Разработка стандартизованного механизма интеграционного взаимодействия прикладного программного обеспечения с платформой для создания цифровых двойников

О проекте

Краткое описание проекта

Проект направлен на разработку и стандартизацию механизма интеграционного взаимодействия прикладного программного обеспечения с платформой для создания цифровых двойников.

В рамках проекта предусматривается формирование базовых элементов интеграционных решений, определение архитектуры и механизмов асинхронного обмена данными, а также создание стенда для апробации разрабатываемых интеграционных решений.

Стенд предназначен для тестирования и проверки интеграционных сценариев и включает разворачивание необходимой инфраструктуры, обеспечивающей взаимодействие платформы цифровых двойников, расчетных сервисов и сервиса обмена сообщениями.

Результатом проекта станет стандартизованный механизм интеграционного взаимодействия, обеспечивающий унифицированное подключение расчетных сервисов и библиотек к платформе цифровых двойников.

Цель проекта

Разработка стандартизованного механизма интеграционного взаимодействия прикладного программного обеспечения с платформой цифровых двойников для расширения возможностей создаваемых цифровых двойников.

Задачи проекта

1. Анализ стандартов и лучших практик в области интеграционного взаимодействия MES-систем.
2. Выбор архитектуры интеграции данных для платформы цифровых двойников.
3. Проработка базовых элементов механизма интеграционных решений.
4. Разработка стенда для апробации интеграционных решений.
5. Разворачивание и настройка инфраструктуры стенда, включая сервис обмена сообщениями и вспомогательные компоненты.
6. Пилотирование проекта с использованием стенда для выявления областей неопределенности в интеграции данных. Проработка решений для выявленных областей неопределенности.
7. Формирование и стандартизация требований к интеграционному взаимодействию прикладного программного обеспечения с платформой цифровых двойников.

Участники проекта

• Леонид Латнер (Нефтеавтоматика);
• Кирилл Страмнов (Хромос-Инжиниринг);
• Разработчики прикладного и расчетного программного обеспечения;
• Эксперты и методологи.

Ожидаемые результаты проекта

• определены базовые элементы механизма интеграционного взаимодействия;
• сформирована архитектура интеграции данных;
• определены протоколы интеграционного взаимодействия;
• описаны механизмы асинхронного обмена данными;
• определён набор передаваемых данных;
• разработана и утверждена структура интеграционных сообщений;
• разработан стенд для апробации интеграционных решений;
• развернута инфраструктура стенда (включая сервис обмена сообщениями и вспомогательные компоненты);
• обеспечена возможность тестирования и унифицированного подключения расчетных сервисов и библиотек к платформе цифровых двойников.
• разработан SMART-стандарт интеграционного взаимодействия прикладного программного обеспечения с платформой для создания цифровых двойников.

Что сделано

Определена предварительная архитектура интеграции

Предварительная архитектура интеграционного взаимодействия включает следующие компоненты:

• платформу для создания цифровых двойников;
• сторонние сервисы (расчетные библиотеки, смежные системы и др.), включая программные модули пилотных проектов;
• сервис обмена сообщениями (message-сервис).

Интеграционное взаимодействие между платформой и сторонними сервисами осуществляется путем передачи сообщений утвержденной структуры через message-сервис.

Message-сервис может использоваться как единая шина данных для обмена сообщениями между цифровым двойником, расчетными сервисами и другими системами управления производством.

Интеграционное взаимодействие предназначено для:

• передачи исходных данных из платформы цифровых двойников во внешние расчетные сервисы;
• получения результатов расчетов;
• обеспечения возможности одновременной работы платформы с несколькими сторонними сервисами;
• создания единого информационного пространства для систем управления производством.

Требования к стандартизации.

В качестве основы для стандартизации архитектуры интеграции используется ГОСТ Р 58546–2019 «Интеграция систем управления предприятием (часть 6). Модель службы обмена сообщениями».

Требования ГОСТ подлежат конкретизации с учетом специфики задач цифровых двойников.

В рамках проекта подлежат определению и утверждению:

• протоколы интеграционного взаимодействия;
• структура интеграционных сообщений;
• состав и форматы передаваемых данных;

Выбран стек технологий для реализации интеграции

Сервис обмена сообщениями должен:

• поддерживать асинхронный обмен сообщениями;
• обеспечивать работу по протоколу MQTT;
• иметь открытый исходный код;
• поддерживать функционирование в средах Linux и Windows.

Для реализации интеграционного взаимодействия предполагается использование RabbitMQ либо аналогичных брокеров сообщений.

Определены формат и структура сообщений данных

Структура интеграционного сообщения приведена в файле Структура файла обмена.xlsx

Структура сообщений может быть дополнена по мере подключения дополнительных расчетных сервисов.

В работе

• Настройка message-сервиса для интеграции.
• Доработка платформы для создания цифровых двойников с учетом архитектуры интеграции и структуры сообщений
• Поиск заинтересованных разработчиков сервисов, реализующих математические расчеты моделей цифровых двойников.