và tổn thất sản xuất do trục trặc, tình trạng không an toàn và kém hiệu quả của tài sản;

c) khía cạnh giao hàng (thời gian) - phối hợp lịch trình bảo trì với lịch trình sản xuất.

0.3 Cách tiếp cận

Bộ TCVN 14475 (130 18435), sử dụng các định nghĩa và khái niệm trong các tiêu chuẩn khác, chẳng hạn như IEC 62264, ISO 15745 và ISO 13374, để mô tả các chức năng và giao diện thu thập thông tin về quá trình, thiết bị, người vận hành, vật liệu và các tài sản sản xuất khác và truyền thông tin đến các hệ thống con chẩn đoán và bảo trì khác nhau để thực hiện quản lý tài sản. Các trao đổi thông tin được biểu thị bằng một tập hợp các lược đồ mô tả thông tin được truyền tải và việc sử dụng các giao diện tương tác cần thiết.

Đặc biệt, cần tham khảo các khái niệm và định nghĩa áp dụng được nêu trong ISO 15745, ISO 13374, IEC 61499, IEC 61131, IEC 62264, lEC 61915, ISO/IEC 15459-1, MIMOSA OSA-CBM và MIMOSA OSA-EAI.

0.4 Lợi ích mong đợi

Trong một doanh nghiệp sản xuất, một hệ thống quản lý tài sản được tích hợp phù hợp có thể cung cấp thông tin quan trọng để cải thiện năng suất của các tài sản sản xuất được triển khai. Lý tưởng nhất là việc bảo trì tài sản hiệu quả và kịp thời cho phép các tài sản này cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu của hệ thống sản xuất.

Trước đây, thông tin về quá trình, thiết bị, người vận hành và vật liệu vốn đã được nhiều hệ thống tự động hóa công nghiệp và thiết bị điều khiển cung cấp, không được tận dụng hết trong quá trình sản xuất. Ngày nay, với việc sử dụng ngày càng nhiều xử lý tín hiệu số trong các thiết bị này, thông tin có sẵn hiện có thể được phản tích hiệu quả hơn khi gần với quá trình sản xuất hơn và được sử dụng trong các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực, điều khiển và bảo trì. Ngoài ra, một số thông tin này có thể được trích xuất thông qua các giao diện đã có trong hệ thống điều khiển mà không cần thêm cảm biến bổ sung vào quá trình sản xuất. Năng lực truy cập thông tin tăng lên này cần được trình bày dưới dạng chuẩn hóa cho các công cụ phân tích khác chẩn đoán các vấn đề về quá trình, vật liệu và thiết bị thông qua các giao diện được xác định rõ ràng.

Những lợi ích khác có thể đạt được như sau:

a) người dùng cuối có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc chỉ định và mua sắm các hệ thống mở, tích hợp và an toàn bằng cách tham chiếu các hồ sơ khả năng tương tác của ứng dụng bảo trì và chẩn đoán được xác định trước;

b) các nhà tích hợp hệ thống có thể giảm thời gian phát triển các giải pháp chẩn đoán và bảo trì bằng cách sử dụng các công cụ chung dựa trên bộ TCVN 14475 (ISO 18435);

c) các nhà cung cấp sản phẩm và dịch vụ chẩn đoán và bảo trì có thể cung cấp và phát triển các dịch vụ mới bằng cách sử dụng các công cụ chung dựa trên bộ TCVN 14475 (ISO 18435);

d) các khía cạnh của hệ thung quản lý an toàn có thể được cải thiện bằng cách dễ dàng truy cập thông tin quan trọng.

Việc tích hợp làm tăng năng lực hệ thống thực hiện tối ưu hóa quá trình theo các mục tiêu về hiệu suất và năng lực của ứng dụng cũng như các yêu cầu kinh doanh như chi phí, an toàn, an ninh và khả năng tương thích với môi trường.

Các mô hình tích hợp ứng dụng và lược đồ khả năng tương tác có thể cung cấp cho các nhà cung cấp thiết bị và thiết bị hiện trường, nhà tích hợp hệ thống và nhà thiết kế ứng dụng một phương tiện để đánh giá tính phù hợp của các thành phần chẩn đoán và bảo trì khi tích hợp các hệ thống giám sát tình trạng, lập lịch bảo trì và quản lý tài sản cần thiết với các ứng dụng sản xuất khác.

0.5 Quan hệ với các phần khác của bộ TCVN 14475 (ISO 18435)

Các phần khác nhau của bộ TCVN 14475 (ISO 18435) được mô tả ngắn gọn trong Bảng 1 và minh họa trong Hình 3.

Trong Hình 3, tiêu điểm của các phần khác nhau của bộ TCVN 14475 (ISO 18435) được thể hiện dưới dạng các khu vực chấm gạch bo viền các phần cụ thể của sơ đồ lớp UML thể hiện mô hình tích hợp cho một ứng dụng và giữa các ứng dụng.

Bảng 1 - Sơ lược về bộ TCVN 14475 (ISO 18435)

Tiêu chuẩn này cung cấp quy định chung về các phần tử và quy tắc của phương pháp mô tả các yêu cầu tích hợp của ứng dụng sản xuất. Các phần tử bao gồm các khía cạnh chính khi tích hợp ứng dụng sản xuất với các ứng dụng khác và quan hệ của các khía cạnh chính này. Các quy tắc bao gồm trao đổi thông tin để hỗ trợ khả năng tương tác trong một ứng dụng và giữa các ứng dụng.

Hình 3 - Quan hệ trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435)

TCVN 14475-2 (ISO 18435-2) sẽ cung cấp các định nghĩa chi tiết về các cấu trúc Phần tử Ma trận Tương tác ứng dụng (AIME) và Phần tử Ma trận Miền ứng dụng (ADME) và quan hệ của chúng. Đặc biệt, các bước để xây dựng ADME từ một tập hợp AIME sẽ được mô tả.

TCVN 14475-3 (ISO 18435-3) sẽ định nghĩa một phương pháp được khuyến nghị để mô tả các yêu cầu về khả năng tương tác và tích hợp giữa các ứng dụng trong hai hoặc nhiều lĩnh vực sản xuất trong một doanh nghiệp sản xuất. Trọng tâm sẽ là các lĩnh vực hoạt động sản xuất và hoạt động bảo trì.

 

HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP VÀ TÍCH HỢP - TÍCH HỢP CÁC ỨNG DỤNG CHẨN ĐOÁN, ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC VÀ BẢO TRÌ - PHẦN 1: TỔNG QUAN VÀ YÊU CẦU CHUNG

Industrial automation systems and integration - Diagnostics, capability assessment and maintenance applications integration - Part 1: Overview and general requirements

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này xác định phương pháp mô hình hóa tích hợp và cách sử dụng để tích hợp các ứng dụng chẩn đoán, đánh giá năng lực, dự đoán và bảo trì với các ứng dụng sản xuất và điều khiển. Việc tích hợp các khía cạnh ứng dụng khác, chẳng hạn như an ninh, nằm ngoài phạm vi của bộ TCVN 14475 (ISO 18435).

CHÚ THÍCH 1: Các phần khác của bộ TCVN 14475 (ISO 18435) sẽ xác định các phần tử ma trận miền hoạt động và các phương pháp tích hợp chi tiết giữa các ứng dụng trong sơ đồ tích hợp miền ứng dụng.

CHÚ THÍCH 2: An ninh là một khía cạnh quan trọng của nhiều ứng dụng; tuy nhiên, an ninh sẽ không được đề cập trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435).

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

IEC 62264-1, Enterprise-control system integration - Part 1: Models and terminology (Tích hợp hệ thống doanh nghiệp - điều khiển - Phần 1: Mô hình và thuật ngữ)

IEC 62264-2, Enterprise-control system integration - Part 2: Object model attributes (Tích hợp hệ thống doanh nghiệp - điều khiển - Phần 2: Thuộc tính của mô hình đối tượng)

IEC 62264-3, Enterprise-control system integration - Part 3: Activity models of manufacturing operations management (Tích hợp hệ thống doanh nghiệp - điều khiển - Phần 3: Mô hình hoạt động quản lý vận hành sản xuất)

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1

Hoạt động (activity)

Tập hợp các hành động được thực hiện bởi một nhóm các tác nhân.

Chú thích 1: Một hoạt động cũng có thể được thực hiện bởi các đại diện của tác nhân.

3.2

Ứng dụng (application)

Tập hợp các quá trình được sắp xếp theo thứ tự, được thực hiện bởi một tập hợp các nguồn lực, được phối hợp bởi một tập hợp các tương tác nhằm hoàn thành một mục tiêu xác định.

3.3

Hành vi (behaviour)

Các hoạt động có thể quan sát được của một thành phần thông qua tác động của nó lên môi trường và/hoặc thông qua các thuộc tính có thể đo lường được của nó.

3.4

Đánh giá năng lực (capability assessment)

Đánh giá khả năng hoặc năng lực của một tài sản sản xuất để cung cấp một nguồn lực cho hệ thống.

3.5

Thành phần (component)

<nguồn lực> Một phần của hệ thống đóng vai trò cụ thể, bằng cách cung cấp một số hoặc toàn bộ các chức năng của hệ thống khi thực hiện một tác vụ.

3.6

Ứng dụng điều khiển (control application)

Loại ứng dụng sản xuất theo dõi tính khả dụng và xác định tình Trạng của tài sản sản xuất và cung cấp thông tin đó cho các ứng dụng khác để hoàn thành mục tiêu sản xuất.

3.7

Ứng dụng chẩn đoán (diagnostics application)

Loại ứng dụng sản xuất giám sát và kiểm tra tính khả dụng liên tục của tài sản sản xuất và thông báo cho các ứng dụng sản xuất khác về bất kỳ điều kiện hoặc hạn chế nào đối với tính khả dụng đó.

3.8

Hệ thống lưu trữ dữ liệu (data historian)

Năng lực của một hệ thống trong việc thu thập thông tin vận hành của chính hệ thống đó.

3.9

Tích hợp (integration)

Điều kiện hoặc hoạt động của hệ thống để hiện thực hóa điều kiện trong đó các thành phần của hệ thống được tổ chức để cộng tác, phối hợp và tương tác trong khi trao đổi các mục, để thực hiện tác vụ của hệ thống khi cần.

3.10

Sự tương tác (interaction)

Giao dịch liên quan đến nhiều nguồn lực để thực hiện một số phần chức năng của hệ thống

VÍ DỤ: Các ví dụ bao gồm phối hợp, cộng tác, hợp tác, hỗ trợ không cố ý, không can thiệp có ý thức và thậm chí !à cạnh tranh.

3.11

Giao diện (interface)

Tập hợp các dịch vụ và cơ chế dịch vụ liên quan, có sẵn thông qua điểm truy cập logic hoặc vật lý, do một nguồn lực cung cấp, nhằm mục đích chuyển giao hoặc trao đổi thông tin, vật liệu, năng lượng và các khía cạnh sản xuất khác.

Chú thích 1: ISO/IEC 10746-2:1996, 8.4, xác định "giao diện" là "một sự trừu tượng hóa về hành vi của một đối tượng bao gồm một tập hợp con các tương tác của đối tượng đó cùng với một tập hợp các ràng buộc về thời điểm chúng có thể xảy ra".

3.12

Khả năng tương tác (interoperability)

Khả năng của hai hoặc nhiều thực thể trao đổi các mục theo một tập hợp các quy tắc và cơ chế được triển khai bởi một giao diện trong mỗi thực thể, để thực hiện các tác vụ tương ứng của chúng.

Chú thích 1: Ví dụ về các thực thể bao gồm thiết bị, trang thiết bị, máy móc, con người, quá trình, ứng dụng, đơn vị phần mềm, hệ thống và doanh nghiệp.

Chú thích 2: Ví dụ về các mục bao gồm thông tin, vật liệu, năng lượng điều khiển, tài sản và ý tưởng.

3.13

Ứng dụng bảo trì (maintenance application)

Loại ứng dụng sản xuất quản lý việc cấu hình lại, loại bỏ, thay thế hoặc sửa chữa tài sản sản xuất và thông báo cho các ứng dụng sản xuất khác về các hoạt động đó.

3.14

Ứng dụng sản xuất (manufacturing application)

Tập hợp các quá trình sản xuất, các nguồn lực liên quan và trao đổi thông tin liên quan đến việc sản xuất một sản phẩm hoặc cung cấp một dịch vụ.

3.15

Tài sản sản xuất (manufacturing asset)

Hệ thống hữu hình, được xác định duy nhất với vai trò được xác định trong quá trình sản xuất.

Chú thích 1: Tài sản sản xuất bao gồm các thành phần cấu trúc, cơ khí, điện, điện tử và phần mềm, nhưng, không bao gồm nguồn nhân lực, vật liệu chế biến, tài sản tài chính và vật liệu đang chế biến.

3.16

Quá trình sản xuất (manufacturing process)

Tập hợp các quá trình trong sản xuất liên quan đến luồng, và/hoặc chuyển đổi vật liệu, thông tin, năng lượng, điều khiển hoặc bất kỳ phần tử nào khốc trong khu vực sản xuất.

3.17

Nguồn lực sản xuất (manufacturing resource)

Thực thể vật lý hoặc logic cho phép một quá trình sản xuất.

Chú thích 1: Nguồn lực sản xuất bao gồm (nhưng không giới hạn ở) các tài sản sản xuất như thiết bị, máy móc, phần mềm, đơn vị tự động hóa, thiết bị điều khiển, dụng cụ, công cụ và các nguồn lực khác, ví dụ như người vận hành, vật liệu, nhiên liệu và nhà máy vật lý nơi triển khai các nguồn lực.

3.18

Đường dẫn (path)

Sự liên kết được thiết lập giữa các đơn vị chức năng để truyền đạt thông tin.

3.19

Quá trình (process)

Sắp xếp theo thời gian hoặc logic của một tập hợp các hoạt động, sự kiện hoặc tác vụ được thực hiện trong một tập hợp các điều kiện.

3.20

Phân đoạn sản xuất (production segment)

Trình tự các phân đoạn quá trình và phân đoạn sản phẩm.

Chú thích 1: Xem IEC 62264-2.

3.21

Nguồn lực (resource)

Thực thể được sử dụng để hoàn thành một tác vụ.

3.22

Vai trò (role)

Tập hợp các đặc điểm phân biệt khả năng của một nguồn lực để thể hiện một tập hợp các hành vi cần thiết.

3.23

Hệ thống (system)

Tập hợp các nguồn lực cùng thực hiện một hoặc nhiều chức năng của quá trình ứng dụng.

Chú thích 1: Tập hợp các nguồn lực có thể là phần mềm. phần cứng hoặc nhân sự.

3.24

Tác vụ (task)

Tập hợp các hành động nhằm thực hiện một tập hợp các chức năng.

3.25

Giao dịch (transaction)

Trao đổi một thực thể tại một giao diện sử dụng một dịch vụ được xác định bởi nguồn lực.

4 Chữ viết tắt

5 Tích hợp và khả năng tương tác của các ứng dụng

5.1 Yêu cầu tích hợp ứng dụng

Các yêu cầu về tích hợp ứng dụng phải được mô tả theo các điều sau:

a) các mẫu khả năng tương tác chung liệt kê các giao diện nguồn lực của ứng dụng và các ràng buộc trên các giao diện đó;

b) hồ sơ khả năng tương tác cụ thể để tích hợp trên các ứng dụng mục tiêu.

Như thể hiện trong sơ đồ trường hợp sử dụng ở Hình 4, các ứng dụng sản xuất được đề cập bởi mô hình tích hợp mô tả trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435) có thể nằm trong cùng một miền ứng dụng hoặc thuộc các miền khác nhau. Tích hợp liên miền liên quan đến ít nhất hai ứng dụng, mỗi ứng dụng nằm trong một miền khác nhau. Tích hợp nội miền liên quan đến hai hoặc nhiều ứng dụng nằm trong cùng một miền.

Các yêu cầu tích hợp cho các ứng dụng trong cả trường hợp nội miền và liên miền phải bao gồm các điều hỗ trợ khả năng tương tác của các ứng dụng này. Bộ TCVN 14475 (ISO 18435) xác định một phương pháp mô tả để nắm bắt các yêu cầu tích hợp này cho cả hai trường hợp dưới dạng hồ sơ khả năng tương tác và mẫu.

Hình 4 - Yêu cầu tích hợp ứng dụng

5.2 Yêu cầu đối với mô hình tích hợp

Mô hình tích hợp để tích hợp các ứng dụng phải mô tả những nội dung sau:

a) một tập hợp các ứng dụng cần được tích hợp, bao gồm các khía cạnh đặc biệt của các ứng dụng mục tiêu cụ thể này;

b) một tập hợp các miền được hình thành bởi các ứng.dụng này trong sơ đồ tích hợp miền ứng dụng của một doanh nghiệp sản xuất;

c) một tập hợp các giao diện tương tác, được cung cấp bởi các nguồn lực của ứng dụng và được sử dụng trong việc trao đổi thông tin giữa các ứng dụng.

5.3 Tiêu chí về khả năng tương tác và tích hợp

Hai hoặc nhiều thực thể được coi là có thể tương tác với nhau trong các trường hợp sau:

a) khi các thực thể trao đổi thông tin;

b) khi thông tin được trao đổi theo một bộ quy tắc và các cơ chế;

c) khi các thực thể có sự thông hiểu chung về thông tin.

Hai hoặc nhiều thực thể được coi là tích hợp trong các trường hợp sau:

- khi mỗi thực thể có cấu trúc, hành vi hoặc ranh giới riêng biệt;

- khi hành vi được coi là được thực hiện bởi các thực thể tích hợp chứ không phải bởi một thực thể riêng lẻ;

- khi các thực thể cộng tác, phối hợp và tương tác khi cần thiết để thực hiện tác vụ.

CHÚ THÍCH: Các thực thể có thể là ứng dụng, nguồn lực hoặc quá trình.

Các tiêu chí này được trình bày chi tiết hơn ở 5.5 và 5.6.

5.4 Miền ứng dụng

5.4.1 Quy định chung

Trong một doanh nghiệp, mỗi ứng dụng sản xuất sử dụng các nguồn lực tham gia vào các vai trò cụ thể để thực hiện các tác vụ cụ thể nhằm hoàn thành sứ mệnh của doanh nghiệp. Các ứng dụng khởi tạo trao đổi thông tin với các ứng dụng khác bằng các giao diện do các nguồn lực cung cấp.

Các ứng dụng trong một doanh nghiệp có thể được phân biệt theo quá trình, trình tự các hoạt động trong quá trình, các tác vụ được lịch trình trình và thực hiện trong các hoạt động, các chức năng cụ thể và các nguồn lực cần thiết được sử dụng khi thực hiện các tác vụ.

Theo xác định trong IEC 62264, các ứng dụng trong một doanh nghiệp phải được phân biệt là nằm trong tại một số cấp trong hệ thống phân cấp các ứng dụng hoạt động đồng thời. Mỗi cấp trong hệ thống phân cấp được phân biệt bởi các loại chức năng được thực hiện, các loại nguồn lực liên quan đến các tác vụ, các loại hoạt động và quá trình được tiến hành, các loại thông tin được tạo ra và dùng bởi các chức năng, cũng như các cấu trúc thông tin được trao đối với các cấp khác trong hệ thống phân cấp.

Trong mỗi cấp, một hoặc nhiều ứng dụng được phân loại để cung cấp cùng một loại chức năng chung có thể tạo thành một tập hợp các ứng dụng riêng biệt. Trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435), mỗi tập hợp chức năng riêng biệt phải được gọi là một miền ứng dụng sản xuất. Mỗi miền ứng dụng phải được mô hình hóa để bao gồm một hoặc nhiều ứng dụng có thể đáp ứng một tập hợp các yêu cầu về khả năng tương tác liên quan đến miền cụ thể.

Khi mỗi ứng dụng tích hợp trong một miền đáp ứng được tập hợp các yêu cầu tương tác cụ thể của miền đó, thì miền đó phải được gọi là miền tích hợp.

5.4.2 Các danh mục miền ứng dụng

Trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435), các danh mục miền ứng dụng quan tâm được liệt kê dưới đây và phải được thể hiện bằng Sơ đồ tích hợp miền ứng dụng (ADID), như thể hiện trong Hình 5.

Một số miền ứng dụng ở cấp R3 của hệ thống phân cấp doanh nghiệp được xác định trong IEC 62254.

a) Ứng dụng sản xuất và điều khiển trong các miền ứng dụng D3.1, D2.1 và D1.1

1) D3.1: Lập kế hoạch và lập lịch hoạt động

2) D2.1: Điều khiển giám sát và HMI

3) D1.1: Điều khiển, I/O, hệ thống lưu trữ dữ liệu hoạt động và màn hình bảng điều khiển

b) Đánh giá năng lực, ứng dụng dự đoán và chẩn đoán trong các lĩnh vực ứng dụng D3.2, D2.2 và D1.2

1) D3.2: Đánh giá năng lực và hỗ trợ quyết định

2) D2.2: Dự đoán tài sản và tình trạng, chất lượng sản phẩm, an toàn và quản lý môi trường.

3) D1.2: Sử dụng tài sản, giám sát tình trạng, và giám sát chất lượng

c) Các ứng dụng bảo trì, cấu hình và sửa chữa trong các miền ứng dụng D3.3, D2.3 và Đ1.3

1) D3.3: Lập kế hoạch và lập lịch bảo trì

2) D2.3: Quản lý và theo dõi lệnh bảo trì

3) D1.3: Cấu hình tài sản, hiệu chuẩn, sửa chữa và thay thế

VÍ DỤ: Miền ứng dụng D1.2 có thể được coi là một ứng dụng duy nhất giám sát tình trạng của tài sản sản xuất và thực hiện chẩn đoán để xác định xem tài sản có còn có thể thực hiện tác vụ của mình hay không. Các nguồn lực được phân bổ để thực hiện tác vụ của ứng dụng cần hỗ trợ các giao diện khả năng tương tác cần thiết để hoạt động như một hệ thống tích hợp.

CHÚ THÍCH 1: Hình này chỉ bao gồm các lĩnh vực có liên quan đáng kể đến tích hợp vận hành và bảo trì, chẳng hạn như điều khiển sản xuất, bảo trì và quản lý năng lực.

CHÚ THÍCH 2: Các mũi tên giữa và ngang các cấp chỉ ra rằng các giao dịch có thể diễn ra giữa bất kỳ cấp và bất kỳ cột nào (ví dụ: D1.1 có thể giao tiếp với D3.2).

CHÚ THÍCH 3: Các miền liên quan đến các mức tham chiếu. Một triển khai có thể có tất cả các miền tham chiếu, một số có thể có ít hơn. Nên ánh xạ bất kỳ triển khai nào trở lại các miền tham chiếu ứng dụng này. Bất kỳ miền ứng dụng nào trên hình ảnh này đều có thể tương tác với bất kỳ miền ứng dụng nào khác. Một triển khai xác định các giao diện được các ứng dụng liên quan tiếp xúc với tham chiếu đến các miền ứng dụng này.

Hình 5 - Sơ đồ tích hợp miền ứng dụng (AD1D)

5.4.3 Lập kế hoạch và lịch trình hoạt động (D3.1)

Các ứng dụng trong Miền D3.1 phải tương ứng với việc lập kế hoạch và lập lịch hoạt động sản xuất dựa trên các cam kết sản xuất do các ứng dụng kinh doanh trong các miền ứng dụng D4.1 và D4.2 đưa ra. Các ứng dụng D3.1 phải được mô hình hóa để có các trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D2.1, D3.2, D3.3 và D2.2. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

5.4.4 Điều khiển giám sát và HMI (D2.1)

Các ứng dụng trong miền D2.1 phải tương ứng với các chức năng giao diện điều khiển và giám sát cho phép chuyển đổi các yêu cầu sản xuất thành lập kế hoạch và lập lịch tác vụ của hệ thống điều khiển. Các chức năng này cũng giám sát trạng thái thực hiện của hệ thống điều khiển và cung cấp màn hình thể hiện và giao diện điều hành để cho phép nhân viên giám sát và các ứng dụng giám sát và can thiệp vào quá trình đang được điều khiển. Các ứng dụng D2.1 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D3.1, D3.2, D2.2, D2.3, D1.1 và D1.2. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

5.4.5 Điều khiển, I/O, hệ thống lưu trữ dữ liệu hoạt động và màn hình bảng điều khiển (D1.1)

Các ứng dụng trong miền ứng dụng D1.1 phải tương ứng với điều khiển vòng kín và hoạt động của các thiết bị đầu vào/đầu ra giao diện với các quá trình, thiết bị, máy móc và nhân sự của nhà máy. Các ứng dụng này phải bao gồm nhưng không giới hạn ở những điều sau:

a) lưu trữ dữ liệu nhà máy và truy cập hệ thống, lưu trữ dữ liệu;

b) ghi lại những tài sản nào được sử dụng với một lô vật liệu cụ thể;

c) theo dõi năng suất của dây chuyền sản xuất và tài sản cũng như thời gian ngừng hoạt động do các vấn đề về chất lượng, thay đổi, hỏng hóc thiết bị, vị trí an toàn, bảo trì phòng ngừa, v.v.;

d) điều khiển quá trình và thiết bị;

e) thu thập dữ liệu về quá trình và thiết bị.

Các ứng dụng D1.1 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D2.1, D2.2, D1.2, D1.3, D0.1 và D0.2. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

CHÚ THÍCH: Bằng cách thay đổi điều khiển hoặc cấu hình của một tài sản chịu các ràng buộc mới (ví dụ năng lượng, tuổi thọ và thông lượng), việc sử dụng tài sản có thể được cải thiện hoặc thay đổi. Màn hình bảng điều khiển cho phép người vận hành xem trạng thái hoạt động của thiết bị và cung cấp cho các kỹ sư điều khiển khả năng thay đổi năng lực vận hành của tài sản.

5.4.6 Đánh giá năng lực và hỗ trợ quyết định (D3.2)

Các ứng dụng trong miền ứng dụng D3.2 phải tương ứng với các đánh giá về năng, lực hoạt động sản xuất hiện tại và tương lai trong doanh nghiệp sản xuất. Các ứng dụng này cũng phải bao gồm, nhưng không giới hạn ở, những điều sau:

a) dự đoán về năng lực cần thiết cho một phân đoạn sản xuất cụ thể dựa trên mức sản xuất dự kiến;

b) dự kiến năng lực thành công và đánh giá tác động (môi trường, an toàn và tài chính) cho toàn bộ cơ sở sản xuất hoặc dây chuyền theo thời gian dựa trên nhu cầu trong tương lai và các ràng buộc về quy định;

c) đề xuất các cam kết về nguồn lực để hỗ trợ hoạt động sản xuất dựa trên các thông tin khác, chẳng hạn như:

1) sản lượng sản xuất và mức chất lượng theo thời gian;

2) chi phí trực tiếp/gián tiếp, phế liệu sinh ra, rủi ro môi trường, rủi ro an toàn, rủi ro ngừng hoạt động ngoài kế hoạch;

3) các phần tử ca làm việc và thời vụ.

Các ứng dụng D3.2 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D3.1, D3.3, D4.1, D4.2, D2.1, D2.2 và D2.3. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

5.4.7 Dự đoán tài sản và tình trạng, chất lượng sản phẩm, an toàn và quản lý môi trường (D2.2)

Các ứng dụng trong miền ứng dụng D2.2 phải tương ứng với dự đoán tài sản và đánh giá tình trạng tài sản ước tính tuổi thọ hữu dụng còn lại của tài sản và do đó, thời điểm thực hiện hành động bảo trì chính tiếp theo. Các ứng dụng này cũng phải bao gồm, nhưng không giới hạn ở những điều sau:

a) dự đoán bằng cách sử dụng các tác nhân thông minh khác (ví dụ: tác nhân theo tiêu chuẩn ISO13374) để xác định tình trạng tình trạng hiện tại của tài sản dựa trên chẩn đoán trạng thái bất thường (ví dụ: các chức năng Đánh giá tình trạng theo ISO 13374);

b) tổng hợp dữ liệu và sự kiện phức tạp (báo động, thay đổi hoạt động, v.v.) để phát triển các khuyến cáo về hoạt động và bảo trì cũng như điều chỉnh lịch trình;

c) dự đoán mức tình trạng trong tương lai của tài sản và các lỗi chẩn đoán với xác suất liên quan;

d) ước tính tác động của tình trạng tài sản đến chất lượng sản phẩm, mức an toàn và tuân thủ môi trường.

Các ứng dụng D2.2 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D3.1, D3.2, D3.3, D4.1, D4.2, D2.1 và D2.3. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

5.4.8 Sử dụng tài sản, giám sát tình trạng và giám sát chất lượng (D1.2)

Các ứng dụng trong miền ứng dụng D1.2 phải tương ứng với việc giám sát và chẩn đoán tình trạng tài sản thu thập và chuyển đổi dữ liệu sàn nhà máy (ví dụ: khối Thu thập dữ liệu ISO 13374) thành các mô tả cụ thể (các tính năng) quan tâm. Các ứng dụng này cũng phải bao gồm, nhưng không giới hạn ở, những điều sau:

a) sử dụng các thuật toán xử lý tín hiệu để trích xuất các mô tả cụ thể cần quan tâm (ví dụ khối Giám sát dữ liệu ISO 13374);

b) so sánh các mô tả này với các giá trị hồ sơ cơ sở dự kiến hoặc giới hạn giám sát tình trạng để kích hoạt đầu ra nhất định của các chỉ số trạng thái được liệt kê (ví dụ: mức thấp, mức bình thường, mức cao, "cảnh báo", "báo động", v.v.);

c) tạo cảnh báo giám sát tình trạng dựa trên các giới hạn hoặc đường cơ sở giám sát tình trạng đã xác định (ví dụ: khối Phát hiện trạng thái ISO 13374);

d) tạo ra các đánh giá về việc sử dụng tài sản dựa trên ngữ cảnh hoạt động, nhạy cảm với trạng thái hoạt động hiện tại hoặc môi trường hoạt động;

e) thực hiện lấy mẫu và thử nghiệm thiết bị và máy móc xử lý tương tự như những gì được thực hiện với hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm;

f) thực hiện các ứng dụng chẩn đoán nhúng trả về mã lỗi nếu phát hiện điều kiện bất thường trong tài sản.

Các ứng dụng D1.2 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D1.1, D1.3, D2.1, D2.2, D2.3, D0.1 và D0.2. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

5.4.9 Lập kế hoạch và lập lịch bảo trì (D3.3)

Các ứng dụng trong miền ứng dụng D3.3 phải tương ứng với việc lập kế hoạch và lập lịch hoạt động bảo trì dựa trên các cam kết sản xuất do các ứng dụng miền ứng dụng D3.1 đưa ra. Các ứng dụng D3.3 sau đó tạo ra các kế hoạch bảo trì chi tiết cho các ứng dụng miền ứng dụng D2.3.

Các ứng dụng D3.3 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D3.2, D3.1, D2.1, D2.2, D2.3, D4.1 và D4.2. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

5.4.10 Quản lý và theo dõi lệnh bảo trì (D2.3)

Các ứng dụng trong miền ứng dụng D2.3 phải tương ứng với các ứng dụng thực hiện công việc bảo trì và theo dõi lệnh công việc. Các ứng dụng này chấp nhận lịch trình hoạt động bảo trì và yêu cầu công việc bảo trì dựa trên điều kiện để tạo và theo dõi lệnh công việc trong suốt vòng đời của chúng.

Các ứng dụng D2.3 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D2.2, D2.1, D3.2, D3.3, D1.2 và D1.3. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tâ trong Phụ lục A.

5.4.11 Cấu hình tài sản, hiệu chuẩn, sửa chữa và thay thế (D1.3)

Các ứng dụng trong miền ứng dụng D1.3 phải tương ứng với cấu hình của các thành phần tài sản được tuần tự hóa, bao gồm theo dõi thành phần tài sản. Các ứng dụng này cũng bao gồm, nhưng không giới hạn ở, những điều sau:

a) quản lý các hoạt động sử dụng, hiệu chuẩn, sửa chữa và thay thế vòng đời tài sản trên tất cả các thành phần được tuần tự (bao gồm thiết bị và dụng cụ đo lường tại hiện trường) trực tiếp hoặc thông qua dụng cụ đo lường tại hiện trường di động;

b) điều khiển và ghi lại các hoạt động đó để đáp ứng yêu cầu lệnh làm việc;

c) phát hiện các trạng thái bất thường và cung cấp chỉ dẫn cho các ứng dụng quản lý tài sản khác.

Các ứng dụng D1.3 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D0.1, D0.2, D1.2, D1.1, D2.1, D2.2 và D2.3. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

5.4.12 Hoạt động nội bộ doanh nghiệp và liên doanh nghiệp (D4.1 và D4.2)

Các ứng dụng trong miền ứng dụng D4.1 phải được mô hình hóa để tương ứng với kế hoạch kinh doanh, nguồn nhân lực, đơn đặt hàng và sản xuất; Miền ứng dụng D4.2 phải được mô hình hóa để tương ứng với các ứng dụng hỗ trợ nhà cung cấp và người mua với các chức năng quản lý chuỗi cung ứng và hỗ trợ doanh nghiệp trong kế hoạch kinh doanh, quản lý tài chính, quản lý quan hệ khách hàng và các ứng dụng logistic.

CHÚ THÍCH: Các ứng dụng cấp 4 đôi khi được gọi là hệ thống Hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP). Các ứng dụng này nhằm mục đích hỗ trợ quản lý doanh nghiệp thông qua việc chia sẻ thông tin và truyền thông tốt hơn trên toàn bộ tổ chức và các địa điểm của doanh nghiệp.

Các ứng dụng D4 phải được mô hình hóa để có trao đổi thông tin với các ứng dụng có thể nằm trong các miền ứng dụng sau: D3.1, D3.2 và D3.3. Các ví dụ về trao đổi thông tin cụ thể được mô tả trong Phụ lục A.

5.4.13 Dịch vụ đăng ký nguồn lực (D0.1 và D0.2)

Các ứng dụng liên quan đến miền ứng dụng A0 phải tương ứng với việc xác định và định vị:

a) nguồn lực tài sản, bao gồm nhưng không giới hạn ở thiết bị, máy móc, thiết bị, dụng, cụ, công cụ, đơn vị phần mềm, vật chứa, mạng, cơ sở và các tài sản có thể tái sử dụng khác;

b) nguồn lực phi tài sản, bao gồm nhưng không giới hạn ở nguyên liệu thô, nhiên liệu, thuốc thử, chất xúc tác, chất bôi trơn, bao bì, chất lỏng xử lý và các tài sản tiêu hao khác.

Các ứng dụng này cũng phải bao gồm, nhưng không giới hạn ở, những điều sau:

- phối hợp quản lý vòng đời của các cơ sở tài sản tương tự trên nhiều địa điểm tách biệt về địa lý để khai thác kiến thức và thực hành được phát triển tại từng địa điểm;

- hỗ trợ một chương trình đăng ký tài sản chung trên nhiều doanh nghiệp, sử dụng các nhận dạng chung được chuẩn hóa (ví dụ: ISO/IEC 15453.) cho các nguồn lực và theo dõi các nguồn lực từ khi triển khai đến khi loại bỏ.

Trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435), một nhận dạng được duy nhất (UID) phải được sử dụng để phân biệt một tài sản.

CHÚ THÍCH: Định nghĩa về UID, phương pháp và cách thức gán UID cho tài sản và phương pháp và cách thức nhận dạng UID của tài sản không nằm trong phạm vi của bộ TCVN 14475 (ISO 18435); tuy nhiên, định nghĩa, phương pháp và cách thức này dự kiến phải dựa trên các quy định kỹ thuật không độc quyền và có sẵn công khai.

Phụ lục B mô tả phương pháp tổ chức và sử dụng một tập hợp UID đại diện cho một nhóm tài sản sản xuất đang được xử lý bởi các ứng dụng chẩn đoán, bảo trì và quản lý tài sản liên quan.

5.5 Tích hợp trong ứng dụng

5.5.1 Mô hình tương tác ứng dụng

Theo xác định trong ISO 15745, các phần tử tương tác chính của một ứng dụng bao gồm các quá trình, nguồn lực và trao đổi thông tin (xem Hình 6).

Tích hợp trong một ứng dụng phải được mô tả theo thuật ngữ tích hợp các quá trình và nguồn lực của một ứng dụng, Mãi quá trình sản xuất trong một ứng dụng sản xuất phải được mô hình hóa để bao gồm một tập hợp các hoạt động, trong đó mỗi hoạt động phải sử dụng một tập hợp các nguồn lực sản xuất thành phần và mỗi nguồn lực phải tham gia vào một vai trò cụ thể trong các hoạt động được tổ chức bởi quá trình. Khi thực hiện vai trò của mình trong một hoạt động nhất định, mỗi nguồn lực phải cung cấp một tập hợp các giao diện tương tác để hỗ trợ các trao đổi thông tin được thực hiện. Để hỗ trợ tất cả các trao đổi thông, tin của tất cả các quá trình sản xuất trong một ứng dụng sản xuất, mỗi thành phần nguồn lực sản xuất trong một hệ thống phải cung cấp một tập hợp các giao diện cụ thể phù hợp với các quá trình tương tác.

Các phần tử khả năng tương tác và quan hệ của chúng được minh họa trong Sơ đồ quan hệ tích hợp ứng dụng (AIRD).

CHÚ THÍCH: Thể hiện trong hình này không loại trừ các quá trình trong quá trình hoặc ứng dụng trong ứng dụng.

Hình 6 - Sơ đồ quan - hệ tích hợp ứng dụng (AIRD)

Trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435), trọng tâm là các yêu cầu trao đổi thông tin trong lớp liên kết “Yêu cầu tích hợp” ở Hình 6. Lớp liên kết “Yêu cầu tích hợp” phải chứa các điều kiện xác định xem các giao diện do nguồn lực sản xuất cung cấp có thể hỗ trợ các trao đổi thông tin cần thiết hay không.

Trong Hình 6, mỗi quá trình sản xuất phải được liên kết với một tập hợp các nguồn lực sản xuất có thể tiêu hao hoặc tái sử dụng sau khi quá trình hoàn tất. Khi mỗi quá trình sản xuất tiến hành từ đầu đến cuối, một loạt các trao đổi thông tin phải được liên kết với các nguồn lực sản xuất đó. Chuỗi các trao đổi thông tin phải được mô hình hóa theo các nguồn lực đóng vai trò là nhà sản xuất thông tin và người dùng thông tin, và nơi các trao đổi diễn ra thông qua các giao diện được cấu hình phù hợp.

5.5.2 Khả năng tương tác và tích hợp nguồn lực trong một ứng dụng

Sử dụng các tiêu chí được thiết lập trong 5.3, hai hoặc nhiều nguồn lực ứng dụng tương tác với nhau để thực hiện các tác vụ tương ứng của chúng thông qua một giao diện trong mỗi nguồn lực tương tác. Mỗi trao đổi thông tin giữa các nguồn lực có thể được liên kết với một loại giao diện được cấu hình và triển khai trong mỗi nguồn lực tham gia.

Sử dụng các tiêu chí được thiết lập trong 5.3, hai hoặc nhiều nguồn lực liên quan đến mỗi quá trình được tích hợp để thể hiện cấu trúc, hành vi hoặc ranh giới theo yêu cầu của ứng dụng.

CHÚ THÍCH 1: Các loại giao diện điển hình là giao diện cảm biến để thu thập tín hiệu vật lý, giao diện người máy để ra lệnh và thể hiện cho người vận hành, giao diện mạng cho thiết bị, v.v. Để hỗ trợ các trao đổi cần thiết, mỗi giao diện hỗ trợ một bộ dịch vụ cần thiết, trong đó mỗi dịch vụ cung cấp một cấp nhất định và chất lượng dịch vụ cụ thể.

CHÚ THÍCH 2: Các giao diện cho phép khả năng tương tác của các nguồn lực được cấu hình để hỗ trợ các đặc điểm luồng thông tin, chẳng hạn như số lượng, chất lượng, nguồn, đích và tỷ lệ trao đổi thông tin. Các luồng thông tin giữa các nguồn lực bao gồm các kiểu dữ liệu, ý nghĩa, cấu trúc, trình tự trao đổi và thời gian trao đổi được xử lý bởi một tập hợp các giao diện phần mềm và phần cứng.

CHÚ THÍCH 3: Mỗi luồng thông tin có thể được mô hình hóa như một sơ đồ trình tự UML chi tiết thể hiện các nguồn lực liên quan, thông tin được trao đổi giữa các nguồn lực này và các thuộc tính theo thời gian của mỗi trao đổi (ví dụ: khởi tạo, sắp xếp, đồng bộ hóa, hoàn thành).

CHÚ THÍCH 4: Quá trình tích hợp được thực hiện thông qua hành vi kết hợp của các nguồn lực và được điều phối theo thứ tự và thời gian trao đổi thông tin.

5.5.3 Khả năng tương tác và tích hợp các quá trình trong một ứng dụng

Trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435), tiêu chí được thiết lập ở 5.3 yêu cầu việc tích hợp hai hoặc nhiều quá trình trong một ứng dụng phải được thực hiện thông qua khả năng tương tác giữa các quá trình này và việc sử dụng các nguồn lực tích hợp liên quan.

Tất cả các giao diện cần thiết để hỗ trợ trao đổi thông tin giữa các quá trình trong một ứng dụng phải được thể hiện trong một bảng nguồn lực-nguồn lực cho ứng dụng. Nếu N là tổng số nguồn lực trong ứng dụng, bảng phải được thể hiện dưới dạng ma trận N × N, trong đó mỗi phần tử trong ma trận phải liệt kê yêu cầu trao đổi thông, tin giữa bất kỳ hai nguồn lực nào trong một ứng dụng.

AIME là phương pháp đảm bảo tuân thủ 5.3. Khi có thể quy định các AIME đã hoàn thành cho một ứng dụng, thì các quá trình phải được coi là tích hợp. AIME phải được xác định theo hồ sơ khả năng tương tác ứng dụng ISO 15745.

5.6 Tích hợp trong một miền

5.6.1 Khả năng tương tác và tích hợp các ứng dụng trong một miền

Trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435), tiêu chí được thiết lập trong 5.3 yêu cầu việc tích hợp hai hoặc nhiều ứng dụng trong một miền phải được thực hiện thông qua khả năng tương tác giữa các ứng dụng này và việc sử dụng các quá trình tích hợp liên quan được hỗ trợ bởi tập hợp các nguồn lực tích hợp kết hợp.

Một tập hợp con của các nguồn lực tích hợp này phải cung cấp các loại giao diện trao đổi thông tin có thể tương tác sau:

a) nguồn lực với quá trình;

b) quá trình với ứng dụng;

c) ứng dụng với miền.

Bộ giao diện đầy đủ cho một ứng dụng tích hợp có thể khác với bộ giao diện của một ứng dụng tích hợp khác. Tuy nhiên, bất kỳ hai ứng dụng nào trong một miền cụ thể đều phải hỗ trợ một bộ giao diện chung để cho phép trao đổi thông tin giữa chúng. Bộ AIME tương ứng với một ứng dụng tích hợp cũng có thể khác một phần so với bộ AIME cho một ứng dụng tích hợp khác trong một miền cụ thể.

Tất cả các giao diện cần thiết để hỗ trợ trao đổi thông tin giữa các ứng dụng trong một miền phải được thể hiện trong một bảng ứng dụng-đến-ứng dụng cho miền đó. Nếu K là tổng số ứng dụng trong một miền, bảng, phải được thể hiện dưới dạng ma trận KxK, trong đó mỗi phần tử trong ma trận phải liệt kê yêu cầu trao đổi thông tin giữa bất kỳ hai ứng dụng nào trong miền.

ADME là phương pháp đảm bảo tuân thủ 5.2. Khi có thể quy định các ADME đã hoàn thành cho một miền, thì các ứng dụng phải được coi là tích hợp. ADME phải được xác định theo hồ sơ khả năng tương tác ứng dụng ISO 15745.

5.6.2 Quy định chung về các phần tử ma trận

Trong bộ TCVN 14475 (ISO 18435), chỉ các ADME cho các ứng dụng trong lĩnh vực bảo trì và sửa chữa, trong lĩnh vực điều khiển và sản xuất, và trong, lĩnh vực chẩn đoán và đánh giá năng lực mới được xem xét.

TCVN 14475-2 (ISO 18435-2) sẽ cung cấp định nghĩa chi tiết về AIME (Phần tử Ma trận Tương tác Ứng dụng) và ADME (Phần tử Ma trận Miền Ứng dụng). Mỗi phần tử sẽ liệt kê các trao đổi thông tin giữa hai thực thể tương tác (xem Hình 7).

Hình 7 - Phần tử ma trận

CHÚ THÍCH 1: Một ADME cho bất kỳ hai ứng dụng tích hợp nào đều liên quan đến một tập hợp AIME được liên kết với các nguồn lực thuộc về các ứng dụng khác nhau.

CHÚ THÍCH 2: Các giao diện cần thiết để hỗ trợ AIME giữa các nguồn lực của một ứng dụng cũng có thể hỗ trợ AIME giữa các nguồn lực của các ứng dụng khác nhau.

Việc trao đổi thông tin giữa các thực thể sẽ được mô tả bằng phương pháp mô tả đường dẫn. Một tập hợp các mô tả đường dẫn phải được thể hiện bằng AIME hoặc ADME. Phương pháp mô tả này phân biệt thực thể nguồn, thực thể đích cũng như các thuộc tính khác của trao đổi, chẳng hạn như:

a) tần suất và độ trễ của trao đổi;

b) tính quan trọng của việc trao đổi;

c) loại hình trao đổi;

d) bất kỳ hạn chế nào đối với việc trao đổi, chẳng hạn như:

1) không đồng bộ,

2) đồng bộ,

3) chặn;

e) loại giao diện.

Ví dụ về các thuộc tính của ADME bao gồm:

- tên ứng dụng nguồn;

- nhận dạng ứng dụng nguồn;

- tên ứng dụng, mục tiêu;

- định danh ứng dụng mục tiêu;

- cơ quan đăng ký ứng dụng;

- mô tả thông điệp ứng dụng;

- định danh thông điệp ứng dụng;

- tên miền ứng dụng;

- định danh miền ứng dụng.

6. Tích hợp giữa các miền

6.1 Khả năng tương tác và tích hợp giữa các ứng dụng trong các miền khác nhau

Trao đổi thông tin giữa hai ứng dụng trong các miền khác nhau cũng phải được thể hiện theo ADME. Các ứng dụng có thể nằm trong các miền khác nhau ở cùng một cấp phân cấp hoặc trong các miền khác nhau ở các cấp phân cấp khác nhau của doanh nghiệp theo ADID.

Cấu trúc của ADME cho hai ứng dụng trong các miền khác nhau tương tự như ADME cho hai ứng dụng trong, cùng một miền. Nếu L là số ứng dụng trong một miền và M là số ứng dụng trong một miền khác, ma trận hoàn chỉnh với L × M các thành phần sẽ chứa bộ ADME mô tả các yêu cầu về khả năng tương tác cho các ứng dụng.

6.2 Các ứng dụng trong các miền khác nhau ở cùng một cấp trong một hệ thống phân cấp

Khi hai ứng dụng nằm trong các miền khác nhau nhưng cùng cấp trong hệ thống phân cấp ứng dụng doanh nghiệp, tập hợp các ADME mô tả các yêu cầu về khả năng tương tác sẽ liên quan đến các loại nguồn lực có năng lực xử lý thông tin tương tự. Việc trao đổi thông tin giữa các nguồn lực liên quan đến các miền khác nhau tạo thành các AIME bao phủ nhiều ứng dụng và mở rộng qua nhiều miền.

Việc tích hợp các ứng dụng nằm trong, các miền khác nhau phải được mô tả theo các ADME trải dài trên các miền. Các giao diện tương tác sẽ hỗ trợ các AIME và các ADME phải là chung cho các miền ở cùng cấp.

6.3 Các ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau ở các cấp khác nhau trong một hệ thống phân cấp

Khi các ứng dụng trong các miền khác nhau nằm ở các cấp khác nhau trong hệ thống phân cấp doanh nghiệp, tập hợp các ADME mô tả các yêu cầu về khả năng tương tác sẽ liên quan đến các loại nguồn lực có năng lực xử lý thông tin khác nhau. Việc trao đổi thông tin giữa các nguồn lực này liên quan đến các miền khác nhau ở các cấp khác nhau sẽ hình thành AIME và ADME yêu cầu một tập hợp các giao diện tương tác có thể cho phép các nguồn lực ở các cấp khác nhau hợp tác, cộng tác và phối hợp thực hiện các tác vụ kết hợp của chúng.

6.4 Yêu cầu tích hợp trên các kịch bản ứng dụng

Một số kịch bản ứng dụng từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau sẽ được cung cấp trong TCVN 14475- 3 (ISO 18435-3). Các kịch bản này minh họa các tương tác kết hợp trong cấp và liên cấp giữa các miền ứng dụng.

Những tình huống này không nhằm mục đích cung cấp đầy đủ thông tin, nhưng được đưa ra dưới dạng ví dụ về cách sử dụng các định nghĩa về ADID, AIRD, AIME, ADME và các định nghĩa về hồ sơ khả năng tương tác của ISO 15745 để mô tả các yêu cầu tích hợp.

6.5 Yêu cầu tích hợp về mẫu khả năng tương tác

TCVN 14475-3 (ISO 18435-3) sẽ xác định các mẫu được sử dụng để thể hiện các yêu cầu tích hợp của nhiều ứng dụng khác nhau tham gia vào bất kỳ tình huống nào.

7 Sự phù hợp và sự tuân thủ

7.1 Khía cạnh sự phù hợp

Sự phù hợp với tiêu chuẩn này phải được các nhà cung cấp triển khai nêu rõ theo các hướng dẫn sau:

a) tuyên bố về sự phù hợp phải nêu rõ những điều nào trong tiêu chuẩn này được tham chiếu trong một triển khai cụ thể;

b) khi một số điều trong tiêu chuẩn này cần được triển khai như một nhóm, thì tập hợp các điều này phải được tham chiếu như một nhóm trong một triển khai cụ thể;

c) một số sơ đồ trong tiêu chuẩn này được xây dựng theo các quy ước UML phải là một phần của tuyên bố tuân thủ khi cần thiết.

7.2 Khía cạnh sự tuân thủ

Việc tuân thủ tiêu chuẩn này phải được các nhà cung cấp quy định kỹ thuật nêu rõ theo các hướng dẫn sau:

a) mục đích của tuyên bố tuân thủ là tuyên bố những điều nào trong tiêu chuẩn này được tham chiếu trong một quy định kỹ thuật cụ thể;

b) khi một số điều trong tiêu chuẩn này cần được tham chiếu như một nhóm, thì tập hợp các điều này phải được tham chiếu như một nhóm trong một đặc tả cụ thể;

c) một số sơ đồ trong tiêu chuẩn này được xây dựng theo các quy ước UML phải là một phần của tuyên bố tuân thủ khi cần thiết.

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Ma trận miền ứng dụng

A.1 Tổng quan và tính chất

Theo mô hình tích hợp được mô tả trong tiêu chuẩn này, việc tích hợp các ứng dụng trong một miền ứng dụng phải được mô hình hóa theo một bộ ADME.

Những trao đổi thông tin này cũng được coi là diễn ra giữa các ứng dụng trong các miền ứng dụng khác nhau có thể ở các cấp khác nhau trong hệ thống phân cấp ứng dụng.

Cụ thể, một tập hợp các trao đổi thông tin giữa hai ứng dụng có thể được thể hiện dưới dạng ADME. Một tập hợp các ADME được sử dụng để mô tả sự tích hợp của một số ứng dụng trong các miền khác nhau để hiện thực hóa một kịch bản ứng dụng, công nghiệp cụ thể.

13 danh mục miền ứng dụng trong Hình 5 có thể được sử dụng để tạo thành ma trận chung 13x13, trong đó các hàng và cột tương ứng với các miền ứng dụng và các mục trong bảng tương ứng với các phần tử ma trận liên miền.

Bảng A.1 - Ma trận miền ứng dụng

Ví dụ, phần tử ma trận được chỉ định là “Từ D2.2 đến D3.2" biểu thị thông tin được trao đổi bởi một ứng dụng nằm trong miền D2.2 với một ứng dụng khác nằm trong miền D3.2.

Bảng A.2 đến A.11 thể hiện cáo nhóm ADME được sắp xếp theo cấp miền trong doanh nghiệp, theo ADID. Các nhận dạng miền tuân theo ký hiệu của Hình 5. Mỗi ví dụ bao gồm một tập hợp các mục thông tin được trao đổi giữa các ứng dụng nằm trong miền.

Bảng A.2 - Các mục được trao đổi giữa các miền cấp D0.1 và cấp 1, 2, 3

Bảng A.3 - Các mục được trao đổi giữa miền cấp D0.2 và cấp 1, 2, 3

Bảng A.4 - Các mục được trao đổi giữa các miền ở cấp 1

Bảng A.5 - Các mục được trao đổi từ miền ở cấp 1 sang miền ở cấp 2

Bảng A.6 - Các mục được trao đổi từ miền ở cấp 2 sang miền ở cấp 1

Bảng A.7 - Các mục được trao đổi giữa các miền ở cấp 2

Bảng A.8 - Các mục được trao đổi từ miền ở cấp 2 sang miền ở cấp 3

Bảng A.9 - Các mục được trao đổi từ miền ở cấp 3 sang miền ở cấp 2

Bảng A.10 - Các mục trao đổi giữa các miền ở cấp 3

Bảng A.11 - Các mục trao đổi giữa các miền ở cấp 3 và các miền ở cấp 4

 

Phụ lục B

(tham khảo)

Dịch vụ đăng ký tài sản được phối hợp

B.1 Quản lý vòng đời tài sản

Một phương, pháp quản lý vòng đời tài sản được phối hợp xem xét tất cả các loại tài sản, tất cả các giai đoạn trong vòng đời của tài sản và tất cả các bên liên quan tham gia vào quá trình quản lý tài sản. Những lợi ích của phương pháp tiếp cận như vậy được công nhận rộng rãi và phản ánh những cải tiến đáng kể về quá trình có thể đạt được khi công nghệ thông tin phù hợp được áp dụng cho các hoạt động, quản lý tài sản riêng lẻ trong một địa điểm của doanh nghiệp.

Một cách tiếp cận như vậy cũng có thể được mở rộng để bao gồm nhiều địa điểm, trong, đó kiến thức và thực hành được phát triển tại từng địa điểm được khai thác để cải thiện toàn bộ tổ chức. Các lợi ích bổ sung của cách tiếp cận đa địa điểm được phối hợp phụ thuộc vào việc lựa chọn các giải pháp cho phép thực hành tốt nhất trên toàn bộ tổ chức và các đối tác trong chuỗi cung ứng, chứ không phải cách họ cải thiện một nhà máy hoặc hoạt động chức năng cụ thể. Phân tích và lập kế hoạch trên toàn doanh nghiệp, lựa chọn công nghệ quan trọng và quản lý dự án hiệu quả trở nên thiết yếu để điều hòa các nhu cầu chung.

Sự phối hợp cần thiết được minh họa trong ví dụ sau về một ảnh chụp nhanh vòng đời của một tài sản:

a) một tài sản cần thiết được quy định trong quá trình thiết kế kỹ thuật và mô tả tài sản chi tiết được chuẩn bị để mua sắm; tài sản và vai trò của nó trong quá trình được xác định;

b) lệnh mua tài sản được hệ thống kinh doanh trong doanh nghiệp phát hành; nhà cung cấp tài sản được xác định và lịch trình giao hàng cùng địa điểm đến được xác định;

c) khi đến nơi, hệ thống kinh doanh tiếp nhận phải ghi lại hồ sơ về tài sản mới, số sêri được chỉ định và nhập vào hệ thống kinh doanh và thẻ tài sản liên quan được gắn vào;

d) tài sản vật chất được chuyển đến hệ thống lưu trữ tài sản để sử dụng trong tương lai;

e) tài sản vật chất được lấy ra theo lệnh làm việc để lắp đặt mới hoặc sửa chữa;

f) trong quá trình triển khai, nhãn hiệu, kiểu máy và số sêri của tài sản được gửi đến hệ thống quản lý dữ liệu tài sản, cùng, với thông tin về định vị vật lý nơi tài sản được đưa vào sử dụng, nhân sự thực hiện triển khai và ngày giờ bắt đầu sử dụng;

g) hệ thống quản lý dữ liệu tài sản xác minh thông tin về tài sản đã triển khai và tài sản đã mua/bằng cách sử dụng số sêri được chỉ định; ngoài ra, lệnh làm việc liên quan đến số sêri tài sản được ghi lại là đã hoàn tất;

h) trong khi sử dụng, tình trạng của tài sản được theo dõi bởi hệ thống điều khiển hoặc chẩn đoán, sau đó hệ thống này phải đưa ra cảnh báo hoặc báo động cho hệ thống bảo trì khi phát hiện tình trạng, hỏng hóc bất thường hoặc sắp xảy ra;

i) khi cần thiết, một lệnh bảo trì được tạo ra theo số sêri của tài sản, việc sửa chữa hoặc thay thế tài sản phù hợp được thực hiện và tài sản được đưa trở lại hoạt động; khi việc thay thế được thực hiện, số sêri của cả hai tài sản đều được ghi chú;

j) tài sản được đưa ra khỏi dịch vụ và được tân trang lại trong xưởng sửa chữa phải được đưa trở lại hệ thống lưu trữ tài sản để sử dụng trong tương lai;

k) Tài sản khi hết thời hạn sử dụng phải bị loại bỏ và số sêri của tài sản phải được ghi chú tương ứng trong hệ thống quản lý dữ liệu tài sản.

Trong suốt các giai đoạn khác nhau của vòng đời tài sản, các hệ thống kinh doanh và nhà máy khác nhau phải sử dụng một tên tham chiếu duy nhất và rõ ràng để theo dõi tài sản đó cũng như năng lực thực hiện vai trò được chỉ định của tài sản đó.

B.2 Nhận dạng và theo dõi tài sản

Để thiết lập một dịch vụ theo dõi tài sản được phối hợp, các phần tử sau đây phải được xem xét trong quá trình thiết kế, triển khai và vận hành:

a) một phân loại hoặc thuật ngữ chuẩn để phân loại các loại tài sản và vai trò của chúng trong ứng dụng công nghiệp và một từ điển thuật ngữ và định nghĩa liên quan;

b) một mô hình thông tin hỗ trợ đăng ký tài sản chung cho nhiều doanh nghiệp với nhiều địa điểm vật lý, trong đó tài sản có thể được đặt trong suốt vòng đời của nó, ví dụ: nhận dạng duy nhất của tài sản có thể tuân theo ISO/IEC 15459 sao cho thẻ tài sản:

1. phải chứa nhận dạng doanh nghiệp được cấp bởi Mã cơ quan cấp phát (IAC) được công nhận và đăng, ký bởi cơ quan đăng ký ISO/IEC 15459;

2. phải quy định duy nhất một mặt hàng riêng lẻ trong nhận dạng doanh nghiệp, sản phẩm hoặc sổ bộ phận.

CHÚ THÍCH: Nên sử dụng mô hình thông tin có các danh mục siêu dữ liệu có thể mở rộng dễ dàng để hỗ trợ các loại thông tin nhận dạng sau:

- danh mục doanh nghiệp, mã, phân loại;

- danh mục nền tảng và trang web, mã, phân loại;

- danh mục, mã, phân loại phân khúc nền tảng và trang web;

- danh mục mạng, mã phân khúc nền tảng và trang web;

- danh mục tài sản thành phần được tuần tự hóa, mã, phân loại;

- các danh mục dữ liệu thành phần được tuần tự hóa, mã;

- các danh mục vị trí đo lường, mã, phân loại;

- danh mục đơn vị kỹ thuật, mã.

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ISO/IEC 10746-2:1996, Information technology - Open Distributed Processing - Reference Model: Foundations

[2] ISO 13374-1, Condition monitoring and diagnostics of machines - Data processing, communication and presentation - Part 1: General guidelines

[3] ISO/IEC 15459-1, Information technology - Unique identifiers - Part 1: Unique identifiers for transport units

[4] ISO 15745-1, Industrial automation systems and integration - Open systems application integration framework- Part 1: Generic reference description

[5] TCVN 14475-2 (ISO 18435-2), Hệ thống tự động hóa công nghiệp và tích hợp - Chẩn đoán, đánh giá năng lực và tích hợp các ứng dụng, bảo trì - Phần 2: Mô tả và định nghĩa các phần tử ma trận miền ứng dụng

[6] TCVN 14475-3 (ISO 18435-3), Hệ thống tự động hóa công nghiệp và tích hợp - Chẩn đoán, đánh giá năng lực và tích hợp các ứng dụng bảo trì - Phần 3: Phương pháp mô tả tích hợp ứng dụng

[7] IEC 61131 (tất cả các phần), Programmable controllers

[8] IEC 61499 (tất cả các phần), Function blocks

[9] IEC 61915, Low-voltage switchgear and controlgear - Device profiles for networked industrial devices

[10] MIMOSA OSA-CBM, Open Systems Architecture for Condition-Based Maintenance

[11] MIMOSA OSA-EAI, Open Systems Architecture for Enterprise Application Integration

[12] OMG UML V1.4, Unified Modelling Language Specification (Version 1.4, September2001)

Mục lục

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

4 Chữ viết tắt

5 Tích hợp và khả năng tương tác của các ứng dụng

6 Tích hợp giữa các miền

7 Sự phù hợp và sự tuân thủ

Phụ lục A (tham khảo) - Ma trận miền ứng dụng

Phụ lục B (tham khảo) - Dịch vụ đăng ký tài sản được phối hợp

Thư mục tài liệu tham khảo