Обобщенная корпоративная эталонная архитектура и методология

Обобщенная корпоративная эталонная архитектура и методология ( GERAM ) — это обобщенная структура корпоративной архитектуры для интеграции предприятий и проектирования бизнес-процессов . Она определяет набор компонентов, рекомендуемых для использования в проектировании предприятий . ^[1]

Эта структура была разработана в 1990-х годах совместной рабочей группой Международной федерации автоматического управления (IFAC) и Международной федерации обработки информации (IFIP) по корпоративным архитектурам для корпоративной интеграции. Разработка началась с оценки существовавших тогда структур для интеграции корпоративных приложений , которая была разработана в общее определение так называемой «обобщенной архитектуры». ^[2]

Одной из основ GERAM является то, что моделирование предприятия рассматривалось как основная проблема в проектировании и интеграции предприятия . Оно содержало несколько строительных блоков, в которых были реализованы методологии и соответствующие языки, такие как:

• Инструменты моделирования предприятия (GEMT) для поддержки процесса интеграции предприятия.
• Онтологические теории (ОТ),
• Общие корпоративные модели (GEM) и
• Общие модули (GM)

Строительные блоки были разработаны для поддержки процесса моделирования, предоставляя средства для более эффективного моделирования. ^[1]

Полученная модель предприятия (EM) представляет все или часть операций предприятия. Эти модели позволят моделировать операционные альтернативы и, таким образом, лидировать в их оценке. GERAM предоставляет общее описание всех элементов, рекомендуемых в проектировании и интеграции предприятия.

Обобщенная эталонная архитектура и методология предприятия (GERAM) — это эталонная архитектура предприятия, которая моделирует всю историю жизни проекта интеграции предприятия от его первоначальной концепции в глазах предпринимателей, которые изначально его разработали, через его определение, функциональный дизайн или спецификацию, детальное проектирование, физическую реализацию или строительство и, наконец, эксплуатацию до устаревания. Архитектура стремится быть относительно простой структурой, на которой могут быть отображены все функции и действия, вовлеченные в вышеупомянутые фазы жизни проекта интеграции предприятия. Она также позволит указать инструменты, используемые исследователями или практиками на каждой фазе. Определенная архитектура будет применяться к проектам, продуктам и процессам; а также к предприятиям. ^[3]

Обобщенная эталонная архитектура и методология предприятия (GERAM) была разработана в 1990-х годах рабочей группой IFAC / IFIP по архитектурам для интеграции предприятий , в которую входили Питер Бернус , Джеймс Г. Нелл и другие. Рабочая группа IFAC/IFIP по архитектурам для интеграции предприятий была создана в 1990 году и с тех пор изучает эталонные архитектуры предприятий. ^[3]

Целевая группа установила требования, которым должны удовлетворять кандидаты на корпоративные эталонные архитектуры и связанные с ними методологии для удовлетворения потребностей промышленности в таких вспомогательных средствах для интеграции предприятий . Результат был назван целевой группой GERAM, что означает «Обобщенная корпоративная эталонная архитектура и методология». Целевая группа показала, что такая архитектура осуществима и что несколько архитектур, в настоящее время доступных в литературе, уже могут или потенциально могут удовлетворять таким требованиям. ^[3]

Развитие корпоративной эталонной архитектуры началось с разработки методологии проектирования передовых производственных систем в 1980-х годах, ^[4] например, CIMOSA , архитектуры открытых систем для CIM. ^{[5] [6]} Структура GERAM была впервые опубликована Питером Бернусом и Ласло Немешем в 1994 году. ^[2]

Восемь основных компонентов, как показано на рисунке 1, следующие:

• Generic Enterprise Reference Architecture (GERA) : определяет общие концепции, связанные с предприятием, рекомендуемые для использования в проектах интеграции предприятия. Эти концепции включают жизненный цикл корпоративных систем; моделирование бизнес-процессов; языки моделирования для различных пользователей архитектуры (бизнес-пользователи, проектировщики систем, специалисты по моделированию ИТ и другие); интегрированное представление модели в различных представлениях модели.
• Методологии общего проектирования предприятий (GEEM) : Опишите общие процессы интеграции предприятий. Эти методологии могут быть описаны в терминах моделей процессов с подробными инструкциями для каждого шага процесса интеграции.
• Универсальные языки моделирования предприятий (GEML) : определение универсальных конструкций (строительных блоков) для моделирования предприятий, адаптированных к различным потребностям людей, создающих и использующих корпоративные модели.
• Общие инструменты моделирования предприятий (GEMT) : определение общей реализации методологий интеграции предприятий и языков моделирования, а также другой поддержки для создания и использования корпоративных моделей.
• Модели предприятия (EM) : представляют работу предприятия. Эти модели будут представлены с использованием общих языковых конструкций моделирования.
• Онтологические теории (ОТ) : формализуют наиболее общие аспекты концепций, связанных с предприятием, в терминах основных свойств и аксиом.
• Общие корпоративные модели (GEM) : определение справочных моделей (частичных моделей), которые охватывают концепции, общие для многих предприятий. GEM будут использоваться в корпоративном моделировании для повышения эффективности процесса моделирования.
• Общие модули (GM) : определяют общеприменимые продукты, которые можно использовать при интеграции предприятий (например, инструменты, интеграционные инфраструктуры и т. д.).

Generic Enterprise Reference Architecture (GERA) определяет общие концепции, связанные с предприятием, рекомендуемые для использования в проектах интеграции предприятия. Эти концепции включают жизненный цикл ; типы сущностей предприятия, моделирование предприятия с моделированием бизнес-процессов ; интегрированное представление модели в различных представлениях модели и языках моделирования для различных пользователей архитектуры предприятия (бизнес-пользователи, проектировщики систем, специалисты по моделированию ИТ и т. д.). ^[1]

Обеспечивает идентификацию фаз жизненного цикла для любой сущности предприятия от концепции сущности до ее конечного завершения. Рисунок 2: Концепция жизненного цикла GERA, показывает фазы жизненного цикла GERA сущностей предприятия. Всего было определено 9 фаз жизненного цикла.

• Фаза идентификации позволяет идентифицировать бизнес предприятия или любую его часть с точки зрения его связи с внутренней и внешней средой. Это включает определение общих обязательств интеграционной или инженерной деятельности, которая должна быть выполнена в соответствующих проектах.
• Фаза концепции предусматривает представление управленческих видений, миссий, ценностей, операционных концепций (строительство/покупка и т. д.), политик и т. д.
• Фаза требований позволяет описать операционные процессы и собрать все их функциональные, поведенческие, информационные и функциональные требования.
• Фаза проектирования представляет собой спецификацию операционной системы со всеми ее компонентами, удовлетворяющими вышеуказанным требованиям. Могут быть указаны альтернативы процесса и ресурсов, которые обеспечивают операционные альтернативы для использования во время операции.
• На этапе внедрения описывается реальная операционная система, которая может отличаться от спроектированной системы из-за предпочтений предприятия или доступности компонентов.
• Фаза сборки поддерживает реализацию системы, физическую реализацию ресурсов, тестирование и проверку разработанных процессов и последующий выпуск в эксплуатацию.
• На этапе эксплуатации используются запущенные операционные процессы и предоставленные ресурсы для поддержки этапов жизненного цикла продуктов предприятия.
• Фаза изменения/реинжиниринга системы позволяет модифицировать или реинжиниринговать операционные процессы в соответствии с вновь выявленными потребностями или возможностями, предоставляемыми новыми технологиями.
• Фаза окончания срока службы поддерживает переработку или утилизацию операционной системы по окончании ее использования в работе предприятия. Эта фаза должна предоставить концепции переработки и/или утилизации всей или части системы.

Определяет типы сущностей, которые будут использоваться в корпоративном проектировании и корпоративной интеграции. Принимая рекурсивный взгляд на интеграцию, можно определить всего пять типов сущностей с их связанными жизненными циклами. Рекурсивность первых четырех типов сущностей можно продемонстрировать, определив роль различных сущностей, их продуктов и отношений между ними. Рисунок 3: Концепция корпоративной сущности GERA, показывает фазы жизненного цикла GERA корпоративных сущностей. Всего было определено 9 фаз жизненного цикла.

• Стратегическая сущность управления предприятием (тип 1): определяет необходимость и начало любых инженерных усилий предприятия.
• Сущность инжиниринга/интеграции предприятия (тип 2): предоставляет средства для реализации сущности предприятия типа 1. Она использует методологии (сущность типа 5) для определения, проектирования, внедрения и построения работы сущности предприятия (сущность типа 3).
• Субъект предприятия (тип 3): является результатом функционирования субъекта типа 2. Он использует методологии (субъект типа 5) и операционную систему, предоставляемую субъектом типа 2, для определения, проектирования, внедрения и создания продуктов (услуг) предприятия (субъект типа 4).
• Продуктовая сущность (тип 4): является результатом функционирования сущности типа 3. Она представляет собой все продукты (услуги) предприятия.
• Методологическая сущность (тип 5): представляет собой методологию, которая будет использоваться в любом типе сущности предприятия.

Рисунок 3 представляет собой цепочку разработок сущности предприятия. Сущность типа 1 всегда начинает создание любой сущности более низкого уровня, определяя цель, область действия и задачи для конкретной сущности. Разработка и внедрение новой сущности предприятия (или нового бизнес-подразделения) затем будет осуществляться сущностью типа 2; тогда как сущность типа 3 будет отвечать за разработку и производство нового продукта (сущность типа 4). За возможным исключением сущности типа 1, все сущности предприятия будут иметь связанный жизненный цикл сущности. Однако это всегда операционная фаза жизненного цикла сущности, в которой определяется, создается, разрабатывается и строится сущность более низкого уровня. Сама операция поддерживается связанной методологией для проектирования предприятия, эксплуатации предприятия, разработки продукта и поддержки производства

Рисунок 3 также показывает жизненный цикл методологии (сущность типа 5) и модель процесса, разработанную на ранних этапах жизненного цикла методологии. Однако должно быть четкое различие между жизненным циклом методологии с ее различными фазами и ее моделью процесса. Последняя используется для поддержки операционной фазы конкретной сущности предприятия. Операционные отношения различных типов сущностей также показаны на рисунке 4: Концепция сущности предприятия GERA (тип 3), которая демонстрирует вклад различных сущностей в фазы жизненного цикла сущности типа 3. Сама производственная сущность производит продукт предприятия в ходе своей операционной фазы (сущность типа 3).

Концепция моделирования предприятия предоставляет модели процессов операций предприятия. Процессно-ориентированное моделирование позволяет представлять работу сущностей предприятия и типов сущностей во всех ее аспектах: функциональном, поведенческом, информационном, ресурсном и организационном. Модели, которые могут использоваться для поддержки принятия решений путем оценки операционных альтернатив или для управления и мониторинга операций на основе модели.

Чтобы скрыть сложность полученной модели, она будет представлена ​​пользователю в различных подмножествах (представлениях). Эта концепция представления показана на рисунке 5: Концепция общей справочной архитектуры GERA. Она применима на всех этапах жизненного цикла. Обратите внимание, что представления будут генерироваться из базовой интегрированной модели и любых манипуляций с моделью. Это означает, что любое изменение, вносимое в одно конкретное представление, будет отражено во всех соответствующих аспектах модели. Модель жизненного цикла GERA определила четыре различных представления: функция, информация, решение/организация и ресурс/структура. При необходимости могут быть определены и другие представления, поддерживаемые инструментом моделирования. Кроме того, модель жизненного цикла GERA предусматривает две различные категории моделирования: управление операциями и связанное с обслуживанием клиентов.

Языки моделирования повышают эффективность моделирования предприятий. Кроме того, они позволяют получить общее представление о работе предприятия. Языки моделирования должны быть приспособлены для разных пользователей моделей предприятий; например, для бизнес-пользователей, проектировщиков систем и специалистов по моделированию ИТ.

Языки моделирования должны поддерживать моделирование всех типов сущностей на всех этапах их соответствующих жизненных циклов. Кроме того, языки моделирования должны предоставлять общие конструкции, а также макроконструкции (GEM), построенные из общих. Последнее еще больше повысит производительность моделирования.

Рисунок 5 показывает эталонную архитектуру для тех фаз жизненного цикла сущности предприятия, которые требуют общих конструкций. Частичный уровень показывает место GEM в эталонной архитектуре. Конкретный уровень указывает фазы жизненного цикла самой сущности предприятия.

Методологии проектирования общего предприятия (GEEM) описывают процесс интеграции предприятия и, согласно фреймворку GERAM (рисунок 1), приведут к модели работы предприятия. Методологии будут направлять пользователя в инженерной задаче моделирования и интеграции предприятия. Могут существовать различные методологии, которые будут направлять пользователя по различным задачам, требуемым в процессе интеграции. ^[1]

Методологии инжиниринга предприятия должны ориентироваться на концепцию жизненного цикла, определенную в GERA, и должны поддерживать различные фазы жизненного цикла, показанные на рисунке 2. Сам процесс интеграции предприятия обычно направлен на эксплуатацию сущности предприятия типа 3 (см. выше) и выполняется как задача инжиниринга предприятия сущностью предприятия типа 2 (рисунки 2 и 4). Задача интеграции может начинаться на любой соответствующей фазе инжиниринга (указанной на рисунке 6: Инжиниринг предприятия и концепция жизненного цикла) жизненного цикла сущности и может использовать любую из этих фаз. Поэтому процессы, относящиеся к различным фазам инжиниринга предприятия, должны быть независимы друг от друга, чтобы поддерживать различные последовательности задач инжиниринга.

Методологии инжиниринга предприятий могут быть описаны в терминах моделей процессов с подробными инструкциями для каждого шага процесса интеграции. Это позволяет не только очень хорошо представить методологию для ее понимания, но и обеспечивает идентификацию информации, которая будет использоваться и производиться, необходимых ресурсов и соответствующих обязанностей, которые будут назначены для процесса интеграции. Представление процесса методологий должно использовать соответствующий язык моделирования, обсуждаемый ниже.

Общие языки моделирования предприятий (GEML) определяют общие конструкции (строительные блоки) для моделирования предприятий . Общие конструкции, которые представляют различные элементы операции, улучшают как эффективность моделирования, так и понимание модели. Эти конструкции должны быть адаптированы к различным потребностям людей, создающих и использующих корпоративные модели. Поэтому могут существовать различные языки, которые подходят для разных пользователей (например, бизнес-пользователей, проектировщиков систем, специалистов по моделированию ИТ и других). ^[1]

Моделирование работы предприятия означает описание его процессов и необходимой информации, ресурсов и организационных аспектов. Поэтому языки моделирования должны предоставлять конструкции, способные улавливать семантику работы предприятия. Это особенно важно, если модели предприятия должны поддерживать работу самого предприятия.

Поддержка принятия решений на основе моделей, а также управление и мониторинг операций на основе моделей требуют конструктов моделирования, которые поддерживают конечных пользователей и представляют операционные процессы в соответствии с восприятием пользователей.

Языки моделирования повышают эффективность моделирования предприятий. Кроме того, они позволяют создать общее представление о работе предприятия. Языки моделирования должны поддерживать моделирование всех типов сущностей на всех этапах их соответствующих жизненных циклов. Кроме того, языки моделирования должны предоставлять общие конструкции, а также макроконструкции (GEM), построенные из общих. Последнее еще больше повысит производительность моделирования.

Общие инструменты моделирования предприятия (GEMT) определяют общую реализацию методологий интеграции предприятия и языков моделирования , а также другую поддержку для создания и использования моделей предприятия . Инструменты моделирования должны предоставлять пользователю руководство как для самого процесса моделирования, так и для операционного использования моделей. Поэтому проекты инструментов моделирования предприятия должны охватывать не только методологию моделирования, но и должны предоставлять возможность внедрения модели для моделирования операционных процессов. Последнее также должно включать возможности анализа и оценки результатов моделирования. ^[1]

Модели предприятий (EM) представляют операции предприятия в основном в форме бизнес-процессов . Однако в некоторых случаях могут быть подходящими и другие представления. Бизнес-процессы будут представлены с использованием общих конструкций языка моделирования, определенных выше для соответствующей инженерной методологии. Операции предприятия обычно довольно сложны и поэтому их трудно понять, если все соответствующие аспекты операции представлены в общей модели. Чтобы уменьшить сложность модели для пользователя, следует предоставить различные представления, которые позволяют пользователям видеть только интересующий аспект. ^[1]

Онтологические теории (ОТ) формализуют наиболее общие аспекты концепций, связанных с предприятием, в терминах существенных свойств и аксиом. Онтологические теории можно рассматривать как « метамодели », поскольку они рассматривают факты и правила о фактах и ​​правилах предприятия и его моделей. ^[1]

Общие модели предприятий (GEM) определяют эталонные модели (частичные модели), которые охватывают концепции, общие для многих предприятий. GEM будут использоваться в моделировании предприятий для повышения эффективности процесса моделирования. ^[1]

Общие модули (GM) определяют общеприменимые продукты, которые могут использоваться при интеграции предприятий (например, инструменты, интегрирующие инфраструктуры и т. д.) ^{[1] .}

• Компьютерно-интегрированное производство
• ЦИМОЗА
• Функциональная архитектура программного обеспечения
• ИСО 19439

 В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием Национального института стандартов и технологий.

• FB Vernadat (1996). «Корпоративное моделирование и интеграция: принципы и приложения», Chapman & Hall, Лондон. ISBN  0-412-60550-3
• TJ Williams и Hong Li, Спецификация и заявление о требованиях к GERAM (Обобщенная эталонная архитектура и методология предприятия) со всеми требованиями, проиллюстрированными примерами из эталонной архитектуры и методологии предприятия Purdue PERA , ОТЧЕТ НОМЕР 159 Purdue Laboratory for Applied Industrial Control, ноябрь 1995 г., версия 1.1
• Д. Шортер, редактор, «Оценка конструкций моделирования CIM — Отчет об оценке конструкций для представлений в соответствии с ENV 40 003», в: Компьютеры в промышленности — том 24, №№ 2–3
• TJ Williams и др., «Архитектуры для интеграции производственной деятельности и предприятий», в: Компьютеры в промышленности - т. 24, №№ 2-3
• ENV 40 003 Компьютерно-интегрированное производство . Архитектура систем. Структура моделирования предприятий. CEN/CENELEC, 1990
• ENV 12 204 Передовые производственные технологии — Архитектура систем — Конструкции для моделирования предприятий CEN TC 310/WG1, 1995
• Чарльз Дж. Петри, младший (1992). Моделирование интеграции предприятий; Труды конференции ICEIMT , The MIT Press. ISBN 0-262-66080-6 

Викискладе есть медиафайлы, связанные с GERAM .

• GERAM: Обобщенная эталонная архитектура и методология предприятия, версия 1.6.3. Питер Бернус , март 1999 г.