1. L'intégration
Contrairement aux outils de simulation traditionnels, Simio est conçu pour devenir un jumeau numérique des processus, avec un accent particulier sur l'intégration des données aux ERP/SCP/MES/IOT existants et à toute autre source de données. Cette exigence a guidé la conception des données et des fonctions de modélisation de Simio.
Simio se connecte à la fois aux données de base (statiques) telles que les matériaux, les nomenclatures, les routages, les postes de travail, les niveaux de personnel, etc. ainsi qu'aux données transactionnelles (dynamiques) telles que les bons de travail, les en-cours de fabrication, le statut des ressources et l'inventaire des matériaux bruts et finis. La relation entre Simio RPS et les systèmes d'entreprise est illustrée par un exemple dans la Figure 1 ci-dessous.
Figure 1: Simio en tant que jumeau numérique de processus connecté aux systèmes d'entreprise
Bien que les données transactionnelles puissent provenir de nombreuses sources différentes, la plupart des données critiques proviennent des systèmes ERP, SCP et MES. Ces systèmes constituent les principales sources de données pour la gestion de la production. Ils fournissent une liste principale des ordres de production - tels que les dates de lancement, les dates d'échéance et les quantités commandées - ainsi que les produits composants et les produits finis nécessaires pour répondre à la demande du client.Cette liste comporte également des données secondaires associées, telles que les gammes de travaux, les nomenclatures, etc. Elle fournit également un calendrier d'achat des matériaux qui répertorie les articles requis auprès des fournisseurs externes, y compris leur heure d'arrivée prévue, dans le but de faire correspondre ces matériaux avec le calendrier de production.
Dans certains cas, les données transactionnelles peuvent résider en dehors des systèmes ERP, SCP et MES, dans des feuilles de calcul, des bases de données, des fichiers plats ou d'autres formes. Simio est conçu pour importer des données transactionnelles à partir de toutes ces sources variées.
Simio offre trois (3) caractéristiques clés pour intégrer le modèle de planification aux données transactionnelles et opérationnelles. La première est une base de données relationnelle en mémoire qui est entièrement configurable pour correspondre au schéma de n'importe quelle source de données externe. La deuxième est une architecture ouverte pour configurer des connecteurs de données pour importer des données transactionnelles ou opérationnelles à partir de sources externes. La troisième est une construction de modélisation qui est entièrement configurable pour correspondre aux données relationnelles en mémoire dans les tables de données.
Ces caractéristiques se combinent pour fournir un cadre de modélisation qui peut s'adapter à n'importe quelle donnée externe, indépendamment de la source ou du schéma de données. La base de données relationnelle configurable en mémoire de Simio fournit l'interface clé entre les données de l'entreprise et la logique du modèle. Les données transactionnelles et opérationnelles sont importées dans cette base de données et conservées en mémoire pour une exécution rapide du modèle de jumeau numérique. La logique du modèle peut à la fois lire et écrire dans cette base de données en mémoire.
Le schéma de la base de données est entièrement configurable et peut correspondre exactement au schéma existant des sources de données externes, ce qui élimine souvent le besoin de transformer les données pendant l'importation/exportation. L'importation/exportation se fait par le biais des connecteurs de données Simio. Des connecteurs de données standard sont fournis pour les bases de données les plus courantes, Excel et les fichiers CSV, ainsi que pour les interfaces de programmation Web.
Simio assure l'interopérabilité entre les systèmes, comme le résume et le montre la figure 2 ci-dessous :
- Connecteurs Excel et CSV (Excel)
- Connecteurs de base de données (SQL/Oracle, etc.)
- AVEVA, Tulip MES (ou autres) en utilisant les API standards ou les services Web
- Dispositifs IoT, résolveurs externes et outils d'IA utilisant PTC Kepware, HighByte, etc.
- API Web ou base de données (intégration cloud) (SAP S4 HANA, Oracle, Kinaxis, Microsoft Dynamics, OMP, etc.)
Figure 2: Capacités d'intégration et connecteurs de données de Simio
Les données transactionnelles pour le modèle de jumeau numérique sont typiquement importées ou téléchargées depuis l'ERP au début de chaque période de planification et sont statiques pendant la période de planification. En revanche, les données opérationnelles du MES sont en constante évolution et le connecteur de données MES est donc souvent un connecteur dynamique. Par exemple, une panne de machine détectée par le MES peut automatiquement déclencher Simio pour générer un nouveau planning basé sur le temps d'arrêt prévu pour la machine. Le cadre d'intégration de Simio prend en charge les connecteurs de données statiques et dynamiques à la fois pour les données transactionnelles et opérationnelles.
Au fur et à mesure que le paysage des données d'entreprise évolue et que les clients développent des entrepôts de données centraux, généralement dans le nuage, en utilisant des techniques telles que l'espace de noms unifié (UNS) pour cartographier et transformer les données afin qu'elles soient prêtes et utilisables par la plupart des applications telles que les outils d'analyse, mais aussi pour soutenir la création d'un jumeau numérique tel que Simio qui est entièrement généré par les données et piloté à partir de données statiques et dynamiques de l'usine/de la chaîne d'approvisionnement/de l'entrepôt. La figure 3 ci-dessous montre une approche plus progressive ou moderne pour mieux soutenir les jumeaux numériques et atteindre des objectifs tels que low-touch/no-touch ou même une usine ou un système entièrement intelligent.
Figure 3 : Intégration de Simio à un stockage central dans le nuage UNS
Pour prendre en charge la plupart des intégrations dans les systèmes ERP, SCP et MES, Simio a créé deux méthodologies principales pour l'implémentation en fonction de l'infrastructure informatique existante du client et de ses préférences. Cette prise en charge concerne à la fois une approche indirecte ("Push") et une approche directe ("Pull") de l'intégration en fonction des exigences du client.
1.1 Approche d'intégration directe ("Pull")
Dans cette approche, Simio déclenche une extraction des systèmes de données pertinents en fonction d'un événement programmé ou d'une entrée utilisateur, par exemple en utilisant le SAP API Business HUB à l'aide du Simio Web API Data Connector. Cela permet de s'assurer que Simio utilise les informations les plus récentes. L'approche d'intégration directe est illustrée dans la Figure 4 ci-dessous :
Figure 4 : Illustration de l'approche d'intégration directe ("Pull")
L'approche d'intégration directe ("Pull") est décrite ci-dessous à un niveau élevé :
- Simio lance le processus d'intégration en envoyant une requête GET à une application middleware associée à un système ERP, MES, SCP ou IoT.
- Dès réception de l'appel lancé par Simio, l'application intergicielle agit comme un messager web, transmettant la demande au système ERP/MES/SCP/IoT, qui génère alors les données nécessaires et les renvoie à l'application intergicielle.
- L'application intergicielle envoie le message à Simio formaté en JSON ou XML, qui est stocké dans la base de données relationnelle résidente en mémoire de Simio en utilisant une feuille de style XSLT (v1.0) pour le mappage et la traduction des données.
- Une fois la simulation terminée, Simio exploite toutes les capacités d'intégration bidirectionnelle, ce qui lui permet d'envoyer (POST) les informations de programmation à l'application middleware, puis au système ERP/MES/SCP/IoT source.
1.2 Approche d'intégration indirecte ("Push")
En utilisant une couche de données de persistance supplémentaire, Simio a également créé une approche "Push" pour l'intégration aux systèmes ERP, SCP et MES existants, comme illustré dans la Figure 5 ci-dessous. Les mises à jour sont poussées depuis les systèmes ERP, SCP et MES via un middleware vers la base de données de stockage (couche de persistance) pilotant Simio, par exemple en utilisant l'interface d'optimisation de la production SAP (POI). Les données sont alors prêtes lorsque les utilisateurs souhaitent créer une programmation et fonctionnent bien pour les programmations quotidiennes ou hebdomadaires de routine. Les mises à jour doivent être synchronisées pour s'assurer que Simio ne déclenche pas la prochaine session de planification ou d'expérimentation tant que la mise à jour n'est pas terminée.
Figure 5 : Illustration de l'approche d'intégration indirecte ("Push")
L'approche d'intégration indirecte ("Push") est décrite ci-dessous à un niveau élevé :
- Lancé par un processus de planification des tâches ou un déclencheur, le système ERP/MES/SCP/IoT génère des messages qui sont envoyés à une application intergicielle.
- Avant de transmettre les messages à Simio, l'application intergicielle peut avoir besoin d'effectuer un mappage de transformation basé sur l'utilisation prévue des données pour s'aligner sur les exigences de la table de modèle de Simio. Les messages mis à jour sont ensuite transférés vers la base de données de transit en utilisant les adaptateurs de base de données de l'intergiciel ou les fichiers XML.
- Simio extrait ensuite les données de la base de données à l'aide d'un connecteur de données, mettant ainsi à jour les tables en mémoire de Simio.
- Une fois la simulation terminée, Simio exploite toutes les capacités d'intégration bidirectionnelle, ce qui lui permet de renvoyer les informations d'ordonnancement vers la zone de transit pour que l'application middleware puisse y accéder et, par la suite, le système ERP/MES/SCP/IoT source.
2. Architecture des systèmes
L'architecture des systèmes est différente dans la plupart des déploiements en fonction de l'environnement informatique du client. Sur la base des exigences et des flux de travail en matière d'expérimentation, de planification et de programmation, les systèmes sources seront identifiés dans le cadre du processus d'intégration et d'identification des flux de travail. La figure 6 ci-dessous donne un exemple illustratif de ce que peut contenir le paysage des systèmes et de la manière dont les différents systèmes interagissent dans le cadre d'un déploiement d'entreprise typique.
Figure 6: Exemple d'architecture de systèmes pour un déploiement d'entreprise
3. Options de déploiement de Simio RPS
Simio RPS offre plusieurs options de déploiement pour prendre en charge différents environnements opérationnels et méthodes de travail. Simio RPS étant à la fois une solution de simulation et de planification, il est utilisé par différentes personnes dans différents rôles d'utilisateur au fur et à mesure que le projet progresse de sa phase de conception (simulation et analyse) à la phase d'exploitation (planification et ordonnancement). En fonction de ses besoins, un client peut déployer Simio RPS dans l'une ou l'autre des options de déploiement énumérées et illustrées dans la Figure 7 ci-dessous.
3.1 Option 1 - Bureau
3.1.1 Conception et exploitation
Pendant la phase de développement et d'analyse du modèle, il est souvent préférable de déployer Simio RPS sur un ordinateur portable ou de bureau. Cela permet aux membres de l'équipe de projet de travailler hors ligne car les modèles sont stockés sous forme de fichiers XML compressés qui sont faciles à transférer entre ordinateurs et même à envoyer par email aux membres de l'équipe lorsque des mises à jour ont été apportées au modèle pour révision et test. Les membres de l'équipe travailleront souvent hors site pendant la plus grande partie du projet, ce qui est la meilleure façon d'utiliser cette option.Cette option est également valable pour le déploiement opérationnel du système de planification, à condition que l'ordinateur de bureau ou l'ordinateur portable ait accès au réseau du client pour accéder aux données opérationnelles nécessaires à l'exécution du modèle à des fins d'expérimentation ou pour générer un programme de production. Cette option fonctionne particulièrement bien au début de la phase de déploiement et de test de la solution, alors que des améliorations et des modifications continues du modèle sont requises par les différents membres de l'équipe pour affiner la logique du modèle.
3.1.2 Exploiter
Simio peut être configuré pour fournir une vue opérationnelle. Grâce à cette vue opérationnelle, le modèle Simio est utilisé pour créer des plannings et exécuter différentes expériences afin de tester des stratégies opérationnelles en modifiant les données et les propriétés prédéfinies incluses lors de la phase de développement du modèle. L'utilisateur ne peut pas modifier le modèle avec cette option de déploiement.
3.2 Option 2 - Solution en nuage (publique (Azure) ou privée (sur site))
La solution en nuage de Simio, Simio Portal Edition, a deux options de déploiement. Son option publique est hébergée sur le service Microsoft Azure. L'option privée de Simio est installée sur un serveur Windows avec IIS (Internet Information Services).
Pour héberger le portail Simio sur site, le client devra louer ou acquérir l'infrastructure matérielle nécessaire pour créer cet environnement hébergé derrière ses propres systèmes de sécurité (pare-feu). L'option hébergée peut également être utilisée à des fins d'expérimentation pour évaluer les stratégies opérationnelles en modifiant les données et les paramètres définis lors de la phase de développement du modèle.
Figure 7: Options de déploiement opérationnel de Simio
4. Configuration logicielle requise pour le bureau/serveur VM
- Windows 8.1 ou version ultérieure, ou Windows 10 Anniversary Update ou version ultérieure.
- Les systèmes d'exploitation 32 et 64 bits sont entièrement pris en charge.
- En cas d'installation sur Windows 8.1, la mise à jour d'avril 2014 (KB2919355) doit être installée en premier (voir https://support.microsoft.com/en-us/kb/2919355). La mise à jour 2919442 est également requise (voir https:// support.microsoft.com/en-us/kb/2919442).
- Simio requiert la version 4.7.2 de .NET Framework, qui fait partie de l'installation par défaut.
5. Configuration matérielle recommandée pour le déploiement du portail sur site
Configuration du serveur Windows
- Ordinateur équipé d'un processeur quadruple cœur cadencé à 2,6 GHz ou plus. Des cœurs supplémentaires sont recommandés pour des performances optimales.
- 64 Go de RAM ou plus recommandés, 16 Go de RAM au minimum.
- Disque d'un téraoctet (de préférence à semi-conducteurs) avec support RAID pour les données. L'espace disque nécessaire dépend de la taille du modèle, du nombre d'étapes de travail planifiées, du nombre de scénarios enregistrés et de la quantité de données conservées en ligne dans la base de données de production.
- Microsoft Windows Server 2012 R2 ou supérieur
- Microsoft SQL Server 2012 ou version supérieure.
- IIS avec support ASP.NET 4.7.
REMARQUE : l'utilisation de trois serveurs distincts pour la base de données, le serveur d'application et IIS peut être configurée, mais n'est pas obligatoire.
6. Documents de référence supplémentaires
Vous trouverez ci-dessous des références supplémentaires fournissant des informations plus détaillées sur les exigences d'intégration spécifiques aux différents systèmes d'entreprise.
Plate-forme SAP Business Technology
https://github.com/SimioLLC/SAPCloudPlatformIntegration
AVEVA MES