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WO2003050676A2 - System und verfahren zum verfolgen und/oder auswerten des informationsaustausches - Google Patents

System und verfahren zum verfolgen und/oder auswerten des informationsaustausches Download PDF

Info

Publication number
WO2003050676A2
WO2003050676A2 PCT/DE2002/004382 DE0204382W WO03050676A2 WO 2003050676 A2 WO2003050676 A2 WO 2003050676A2 DE 0204382 W DE0204382 W DE 0204382W WO 03050676 A2 WO03050676 A2 WO 03050676A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
applications
information
level
software
exchange
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/004382
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2003050676A3 (de
Inventor
Elmar Thurner
Dirk Langkafel
Thomas Merkl
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US10/497,774 priority Critical patent/US7802235B2/en
Priority to EP02794959A priority patent/EP1454237A2/de
Publication of WO2003050676A2 publication Critical patent/WO2003050676A2/de
Publication of WO2003050676A3 publication Critical patent/WO2003050676A3/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/36—Preventing errors by testing or debugging software
    • G06F11/362—Software debugging
    • G06F11/3636—Software debugging by tracing the execution of the program

Definitions

  • the invention relates to a system and method for tracking and / or evaluating the exchange of information between, in particular, heterogeneous software applications, in particular MES applications, in a software system coupling the software applications, the software applications and the software system being stored on at least one computer unit.
  • the invention further relates to a corresponding computer program, a computer program product and a data processing device.
  • Manufacturing Execution Systems are systems that, for example, provide information for optimizing production processes.
  • the manufacturing execution systems have to supplement the rough planning data of the ERP systems with plant-specific and current detailed planning data and pass them on to the subordinate automation level.
  • they have the task of taking over production-relevant information from the automation level, preparing it and using it to avoid the corporate management level.
  • MES systems thus perform the task of vertical integration between the company management level and the automation level.
  • Typical individual tasks of MES systems are enterprise asset management ment, maintenance management, information management, scheduling, dispatching and trace & track. These tasks are carried out by MES components or MES applications.
  • No. 6,083,281 describes a method for tracking the activities of entities in software systems. However, this procedure relates to how the entities work and not to the data exchange between the entities. This procedure is intended to support software developers in the development and test phase.
  • the object of the present invention is to provide a system and a method for tracking, evaluating and logging the communication of software components, in particular in MES systems. According to the invention, the above object is achieved for a system by the features of claim 1.
  • An essential advantage of the invention lies in the simple and automatic verification of the data exchange. It can be ensured whether the intended information has actually been exchanged. This means that it can be verified whether information has actually been sent by a sender or has reached the recipient. Furthermore, transmission errors or bottlenecks that have occurred can be identified and analyzed very easily. From this, optimizations for the underlying software system or project can be derived. Another advantage is that it is very easy to provide evidence to authorities, such as the FDA (for example, through generated reports).
  • a first advantageous embodiment of the present invention for a system is that the results of the analysis of the information exchange and / or the analysis of the errors can be processed directly by the software system. The results of the analysis and the conclusions drawn
  • Another advantageous embodiment of the present invention for a system is that certain information and / or errors can be selected by forming a filter. This makes it very easy for a user to access specific information. Possible filters are, for example, sender, recipient, period, IDs of messages. The filters can be defined, for example, using input masks and input aids (keyboard, mouse, etc.). This gives a user the option of scaled and dedicated information acquisition.
  • a further advantageous embodiment of the present invention for a system is that the tracking and / or evaluation takes place at the project level or at the adapter level or at the level of an information channel. This enables scaled information acquisition and evaluation on different abstraction levels (project level, adapter level, port level).
  • a further advantageous embodiment of the present invention for a system is that adapters and / or wrappers are used as coupling mechanisms.
  • Adapter and wrapper technologies are known mechanisms in information technology to integrate software components into a system.
  • a wrapper forms the API (Application Programmable Interface) of a third-party component (e.g. an MES)
  • a method of the API of the external component becomes a method of the framework program or an integer data type of the API of the external component becomes an integer data type of the framework program, etc.
  • COM objects Component Object Model
  • the creation of a wrapper for an is to be integrated Component can be automated.
  • a wrapper corresponds to a bridge. Wrappers can be realized very quickly.
  • Adapters are one level higher than wrappers. They offer a unified view of connected applications. An adapter offers functionality to start, operate, etc. the component to be coupled. An adapter corresponds to a "facade" in the language of the design pattern.
  • a further advantageous embodiment of the present invention for a system is that the first and second devices are implemented by a device or the first, second and fourth devices are implemented by a device or the first and fourth devices are implemented by a device or the second and fourth Device are realized by a device.
  • This enables a compact and resource-minimizing (eg storage space saving) design.
  • Another advantageous embodiment of the present invention for a system is that the third device is integrated in one of the other devices. This also enables a compact and resource-minimizing (e.g. space saving) design. Furthermore, access times to database content can be optimized.
  • An essential advantage of the invention lies in the simple and automatic verification of the data exchange. It can be ensured whether the intended information has actually been exchanged. That it can be verified whether information has actually been sent by a sender or has arrived at the receiver. Furthermore, transmission errors or bottlenecks that have occurred can be identified and analyzed very easily. From this, optimizations for the underlying software system or project can be derived. Another advantage is that it is very easy to provide proof to authorities, e.g. FDA can be carried out (e.g. through generated reports).
  • a first advantageous embodiment of the present invention for a method is that the results of the analysis of the information exchange and / or the analysis of the errors are processed directly by the software system.
  • the results of the analysis and the conclusions drawn can be taken into account directly in the software system (e.g. changing the configuration of components, dimensioning or design of communication connections).
  • Another advantageous embodiment of the present invention for a method is that certain information and / or errors are selected by forming a filter. This makes it very easy for a user to access specific information.
  • Possible filters are, for example, sender, recipient, period, IDs of messages.
  • the filters can be defined, for example, using input masks and input aids (keyboard, mouse, etc.). This enables a user to create scaled and dedicated information.
  • a further advantageous embodiment of the present invention for a method is that the tracking and / or evaluation is carried out at the project level or at the adapter level or at the level of an information channel. This enables scaled information acquisition and evaluation on different abstraction levels (project level, adapter level, port level).
  • a wrapper maps the API (Application Programmable Interface) of a third-party component (eg an MES application from a third party) into the object model of the framework program.
  • a method of the API of the external component becomes a method of the framework program or an integer data type of the API of the external component becomes an integer data type of the framework program, etc.
  • COM objects Component Object Model
  • the creation of a wrapper for a component to be integrated can be automated.
  • a wrapper corresponds to a bridge. Wrappers can be realized very quickly.
  • Adapters are one level higher than wrappers. They offer a unified view of connected applications. An adapter offers functionality to start, operate, etc. the component to be coupled. An adapter corresponds to a "facade" in the language of the design pattern.
  • a further advantageous embodiment of the present invention for a method is that the first and second devices are implemented by a device or the first, second and fourth devices are implemented by a device or the first and fourth devices are implemented by a device or the second and fourth device can be realized by one device. This enables a compact and resource-minimizing (e.g. storage space saving) design.
  • Another advantageous embodiment of the present invention for a method is that the third device is integrated in one of the other devices. This also makes it compact and resource-minimizing
  • Access times to database content can also be optimized.
  • Another advantageous embodiment of the present invention is that the method according to the invention is implemented by a computer program. This means that any modifications or adjustments can be made easily.
  • Another advantageous embodiment of the present invention is that the computer program for the method according to the invention is stored on a data carrier. This makes the process easy to handle in terms of logistics and distribution.
  • Another advantageous embodiment of the present invention is that the computer program for the method according to the invention is installed on a data processing device. This increases performance.
  • 10 shows a sequence chart: evaluation mode, 11 shows a "component" as a meta object model in UML notation,
  • FIG. 13 shows the object structure of a connection in UML.
  • the illustration according to FIG. 1 shows an overview of the three control levels, as can usually be found in a manufacturing or manufacturing company.
  • the pyramid shape expresses that the information is compressed at the top.
  • the top level is the ERP level (Enterprise Resource Planning).
  • ERP level Enterprise Resource Planning
  • the business and sales tasks are usually carried out in a company (e.g. finance, sales, human resources, reporting) - and material management) are carried out at this level
  • the SAP R / 3 system is an ERP system that is used very frequently at company management level.
  • the lowest level of the pyramid is the automation level (controls).
  • controls programmable logic controllers
  • PLC programmable logic controllers
  • PLS visualization and process control systems
  • the drives, actuators and sensors of the production and / or manufacturing facilities are directly connected to the systems on this level.
  • the link between the ERP level and the automation level is formed by the MES level.
  • the applications at the MES level thus ensure vertical integration between the ERP level and the automation level.
  • the MES applications have to carry out the rough planning of the ERP systems around production plant-specific detailed planning supplement and forward to the systems at the automation level.
  • it is the task of the MES applications to record production-related data at the automation level, to process it and to forward it to the ERP level (company management level).
  • Typical MES applications include Quality Management (QM), Maintenance Management (MM), Performance Analysis (PA), Process Management, Labor Management, Asset Management.
  • QM Quality Management
  • MM Maintenance Management
  • PA Performance Analysis
  • Process Management Labor Management
  • Asset Management Asset Management
  • MES systems or ERP systems usually contain a so-called runtime system for the temporal sequence control of the components involved (subcomponents, modules, tasks, processes of the operating system, etc.), as well as a so-called engineering system for creating and editing programs that are used for Execution in the runtime system are provided.
  • the illustration according to FIG. 2 shows an exemplary overview image with software and hardware units for MES solutions.
  • the individual MES applications AI to A3 are connected to a framework program (framework) IF via adapters AD1 to AD3.
  • a user workstation PIW1 is coupled to the framework program IF via a bidirectional information path II and can thus manage and monitor the MES applications which are attached or integrated thereon.
  • the user workstation PIW1 usually consists of a display device (monitor, display, etc.), a data processing system (eg PC) with processor and memory devices, and input units (keyboard, mouse, etc.).
  • the MES applications AI to A3 and the framework program IF can run on their own data processing units or processors, but it is also possible that they run on the data processing unit of the PIW1.
  • the respective MES applications AI to A3 are connected to the framework program IF via adapters AD1 to AD3.
  • the adapters are thus the coupling modules between the framework program IF and the applications. Applications that are heterogeneous per se can thus be connected to one another via the adapters, and integration with the framework program IF makes it possible to communicate between the applications and to exchange data.
  • the adapters are software modules that create connections to various applications. In typical integration scenarios, these are integrations to systems from the MES, ERP, SCADA or Controls world.
  • An adapter offers functionality to start and operate a component to be connected, etc.
  • An adapter allows access to data and functions of the application or application to be coupled, provides certain runtime data and allows engineering information to be loaded from the application or application to be coupled.
  • Adapters can differ in terms of their structure and scope. For example, adapters can be permanently programmed or they can be configured or modeled. They can also differ with regard to the possibilities of access to the application to be coupled, for example adapters can only allow data access, but it is also possible for adapters to allow access to higher-value business processes.
  • the adapters When starting up, the adapters are loaded with the stored models and status information. It is then checked at runtime whether and how the different integrated applications or applications fit together. Using a visualization or monitoring component, it is possible to query the status of an adapter and to display it at the user workstation PIW1 (also graphically).
  • Adapters give the system and the user a standardized and uniform view of applications (depending on which level of abstraction the adapters have).
  • Another way to integrate software components is to use wrappers.
  • a wrapper maps the API (Application Programmable Interface) of a third-party component (eg an MES application) into the object model of the framework program. For example, a method of the API of the external component becomes a method of the framework program or an integer data type of the API of the external component becomes an integer data type of the framework program.
  • MES applications In addition to MES applications, applications from the corporate management level (Enterprise Resource Planning level) and / from the automation level (Controls level) can be integrated via the framework program IF and monitored or monitored via the workstation PIW1 (the acronym PIW stands for Personalized Industrial Workplace) . to get managed.
  • the framework program IF thus forms an integration platform for the entire industrial sector. Different applications from the corporate management level, the MES level and the automation level can be easily and economically integrated with the framework program IF using adapters and / or wrappers.
  • the framework program IF can therefore be seen as a middleware platform and as a manufacturing application integration tool.
  • a user e.g. the plant operator
  • Access data and methods of the applications and he can also use this access to connect applications with each other.
  • the framework program IF thus enables, on the one hand, vertical integration of applications from different company levels and, on the other hand, the framework program IF enables horizontal integration of applications at the MES level.
  • the workstation PIWl issues for a user on the front end of MES applications or other applications represents a "one window to the world" for the company.
  • the user of the workstation PIW1 can thus monitor and manage all integrated MES or other applications from this one workstation.
  • This workplace can be connected to the applications via the Internet, the intranet, LAN (Local Area Network) or other conceivable connections. It is also possible to design this workstation as a mobile station, for example as a mobile device (PDA, cell phone). This mobility would bring even more benefits to a user.
  • PDA mobile device
  • FIG. 3 shows the central position of the framework program coupling the software applications.
  • the framework program (IF; FIG 2) can be on a single server or on any number of servers that are in one
  • FIG. 3 shows that the framework program (IF; FIG 2) is located on a server IFS (Industrial Framework Server). The clients are connected to this central server IFS by the bidirectional information paths 12-18.
  • IFS Industry Framework Server
  • clients include applications from the ERP, MES and automation levels. These applications are shown at the bottom of the figure in FIG. These applications are connected to the framework program (IF; FIG 2) and thus to the server IFS via the adapters AD4-AD6.
  • the adapters AD4 - AD6 are connected to the applications via API interfaces API1 - API3 (API stands for Application Programmable Interface).
  • APIs are also used when converting parameter lists from one format to another and when interpreting the arguments in one or both directions. The APIs are, so to speak, the glue between the applications and the adapters.
  • the connection between the adapters AD4 - AD6 with the framework program (IF; FIG 2) (represented in FIG.
  • applications to the framework program can also be carried out by wrappers or other integration mechanisms.
  • the repository IFR (Industrial Framework Repository) can be connected to the server IFS as a further client.
  • the IFR repository is used to keep data safe and persistent. This data can be accessed via method calls.
  • the repository includes Objects, methods and runtime data saved.
  • the Personalized Industrial Workplace PIW2 and any existing engineering environment EU are clients of the IFS server.
  • the Personalized Industrial Workplace PIW2 is connected by the bidirectional information path 16 to the framework program (IF; FIG 2) or to the server, the engineering environment EU accordingly by the bidirectional information path 17.
  • the three points show that additional clients on the Server IFS can hang.
  • a further client C connected by the information path 18, also hangs on the server IFS.
  • the clients IFR, PIW2, EU, C are connected accordingly via APIs or common data formats (e.g. XML), common protocols (XOP, OPC, etc.) and common transport mechanisms (e.g. DCOM, HTTP or MSMQ).
  • the adapters AD4 - AD6 used allow access to data and also to methods of the individual applications, which they connect to the framework program (IF; FIG 2). These adapters are very flexible and are not restricted to individual special protocols or special transport mechanisms. If the adapters are used in a runtime environment, they are configured to ensure that certain required data from an application is available in the server environment at the right time. As already mentioned, this can be done using different protocols and transport mechanisms. In a runtime environment there can be several adapters, which can also have small server properties (such as the execution of workflows, the provision of various communication options, ). These adapters can run on the respective application computer. Not only do they have to run on one machine, they can also be distributed.
  • MES applications Manufacturing Execution Systems
  • the system or method according to the invention makes it possible to integrate such heterogeneous applications with the aid of a framework program.
  • the communication between these applications takes place on the basis of communication means such as HTTP, DCOM, MSMQ, etc.
  • the communication ie the data exchange between the applications is independent of these communication means, ie the applications can abstract from the application means.
  • FIG. 4 shows the basic structure of an adapter. Each adapter is a special component (the "component" as a meta object model is explained in more detail in FIG.
  • Each adapter comes with a certain default structure, which is again represented as a tree structure of objects in the framework program, ie components and variables, and which provides certain places where the adapter can place certain information externally. Examples of this are status information about the status of the adapter (if the adapter is connected to its application, the application is running, version information, etc.). Furthermore, an adapter can provide information about the external system, ie the external application. The "Object Space" allows an adapter to lay out structures that other adapters or other applications can access. An adapter can also provide information regarding a communication infrastructure to the outside. Communication infrastructure means objects to send, receive and transform messages.
  • the communication infrastructure of an adapter also includes so-called ports and outports, which physically receive or send the messages.
  • An adapter is available as a separate process of the operating system, ie if an adapter crashes, it has no effect on other adapters. An adapter is therefore a separate, closed application that can be executed on its own
  • Adapters and wrappers are mechanisms for integrating software components into a software system.
  • a wrapper maps the API (Application Programmable Interface) of a third-party component or an application to be integrated into the object model of the software system, here the framework program (IF; FIG 2).
  • the framework program IF; FIG 2.
  • a method of the API integrating application a method of the framework program or an integer data type of the API of the application to be integrated becomes an integer data type of the framework program, etc.
  • a wrapper thus brings the API of the application to be integrated into the language, into the nomenclature and into the object world of the framework program.
  • An adapter is one level higher than a wrapper.
  • Adapters represent a standardized view of applications to be integrated, and the framework program in which the application to be integrated is hooked in can abstract from this application.
  • An adapter provides functionality to the system to be integrated, i.e. to start, operate and act on the application to be integrated. With the help of the adapter e.g. a user is using a SAP application without being a SAP expert.
  • the IDOC adapter maps SAP applications into the object model of the framework program and is then used as objects of the framework program (component IDOC).
  • two applications e.g. MES applications
  • MES applications can be brought together peer-to-peer without such a connection having to be programmed peer-to-peer.
  • These connections are configured according to the invention by establishing a connection (see FIG. 13).
  • FIG. 5 shows several interconnected adapters AD7 to AD10.
  • the adapters are marked as rectangles, the interconnection is represented by connecting lines.
  • Software applications such as MES applications, are integrated with each other using adapters. If there is no coupling software system (e.g. a framework) in which each adapter is integrated, then the complexity and the effort involved in integrating the adapters with each other increases greatly.
  • the illustration according to FIG. 6 shows a functional illustration of the principle of the invention.
  • the software applications A4 to A6 are each connected to the coupling software system SS by the adapters AD11 to AD13 or integrated into the software system SS.
  • the object according to the invention enables the tracking and evaluation of the communication in the software system SS and the applications A4 to A6 integrated in the software system on different levels.
  • the communication is tracked and evaluated at the port level.
  • the logical connection point between an adapter and a connection is a so-called port.
  • a port is the point at which information or messages enter or leave an adapter.
  • the second stage of tracking and evaluating communication is at the adapter level. Several ports and connections can hang on one adapter.
  • the third stage of tracking and evaluating communication is project-wide.
  • a project e.g. an MES project contains several applications or MES applications.
  • the entire message exchange of all applications involved in the project is recorded.
  • a trace box TB is used to collect continuous messages
  • an error box EB is used to collect messages that could not be delivered or errors occurred when they were forwarded. These messages reach the trace box TP or via the information paths 19 or 110. the error box EB.
  • the messages collected by the trace box TP or the error box EB are stored in the repository DB via the information paths 111 and 112.
  • a user can have dedicated access to the information stored in the repository DB by defining filter conditions. Possible filter conditions are, for example, a user only wants to see the messages from certain senders or certain recipients. However, it is also possible to only display the messages of a certain period. This applies to messages from the trace box TP and from the error box EB.
  • FIG. 6 shows that an evaluation device AE is supplied with data via the information path 113.
  • This evaluation device AE can now be used to generate evaluations, statistics, summarizations of the data, but also reports. Such reports are particularly helpful when it comes to the obligation to provide evidence to authorities or departments, so that it can then be demonstrated that only certain information has flowed and that faulty behavior of the system or system can be proven to be the result of personal negligence. This is of particular interest in the pharmaceutical field. ("FDA verification lists").
  • the evaluations can also be used, for example, to identify bottle necks and to carry out certain optimizations.
  • the illustration according to FIG. 7 shows an instance diagram for a project, for example an MES project.
  • the tracking and evaluation of the communication of applications, in particular MES applications can take place at the project level, at the adapter level or at the port level. Therefore there is one project-wide trace and error box, for each adapter there is an adapter-wide trace and error box and for each port there is also a port-wide trace and error box.
  • the trace boxes are used to collect messages running through, the error boxes are used to collect messages that could not be delivered or errors occurred when they were forwarded.
  • Several applications can be used to create a project. Each application is usually integrated into the project via an adapter.
  • Each adapter has its own adapter-wide trace box or its own adapter-wide error box.
  • Each port also has its own port-wide trace box or its own port-wide error box.
  • a port's job is to act as an interceptor.
  • a port is part of an underlying communication system and not part of an adapter or the adapted application.
  • a port can have several connections (see FIG. 12 and FIG. 13) and an adapter can have several ports.
  • a port is the point at which data logically goes in and out of an adapter via the connection.
  • Ports hang e.g. the port shown in FIG. 7 depends on the variable production order on variables that supply them with information or values.
  • This variable production order belongs to adapter 1.
  • the trace boxes and error boxes for adapters can already exist in the default structure of an adapter.
  • the dashed lines at the end of the vertical lines show that a project, an adapter or a port can contain other objects or elements in addition to the objects shown.
  • FIG. 8 shows a sequence chart for the initialization of the tracking and evaluation mode.
  • the illustration according to FIG. 9 shows a sequence chart for the operation of the tracking mode.
  • FIG. 11 shows the object structure of a "component” as a meta-object model of the framework program (IF; FIG. 2) in UML (Unified Modeling Language).
  • the software applications to be integrated and the underlying communication means e.g. HTTP, MSMQ, etc.
  • the framework program IF; FIG 2.
  • heterogeneous applications have a common object model.
  • all methods, data structures, objects etc. of the third-party applications to be integrated are displayed in a common object model.
  • This object model is very generic and represents a meta-object model.
  • the core of this object model consists of an object type called "Component".
  • a component can in turn aggregate other components and / or contain special types of components, so-called variables, to which certain values are assigned during operation. Components and variables can also have additional attributes.
  • This object model forms the basis for the adaptation of MES applications or other applications. This means that the structures of the applications are translated or mapped into structures of this object model. All applications to be integrated are within the framework program
  • the rectangular boxes represent parts of the object model.
  • An aggregation is represented by a diamond relationship
  • inheritance is represented by a triangular relationship.
  • FIG. 11 thus shows that a component can consist of several components; furthermore, one component can be part of another component.
  • a diamond is connected to a component with attributes and variables. This means that a component can contain attributes and variables. Attributes are descriptive data. All objects in a class have the same attributes, but generally different attribute values. An attribute value is a value assigned to an attribute from its value range.
  • a variable can take values of certain data types (e.g. integer, real etc.).
  • a component can contain several variables. However, a component can also be a superclass of a variable, as represented by the triangular relationship. That is, a variable can be a derived component.
  • the diamond and triangular relationships can also contain cardinalities.
  • mapping mechanisms such as The software applications to be integrated and the underlying means of communication to this generic object structure, i.e. "Component” structure, the framework program (IF; FIG 2) mapped.
  • FIG. 12 shows how a communication relationship between the MES application is set up becomes.
  • the applications and the underlying communication mechanisms are mapped to a uniform "component structure (meta object model of the framework program).
  • FIG. 12 shows how a communication link between the MES applications MES ⁇ and MES ⁇ ⁇ is set up.
  • These MES applications MES 'and MES "' are mapped onto the" component structure of the framework program (IF; FIG 2) via adapters or wrappers.
  • the underlying means of communication (HTTP, MSMQ, DCOM, etc.) are also mapped to the generic object model of a "component structure" using adapters or wrappers.
  • these means of communication are then represented by a component transport system ( This component transport system (TS) abstracts from the communication means on which it is based, so when setting up a communication connection it does not matter which communication means is ultimately based physically.
  • the communication means are therefore basically interchangeable.
  • connection connects any two objects of the object model. Since the connection refers to objects of the generic object model, it knows their semantics and knows what special features are to be created when connecting, ie method objects are handled differently than, for example, pure data objects.
  • the connection is also based on a transport system. The transport system is also part of the generic object model of the framework program (IF; FIG 2).
  • a connection can be unidirectional or bidirectional.
  • the representation according to FIG. 13 shows the object structure of a
  • connection in UML notation.
  • a connection is a generic object that essentially consists of two parts. On the one hand from the wrappers of the specific means of communication and on the other hand from a collection of properties, ie properties that can be set via this means of communication. These properties and the connection itself are in turn “components" of the object model, whereby the properties are simply given by a list of variables.
  • a transport wrapper also contains properties. If MSMQ is used as a means of communication, the name of the message queue used is one such property. The cardinality (1: 2) indicates that the connection from FIG. 13 contains at least one, but at most two transport wrappers. The other aggregation relationships (diamond symbol), as shown in FIG. 13, can also contain cardinalities.
  • a transport wrapper can also include methods. For example, a method of opening a specific transport channel, a method of closing a specific transport channel, a method of sending a string, a method of receiving a string, etc.
  • Communication means are usually mapped to the object model of the framework program by wrappers, but in principle it is also possible to integrate communication means in the framework program by means of adapters.
  • the invention relates to a system and a method for tracking and evaluating the communication of software applications, in particular MES applications, in an overall system. Scaled or step-by-step tracking and evaluation is made possible: project level, adapter level and at the port level, ie individual communication links, individual applications, but also the overall project is recorded via (also heterogeneous) application landscapes.
  • the recording and evaluation mechanisms allow higher-quality services to access the archived trace and error data online at any time.
  • An example of such a service would be the generation of a report, the pharmaceutical sector demonstrates the materials used that were dispatched within production orders. Data can be accessed online (e.g. via a local area network) or via internet-like means.
  • the system or method according to the invention described above can be implemented as a computer program in languages known therefor.
  • a computer program implemented in this way can also be stored and transported in a known manner via electronic data paths, but also on data carriers (computer program products).

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Abstract

System und Verfahren zur Verfolgung und Auswertung der Kommu-nikation von Softwareanwendungen, insbesondere MES-Anwendungen (A1 - A6) in einem Gesamtsystem. Es wird eine skalierte bzw. stufenweise Verfolgung und Auswertung ermög-licht: Projektebene, Adapterebene und auf Portebene, d.h. einzelne Kommunikationsverbindungen, einzelne Anwendungen (A1 - A6), aber auch das Gesamtprojekt wird über (auch heteroge-ne) Anwendungslandschaften erfasst. Die Erfassungs- (TB, EB) und Auswertungsmechanismen (AE) erlauben höherwertigen Dien-sten online jederzeit Zugriff auf die archivierten Trace- und Fehlerdaten. Ein Beispiel solch eines Dienstes wäre die Gene-rierung eines Reports, der pharmazeutischen Bereich die ver-wendeten Materialien nachweist, die innerhalb von Produkti-onsaufträgen verschickt wurden.

Description

Beschreibung
System und Verfahren zum Verfolgen und/oder Auswerten des Informationsaustausches
Die Erfindung bezieht sich auf ein System und Verfahren zum Verfolgen und/oder Auswerten des Informationsaustausches zwischen insbesondere heterogenen Softwareapplikationen, insbesondere MES-Applikationen, in einem die Softwareapplikationen koppelnden Softwaresystem, wobei die Softwareapplikationen und das Softwaresystem auf mindestens einer Rechnereinheit gespeichert sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Computerpro- gramm, ein Computerprogrammprodukt sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung.
Aus "Software für die Automatisierung - Transparenz über die Abläufe schaffen", Artikel von Dirk Kozian in Elektronik für die Automatisierung 11, 17.11.1999 ist bekannt, für die Automatisierung von Produktions- bzw. Fertigungsabläufen so genannte Manufacturing Execution Systems (MES) einzusetzen. Diese Systeme integrieren die Automatisierungsebene (Controls) mit den ERP-Systemen (ERP: Enterprise Resource Planning) der Unternehmensleitebene. Manufacturing Execution Systems sind Systeme, die z.B. Informationen zur Optimierung von Produktionsabläufen bereitstellen. Zum einen müssen die Manufacturing Execution Systems die groben Planungsdaten der ERP-Systeme um anlagenspezifische und aktuelle Feinplanungέ- daten ergänzen und diese entsprechend an die unterlagerte Automatisierungsebene weiterleiten, zum anderen haben sie die Aufgabe, aus der Automatisierungsebene produktionsrelevante Informationen zu übernehmen, diese aufzubereiten und an die Unternehmensleitebene weiterzumeiden. MES-Systeme erfüllen somit die Aufgabe einer vertikalen Integration zwischen der Unternehmensleitebene und der Automatisierungsebene. Typische Einzelaufgaben von MES-Systemen sind Enterprise Asset Manage- ment, Maintenance Management, Information Management, Schedu- ling, Dispatching und Trace & Track. Diese Aufgaben werden jeweils von MES-Komponenten bzw. MES-Applikationen ausgeführt .
Aufgrund der Software- und datentechnischen Heterogenität der MES-Applikationen lassen sich diese aber nur sehr schwer in ein gemeinsames System bzw. Projekt integrieren und der Datenaustausch zwischen diesen Applikationen ist nur mit Auf- wand möglich.
Aus "Massive Wiederverwendung: Konzepte, Techniken und Organisation", Artikel von Ulrich Lindner in OBJEKTspektrum 1/96, S. 10 - 17, ist es bekannt, Softwarekomponenten durch so ge- nannte Adapter oder durch Wrapping (Verpacken) in ein Softwaresystem zu integrieren. Ziel ist es dabei die Wiederverwendbarkeit von Softwarekomponenten zu erhöhen.
In komplexen Systemen, wie z.B. MES-Systemen, ist es sehr schwierig den Informationsaustausch zwischen den beteiligten Komponenten zu überwachen und zu verifizieren.
In US 6,083,281 ist ein Verfahren beschrieben, um die Aktivitäten von Entitäten in Softwaresystem zu verfolgen. Dieses Verfahren bezieht sich aber auf die Arbeitsweise der Entitäten und nicht auf den Datenaustausch zwischen den Entitäten. Dieses Verfahren soll Softwareentwickler in der Entwicklungsund Testphase unterstützen.
Des Weiteren sind vom Betriebssystem Windows NT von der Firma Microsoft ein "Event-Log"-Mechanismus und eine "Ereignisanzeige" bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System und ein Verfahren zur Verfolgung, Auswertung und Protokollierung der Kommunikation von Softwarekomponenten, insbesondere in MES- Systemen, zur Verfügung zu stellen. Gemäß der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe für ein System durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in der einfachen und automatischen Verifikation des Datenaustausches. Es kann sicher- gestellt werden, ob vorgesehene Informationen auch wirklich ausgetauscht wurden. D.h. es kann verifiziert werden, ob Informationen auch wirklich von einem Sender abgeschickt wurden, bzw. beim Empfänger angekommen sind. Weiterhin können aufgetretene Übertragungsfehler oder Flaschenhälse sehr leicht erkannt und analysiert werden. Daraus lassen sich Optimierungen für das zugrundeliegende Softwaresystem bzw. Projekt ableiten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sehr einfach Nachweisverpflichtungen gegenüber Behörden, z.B. FDA vorgenommen werden können (z.B. durch generierte Reports).
Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein System liegt darin, dass die Ergebnisse der Analyse des Informationsaustausches und/oder der Analyse der Fehler vom Softwaresystem direkt weiterverarbeitbar sind. Die Ergebnisse der Analyse und die daraus gezogenen Schlüsse
(z.B. Optimierungsmöglichkeiten) können direkt im Softwaresystem berücksichtigt werden (z.B. Änderung der Konfiguration von Komponenten, Dimensionierung oder Ausgestaltung von Kommunikationsverbindungen) . Dadurch entsteht ein "quasi ge- schlossener selbstregulierender" Regelkreis.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein System liegt darin, dass durch eine Filterbildung bestimmte Informationen und/oder Fehler auswählbar sind. Ein Anwender kann dadurch sehr leicht gezielt auf Informationen zugreifen. Möglich Filter sind z.B. Absender, Empfänger, Zeitraum, IDs von Nachrichten. Die Filter können z.B. über Eingabemasken und Eingabehilfsmittel (Tastatur, Maus etc.) definiert werden. Dadurch hat ein Anwender die Möglichkeit einer skalierten und dedizierten Informationsbeschaffung. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein System liegt darin, dass die Verfolgung und/oder Auswertung auf Projektebene oder auf Adapterebene oder auf Ebene eines Informationskanals erfolgt. Dadurch ist eine skalierte Informationsbeschaffung und Auswertung auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen (Projektebene, Adapterebene, Portebene) möglich.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er- findung für ein System liegt darin, dass als Koppelmechanismen Adapter und/oder Wrapper eingesetzt sind. Adapter- und Wrappertechnologien sind in der Informationstechnologie bekannte Mechanismen, um Softwarekomponenten in ein System zu integrieren. Ein Wrapper bildet das API (Application Program- mable Interface) einer Fremdkomponente (z.B. eine MES-
Applikation eines Drittanbieters) in das Objektmodell des Rahmenprogramms ab. So wird z.B. aus einer Methode des API der Fremdkomponente eine Methode des Rahmenprogramms bzw. aus einem Integer-Datentyp des API der Fremdkomponente wird ein Integer-Datentyp des Rahmenprogramms, usw. Für COM-Objekte (Component Object Model) ist die Erstellung eines Wrappers für eine zu integrierende Komponente automatisierbar. Ein Wrapper entspricht einer Bridge. Wrapper lassen sich sehr schnell realisieren.
Adapter sind eine Abstarktionsstufe höher als Wrapper. Sie bieten eine einheitliche Sicht auf angekoppelte Applikationen. Ein Adapter bietet Funktionalität, um die anzukoppelnde Komponente zu starten, zu bedienen etc. Ein Adapter ent- spricht in der Sprache der Design Patterns einer "Facade".
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein System liegt darin, dass die erste und zweite Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert sind oder die erste, zweite und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert sind oder die erste und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert sind oder die zweite und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert sind. Dadurch wird eine kompakte und ressourcenminimierende (z.B. Speicherplatzeinsparung) Bauweise ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein System liegt darin, dass die dritte Einrichtung in eine der anderen Einrichtungen integriert ist. Auch dadurch wird eine kompakte und ressourcenminimierende (z.B. Speicherplatzeinsparung) Bauweise ermöglicht. Weiterhin kön- nen dadurch Zugriffszeiten auf Datenbankinhalte optimiert werden.
Gemäß der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe für ein Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Ein we- sentlicher Vorteil der Erfindung liegt in der einfachen und automatischen Verifikation des Datenaustausches. Es kann sichergestellt werden, ob vorgesehene Informationen auch wirklich ausgetauscht wurden. D.h. es kann verifiziert werden, ob Informationen auch wirklich von einem Sender abgeschickt wur- den, bzw. beim Empfänger angekommen sind. Weiterhin können aufgetretene Übertragungsfehler oder Flaschenhälse sehr leicht erkannt und analysiert werden. Daraus lassen sich Optimierungen für das zugrundeliegende Softwaresystem bzw. Projekt ableiten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sehr einfach Nachweisverpflichtungen gegenüber Behörden, z.B. FDA vorgenommen werden können (z.B. durch generierte Reports).
Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein Verfahren liegt darin, dass die Ergebnisse der Analyse des Informationsaustausches und/oder der Analyse der Fehler vom Softwaresystem direkt weiterverarbeitet werden. Die Ergebnisse der Analyse und die daraus gezogenen Schlüsse (z.B. Optimierungsmöglichkeiten) können direkt im Softwaresystem berücksichtigt werden (z.B. Änderung der Konfiguration von Komponenten, Dimensionierung oder Ausgestaltung von Kommunikationsverbindungen) . Dadurch entsteht ein "quasi geschlossener selbstregulierender" Regelkreis. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein Verfahren liegt darin, dass durch eine Filterbildung bestimmte Informationen und/oder Fehler ausgewählt werden. Ein Anwender kann dadurch sehr leicht gezielt auf In- formationen zugreifen. Möglich Filter sind z.B. Absender, Empfänger, Zeitraum, IDs von Nachrichten. Die Filter können z.B. über Eingabemasken und Eingabehilfsmittel (Tastatur, Maus etc.) definiert werden. Dadurch hat ein Anwender die Möglichkeit einer skalierten und dedizierten Informationsbe- Schaffung.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein Verfahren liegt darin, dass die Verfolgung und/oder Auswertung auf Projektebene oder auf Adapterebene oder auf Ebene eines Informationskanals durchgeführt wird. Dadurch ist eine skalierte Informationsbeschaffung und Auswertung auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen (Projektebene, Adapterebene, Portebene) möglich.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein Verfahren liegt darin, dass als Koppelmechanismen Adapter und/oder Wrapper eingesetzt werden. Adapter- und Wrappertechnologien sind in der Informationstechnologie bekannte Mechanismen, um Softwarekomponenten in ein System zu integrieren. Ein Wrapper bildet das API (Application Program- mable Interface) einer Fremdkomponente (z.B. eine MES- Applikation eines Drittanbieters) in das Objektmodell des Rahmenprogramms ab. So wird z.B. aus einer Methode des API der Fremdkomponente eine Methode des Rahmenprogramms bzw. aus einem Integer-Datentyp des API der Fremdkomponente wird ein Integer-Datentyp des Rahmenprogramms, usw. Für COM-Objekte (Component Object Model) ist die Erstellung eines Wrappers für eine zu integrierende Komponente automatisierbar. Ein Wrapper entspricht einer Bridge. Wrapper lassen sich sehr schnell realisieren. Adapter sind eine Abstarktionsstufe höher als Wrapper. Sie bieten eine einheitliche Sicht auf angekoppelte Applikationen. Ein Adapter bietet Funktionalität, um die anzukoppelnde Komponente zu starten, zu bedienen etc. Ein Adapter ent- spricht in der Sprache der Design Patterns einer "Facade".
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein Verfahren liegt darin, dass die erste und zweite Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert werden oder die erste, zweite und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert werden oder die erste und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert werden oder die zweite und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert werden. Dadurch wird eine kompakte und ressourcenminimierende (z.B. Speicherplatzeinsparung) Bauweise ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für ein Verfahren liegt darin, dass die dritte Einrichtung in eine der anderen Einrichtungen integriert ist. Auch dadurch wird eine kompakte und ressourcenminimierende
(z.B. Speicherplatzeinsparung) Bauweise ermöglicht. Weiterhin können dadurch Zugriffszeiten auf Datenbankinhalte optimiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren durch ein Computerprogramm implementiert ist. Dadurch können eventuelle Modifizierungen bzw. Anpassungen leicht durchgeführt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das Computerprogramm für das erfindungsgemäße Verfahren auf einem Datenträger gespeichert ist. Dadurch ist das Verfahren bezüglich der Logistik und Vertei- lung leicht handhabbar. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das Computerprogramm für das erfindungsgemäße Verfahren auf einer Datenverarbeitungseinrichtung installiert ist. Dadurch wird die Performance erhöht.
Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich anhand der nun folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit den Figuren. Soweit in unterschiedlichen Figuren Elemente mit gleichen Funktionali- täten beschrieben sind, sind diese mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .
Es zeigen:
FIG 1 in einer Übersichtsdarstellung die "Unternehmenspyramide" mit drei Steuerungsebenen,
FIG 2 ein beispielhaftes Übersichtsbild mit Software- und
Hardwareeinheiten für MES-Lösungen,
FIG 3 die zentrale Stellung des die Softwareapplikationen koppelnden Rahmenprogramms,
FIG 4 den prinzipiellen Aufbau eines Adapters,
FIG 5 mehrere verschaltete Adapter,
FIG 6 eine funktioneile Prinzipdarstellung der Erfindung,
FIG 7 ein Instanzendiagramm zu einem Projekt,
FIG 8 ein Sequence Chart: Initialisierung,
FIG 9 ein Sequenze Chart: Betrieb,
FIG 10 ein Sequence Chart: Auswertemodus, FIG 11 eine "Component" als Metaobjektmodell in UML- Notation,
FIG 12 eine Kommunikationsbeziehung zwischen MES- Applikationen und
FIG 13 die ObjektStruktur einer Connection in UML.
Die Darstellung gemäß FIG 1 zeigt in einer Übersichtsdarstel- lung die drei Steuerungsebenen, wie sie üblicherweise in einem produzierenden bzw. fertigenden Unternehmen zu finden sind. Durch die Pyramidenform wird ausgedrückt, dass nach oben hin eine Verdichtung der Informationen stattfindet. Die oberste Ebene ist die ERP-Ebene (Enterprise Ressource Plan- ning. Auf dieser Unternehmensleitebene werden üblicherweise die betriebswirtschaftlichen und vertrieblichen Aufgaben in einem Unternehmen durchgeführt (z.B. Finanzwesen, Vertriebswesen, Personalwesen, Berichterstattung) . Aber auch produkti- onsanlagenübergreifende logistische Aufgaben (z.B. Auftrags- und Materialverwaltung) werden auf dieser Ebene durchgeführt. Das System SAP R/3 ist ein ERP-System, das auf der Unternehmensleitebene sehr häufig verwendet wird.
Die unterste Ebene der Pyramide ist die Automatisierungs- Ebene (Controls) . Auf dieser Ebene kommen üblicherweise speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) in Verbindung mit Visu- alisierungs- und Prozessleitsystemen (PLS) zum Einsatz. Die Antriebe, Aktoren und Sensoren der Produktions- und/oder Fertigungseinrichtungen stehen direkt mit den Systemen dieser Ebene in Verbindung.
Das Verbindungsglied zwischen der ERP-Ebene und der Automatisierungs-Ebene wird durch die MES-Ebene gebildet. Die Applikationen der MES-Ebene sorgen somit für eine vertikale Integ- ration zwischen der ERP-Ebene und der Automatisierungs-Ebene. Die MES-Applikationen müssen einerseits die Grobplanungen der ERP-Systeme um produktionsanlagenspezifische Feinplanungen ergänzen und an die Systeme der Automatisierungs-Ebene weiterleiten, andererseits ist es Aufgabe der MES-Applikationen produktionsrelevante Daten der Automatisierungs-Ebene aufzunehmen, aufzubereiten und an die ERP-Ebene (Unternehmensleit- ebene) weiterzuleiten.
Typische MES-Applikationen sind u.a. Quality Management (QM) , Maintenance Management (MM), Performance Analysis (PA), Pro- cess Management, Labor Management, Asset Management. Durch jeweils drei Punkte wird in FIG 1 ausgedrückt, dass sich auf einer Ebene weitere Elemente (Applikationen, Systeme etc.) befinden können.
MES-Systeme bzw. ERP-Systeme enthalten in der Regel ein so genanntes Laufzeitsystem zur zeitlichen Ablaufsteuerung der beteiligten Komponenten (Teilkomponenten, Module, Tasks, Prozesse des Betriebssystems etc.), sowie ein so genanntes Engineeringsystem zum Erstellen und Editieren von Programmen, welche zur Ausführung im Laufzeitsystem vorgesehen sind.
Die Darstellung gemäß FIG 2 zeigt ein beispielhaftes Übersichtsbild mit Software- und Hardwareeinheiten für MES- Lösungen. Die einzelnen MES-Applikationen AI bis A3 sind über Adapter AD1 bis AD3 mit einem Rahmenprogramm (Framework) IF verbunden. Über einen bidirektionalen Informationspfad II ist ein Benutzerarbeitsplatz PIW1 mit dem Rahmenprogramm IF gekoppelt und kann somit die daran hängenden bzw. integrierten MES-Applikationen verwalten und überwachen. Der Benutzerarbeitsplatz PIW1 besteht üblicherweise aus einer Anzeigevor- richtung (Monitor, Display, etc.), einer Datenverarbeitungsanlage (z.B. PC) mit Prozessor und Speichereinrichtungen sowie Eingabeeinheiten (Keyboard, Maus, etc.). Die MES-Applikationen AI bis A3 sowie das Rahmenprogramm IF können auf eigenen Datenverarbeitungseinheiten bzw. Prozessoren ablaufen, es ist aber auch möglich, dass sie auf der Datenverarbeitungseinheit des PIW1 ablaufen. Über Adapter AD1 bis AD3 sind die jeweiligen MES-Applikationen AI bis A3 mit dem Rahmenprogramm IF verbunden. Die Adapter sind somit die Koppelbausteine zwischen dem Rahmenprogramm IF und den Applikationen. Über die Adapter können somit auch an sich heterogene Applikationen miteinander verbunden werden, und durch die Integration mit dem Rahmenprogramm IF ist es möglich, zwischen den Applikationen zu kommunizieren und Datenaustausch zu betreiben. Die Adapter sind Softwaremodule, die Verbindungen zu verschiedenen Anwendungen bzw. Applikationen herstellen. In typischen Integrationsszenarien sind dies Integrationen zu Systemen aus der MES-, ERP- , SCADA- oder Controls-Welt Ein Adapter bietet Funktionalität, um eine anzukoppelnde Komponente zu starten, zu bedienen, etc. Ein Adapter erlaubt den Zugriff auf Daten und Funk- tionen der anzukoppelnden Anwendung bzw. Applikation, stellt bestimmte Runtimedaten zur Verfügung und erlaubt das Laden von Engineeringinformationen aus der anzukoppelnden Anwendung bzw. Applikation. Adapter können sich hinsichtlich ihres Aufbaus und Umfangs unterscheiden. So können Adapter z.B. fest programmiert sein oder sie können konfiguriert bzw. modelliert werden. Auch bezüglich der Möglichkeiten des Zugriffs auf die anzukoppelnde Applikation können sie sich unterscheiden, so können z.B. Adapter nur einen datentechnischen Zugang gestatten, es ist aber auch möglich, dass Adapter einen Zu- gang auf höherwertige Geschäftsabläufe zulassen. Beim Hochfahren werden die Adapter mit den hinterlegten Modellen und Zustandsinformationen geladen. Zur Laufzeit wird dann überprüft, ob und wie die unterschiedlichen integrierten Applikationen bzw. Anwendungen zusammenpassen. Über eine Visualisie- rungs- bzw. Monitoringkomponente ist es möglich, den Status eines Adapters abzufragen und am Benutzerarbeitsplatz PIW1 darzustellen (auch graphisch) . Durch Adapter erhält das System und auch der Anwender eine standardisierte und einheitliche Sicht auf Applikationen (je nachdem, welche Abstraktions- ebene bei den Adaptern vorhanden ist) . Eine weitere Möglichkeit Softwarekomponenten zu integrieren, ist es, Wrapper einzusetzen. Ein Wrapper bildet das API (Application Programmable Interface) einer Fremdkomponente (z.B. eine MES-Applikation) in das Objektmodell des Rahmenprogram- mes ab. So wird z.B. aus einer Methode des API der Fremdkomponente eine Methode des Rahmenprogramms bzw. aus einem Integer-Datentyp des API der Fremdkomponente wird ein Integer- Datentyp des Rahmenprogramms.
Neben MES-Applikationen können auch Applikationen aus der Unternehmensleitebene (Enterprise Resource Planning-Ebene) und/aus der Automatisierungsebene (Controls-Ebene) über das Rahmenprogramm IF integriert werden und über den Arbeitsplatz PIW1 (das Acronym PIW steht für Personalized Industrial Workplace) überwacht bzw. verwaltet werden. Das Rahmenprogramm IF bildet somit eine Integrationsplattform für den gesamten industriellen Bereich. Unterschiedliche Applikationen aus der Unternehmensleitebene, der MES-Ebene und der Automatisierungsebene lassen sich durch das Rahmenprogramm IF ein- fach und wirtschaftlich mit Hilfe von Adaptern und/oder Wrap- pern integrieren. Das Rahmenprogramm IF ist somit als Middle- ware-Plattform und als Manufacturing Application Integration- Werkzeug anzusehen. Über den Arbeitsplatz PIW1 kann ein Benutzer (z.B. der Anlagenfahrer) die jeweiligen Zustände der zu überwachenden Applikationen sehen, und er kann auch auf
Daten und auf Methoden der Applikationen zugreifen, und weiterhin kann er durch diesen Zugriff Applikationen miteinander in Verbindung setzen.
Das Rahmenprogramm IF ermöglicht es somit, zum einen eine vertikale Integration von Applikationen aus unterschiedlichen Unternehmensebenen zu erreichen und zum anderen ermöglicht das Rahmenprogramm IF eine horizontale Integration von Applikationen der MES-Ebene.
Der Arbeitsplatz PIWl stellt für einen Benutzer an der Frontendseite von MES-Applikationen oder anderen Applikationen aus dem Unternehmen ein "One Window to the World" dar. Das heißt, der Arbeitsplatz ermöglicht, über eine gemeinsame einheitliche Oberfläche einen integrativen Zugang auf unterschiedliche, auch heterogene Anwendungen im Unternehmen. Der Benutzer des Arbeitsplatzes PIWl kann somit von diesem einen Arbeitsplatz aus alle integrierten MES- oder anderen Anwendungen überwachen und verwalten. Dieser Arbeitsplatz kann über das Internet, das Intranet, LAN (Local Area Network) oder andere denkbare Verbindungen mit den Applikationen verbunden sein. Es ist auch möglich, diesen Arbeitsplatz als mobile Station, z.B. als mobiles Endgerät (PDA, Handy) auszugestalten. Diese Mobilität würde für einen Benutzer noch weitere Vorteile bringen.
Die Darstellung gemäß FIG 3 zeigt die zentrale Stellung des die Softwareapplikationen koppelnden Rahmenprogramms. Um das erfindungsgemäße System oder Verfahren zu realisieren, bietet es sich an, eine Client-Server-Architektur zu wählen. Das Rahmenprogramm (IF; FIG 2) kann dabei auf einem einzigen Ser- ver oder auf mehreren beliebigen Servern, die sich in einer
IT-Landschaft verteilen können, realisiert sein. In FIG 3 ist dargestellt, dass sich das Rahmenprogramm (IF; FIG 2) auf einem Server IFS (Industrial Framework Server) befindet. An diesem zentralen Server IFS hängen durch die bidirektionalen Informationspfade 12 - 18 verbunden, die Clients. Zu den
Clients zählen zum einen die Applikationen aus der ERP-, der MES- und der Automatisierungsebene. In FIG 3 sind diese Applikationen am unteren Bildrand dargestellt. Über die Adapter AD4 - AD6 sind diese Applikationen mit dem Rahmenprogramm (IF; FIG 2) und somit mit dem Server IFS verbunden. Die Verbindung der Adapter AD4 - AD6 mit den Applikationen erfolgt über API-Schnittstellen API1 - API3 (API steht für Application Programmable Interface) . Ein Application Programmable Interface stellt eine Schnittstelle mit einer Menge von Komman- dos dar. APIs werden auch verwendet bei der Umsetzung von Parameterlisten von einem Format in ein anderes Format und bei der Interpretation der Argumente in eine oder beide Richtun- gen. Die APIs sind sozusagen der Klebstoff zwischen den Applikationen und den Adaptern. Die Verbindung zwischen den Adaptern AD4 - AD6 mit dem Rahmenprogramm (IF; FIG 2) (in FIG 3 dargestellt durch die bidirektionalen Informationspfade 13 - 15) geschieht über geeignete Datenformate (z.B. XML), geeignete Protokolle (XOP, OPC, etc.) und geeignete Transportmechanismen (z.B. DCOM oder MSMQ) . Auch HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) kann hierbei verwendet werden. Auch das auf XML eXtensible Markup Language) beruhende Protokoll SOAP (Simple Object Access Protocol) kann für die Integration der Adapter AD4 - AD6 an das Rahmenprogramm (IF; FIG 2) bzw. den zugehörenden Server IFS verwendet werden. Clients bzw. Applikationen, die ActiveX-Dokumente bzw. -Aufrufe unterstützen, lassen sich besonders vorteilhaft in das Rahmenprogramm (IF; FIG 2), bzw. den Server IFS integrieren. Die Anbindung der
Applikationen an das Rahmenprogramm kann neben Adaptern auch durch Wrapper oder anderen Integrationsmechanismen erfolgen.
Als weiterer Client kann mit dem Server IFS das Repository IFR (Industrial Framework Repository) verbunden sein. In
FIG 3 ist die Verbindung durch den bidirektionalen Informationspfad 12 dargestellt. Das Repository IFR wird verwendet, um Daten sicher und persistent zu halten. Über Methodenaufrufe kann auf diese Daten zugegriffen werden. Im Repository sind u.a. Objekte, Methoden und Laufzeitdaten gespeichert.
Auf der oberen Bildhälfte sind weitere Clients des Servers IFS dargestellt. Der Personalized Industrial Workplace PIW2 und eine eventuell vorhandene Engineeringumgebung EU sind Clients des Servers IFS. Der Personalized Industrial Workplace PIW2 ist durch den bidirektionalen Informationspfad 16 mit dem Rahmenprogramm (IF; FIG 2) bzw. mit dem Server verbunden, die Engineeringumgebung EU entsprechend durch den bidirektionalen Informationspfad 17. Durch die drei Punkte ist darge- stellt, dass weitere Clients am Server IFS hängen können. In FIG 3 ist angedeutet, dass außerdem ein weiterer Client C, verbunden durch den Informationspfad 18, am Server IFS hängt. Die Verbindung der Clients IFR, PIW2, EU, C geschieht entsprechend über APIs bzw. über gängige Datenformate (z.B. XML), gängige Protokolle (XOP, OPC, etc.) und gängige Transportmechanismen (z.B. DCOM, HTTP oder MSMQ) .
Die eingesetzten Adapter AD4 - AD6 ermöglichen den Zugang zu Daten und auch zu Methoden der einzelnen Applikationen, die sie mit dem Rahmenprogramm (IF; FIG 2) verbinden. Diese Adapter sind sehr flexibel und nicht auf einzelne spezielle Pro- tokolle oder spezielle Transportmechanismen festgelegt. Wenn die Adapter in einer LaufZeitumgebung eingesetzt werden, dann sind sie so konfiguriert, dass sichergestellt ist, dass bestimmte benötigte Daten aus einer Applikation zum richtigen Zeitpunkt in der Serverumgebung vorhanden sind. Dies kann, wie schon gesagt, über unterschiedliche Protokolle und Transportmechanismen erfolgen. In einer Laufzeitumgebung können sich mehrere Adapter, die auch kleine Servereigenschaften (wie beispielsweise das Ausführung von Workflows, die Bereitstellung verschiedener Kommunikationsmöglichkeiten, ... ) be- sitzen können, befinden. Diese Adapter können auf dem jeweiligen Applikationsrechner laufen. Sie müssen aber nicht nur auf einer Maschine laufen, sie können auch verteilt sein.
Softwareapplikationen, insbesondere MES-Applikationen (Manu- facturing Execution Systems) , liegen oft in einer heterogenen Form vor, z.B. können sie unterschiedliche Datenformate oder Objektmodelle besitzen oder sie sind in unterschiedlichen Programmiersprachen realisiert. Das erfindungsgemäße System bzw. Verfahren ermöglicht es, solche heterogenen Applikatio- nen mit Hilfe eines Rahmenprogramms zu integrieren. Die Kommunikation zwischen diesen Applikationen erfolgt auf der Basis von Kommunikationsmitteln wie z.B. HTTP, DCOM, MSMQ, etc. Die Kommunikation, d.h. der Datenaustausch zwischen den Applikationen ist aber unabhängig von diesen Kommunikationsmit- teln, d.h. die Applikationen können von den Applikationsmitteln abstrahieren. Die Darstellung gemäß FIG 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Adapters. Jeder Adapter ist eine spezielle Component (die "Component" als Metaobjektmodell wird in FIG 11 genauer erläutert) mit der besonderen Eigenschaft, dass die Component eines Adapters jeweils in einem eigenen Prozess läuft. Jeder Adapter bringt schon eine bestimmte Default-Struktur mit, die wieder als Baumstruktur von Objekten des Rahmenprogramms, d.h. Components und Variablen, dargestellt ist, und die bestimmte Stellen zur Verfügung stellt, an denen der Adapter bestimmte Informationen nach außen legen kann. Beispiele dafür sind Statusinformationen über den Zustand des Adapters (ist der Adapter mit seiner Anwendung verbunden, läuft die Anwendung, Versionsinformationen, usw.). Weiterhin kann ein Adapter Informationen über das externe System, d.h. die ex- terne Applikation, nach außen geben. Durch den "Object Space" kann ein Adapter Strukturen nach außen legen, auf die andere Adapter bzw. andere Applikationen zugreifen können. Auch kann ein Adapter Informationen bezüglich einer Kommunikationsinfrastruktur nach außen geben. Unter Kommunikationsinfrastruk- tur versteht man Objekte, um Nachrichten zu senden, zu empfangen, Nachrichten zu transformieren. Aber auch Mechanismen, um ein Routing vorzunehmen und Mechanismen, um den Datenaustausch des Adapters zu protokollieren. Weiterhin gehören zur Kommunikationsinfrastruktur eines Adapters so genannte In- ports und Outports, die physikalisch die Nachrichten empfangen oder versenden. Ein Adapter ist als eigener Prozess des Betriebssystems vorhanden, d.h. wenn ein Adapter abstürzt, dann hat das keine Auswirkungen auf andere Adapter. Ein Adapter ist somit eine eigene geschlossene Anwendung, die alleine ausführbar ist
Adapter und Wrapper sind Mechanismen für die Integration von Softwarekomponenten in ein Softwaresystem. Ein Wrapper bildet das API (Application Programmable Interface) einer Fremdkom- ponente bzw. einer zu integrierenden Applikation in das Objektmodell des Softwaresystems, hier Rahmenprogramms (IF; FIG 2) ab. So wird z.B. aus einer Methode des API der zu in- tegrierenden Applikation eine Methode des Rahmenprogramms bzw. aus einem Integer-Datentyp des API der zu integrierenden Applikation wird ein Integer-Datentyp des Rahmenprogramms, usw. Ein Wrapper bringt somit das API der zu integrierenden Applikation in die Sprache, in die Nomenklatur und in die Objektwelt des Rahmenprogramms.
Ein Adapter dagegen ist eine Abstraktionsstufe höher als ein Wrapper. Adapter stellen eine standardisierte Sicht auf zu integrierende Applikationen dar, und das Rahmenprogramm, in das die zu integrierende Applikation eingehängt wird, kann von dieser Applikation abstrahieren. Ein Adapter stellt Funktionalität zur Verfügung, um das zu integrierende System, d.h. die zu integrierende Applikation, zu starten, zu bedie- nen und zu handeln. Mit Hilfe der Adapter kann z.B. ein Anwender eine SAP-Applikation benutzen, ohne ein SAP-Experte zu sein. Durch die IDOC-Adapter werden SAP-Applikationen in das Objektmodell des Rahmenprogramms abgebildet und werden dann als Objekte des Rahmenprogramms (Component IDOC) verwendet.
Durch das erfindungsgemäße System und Verfahren können zwei Applikationen (z.B. MES-Applikationen) peer-to-peer-mäßig zusammengebracht werden, ohne dass eine solche Verbindung jeweils peer-to-peer-mäßig programmiert werden muss. Diese Ver- bindungen werden erfindungsgemäß projektiert durch das Etablieren einer Connection (siehe FIG 13) .
Tracebox (TB; FIG 6) und Errorbox (EB; FIG 6) als Mechanismen zum Sammeln von Informationen, die den Adapter betreffen kön- nen bereits in der Defaultstrukur der Adapter vorhanden sein.
Die Darstellung gemäß FIG 5 zeigt mehrere verschaltete Adapter AD7 bis AD10. Die Adapter sind als Rechtecke gekennzeichnet, die Verschaltung wird durch Verbindungslinien darge- stellt. Durch Adapter werden Softwareapplikationen, z.B. MES- Applikationen, miteinander integriert. Wenn nun kein koppelndes Softwaresystem (z.B. ein Framework) vorhanden ist, in das jeder Adapter integriert wird, dann steigt die Komplexizität und der Aufwand beim Integrieren der Adapter untereinander sehr stark an.
Die Darstellung gemäß FIG 6 zeigt eine funktioneile Prinzipdarstellung der Erfindung. Die Softwareapplikationen A4 bis A6 sind durch die Adapter ADll bis AD13 jeweils mit dem koppelnden Softwaresystem SS verbunden bzw. in das Softwaresystem SS integriert. Der erfindungsgemäße Gegenstand ermöglicht die Verfolgung und Auswertung der Kommunikation im Softwaresystem SS und der im Softwaresystem integrierten Applikationen A4 bis A6 auf unterschiedlichen Ebenen.
Zum einen erfolgt die Verfolgung und Auswertung der Komuni- kation auf Port-Ebene. Die logische Verbindungsstelle zwischen einem Adapter und einer Connection (siehe FIG 12 und FIG.13) ist ein so genannter Port. Ein Port ist die Stelle, an der Informationen bzw. Nachrichten in einen Adapter reingehen bzw. einen Adapter verlassen.
Die zweite Stufe der Verfolgung und Auswertung der Kommunikation geschieht auf Adapterebene. An einem Adapter können mehrere Ports und Connections hängen.
Die dritte Stufe der Verfolgung und Auswertung der Kommunikation geschieht projektweit. Ein Projekt, z.B. ein MES- Projekt, beinhaltet mehrere Applikationen bzw. MES-Applikationen. Bei der Verfolgung und Auswertung der Kommunikation auf Projektebene wird der gesamte Nachrichtenaustausch aller beim Projekt beteiligten Applikationen erfasst.
Auf jeder dieser Ebenen gibt es Traceboxen TB und Errorboxen EB. Eine Tracebox TB dient zum Sammeln von durchlaufenden Nachrichten, eine Errorbox EB dient zum Sammeln von Nachrich- ten, die nicht zugestellt werden konnten oder bei deren Weiterleitung Fehler auftraten. Über die Informationspfade 19 bzw. 110 gelangen diese Nachrichten in die Tracebox TP bzw. die Errorbox EB. Über die Informationspfade 111 bzw. 112 werden die von der Tracebox TP bzw. der Errorbox EB gesammelten Nachrichten im Repository DB abgelegt. Ein Anwender kann auf die im Repository DB hinterlegte Information dediziert über die Definition von Filterbedingungen zugreifen. Mögliche Filterbedingungen sind z.B. ein Anwender will nur die Nachrichten von bestimmten Absendern oder bestimmten Empfängern sehen. Es ist aber auch möglich, sich nur die Nachrichten eines bestimmten Zeitraums darstellen zu lassen. Dies gilt für Nachrichten aus der Tracebox TP und aus der Errorbox EB.
Die Daten aus dem Repository DB können aber auch zu Auswerte- und Diagnosezwecken verwendet werden. In FIG 6 ist dargestellt, dass eine Auswerteeinrichtung AE über den Informati- onspfad 113 mit Daten versorgt wird. Über diese Auswerteeinrichtung AE können nun Auswertungen, Statistiken, Verdichtungen der Daten, aber auch Reports erstellt werden. Solche Reports sind insbesondere bei Nachweispflichten gegenüber Behörden oder Dienststellen sehr hilfreich, damit dann nachge- wiesen werden kann, dass nur bestimmte Informationen geflossen sind und bei einem Fehlverhalten des Systems oder Anlage ein Eigenverschulden nachweislich auszuschließen ist. Dies ist insbesondere im pharmazeutischen Bereich von Interesse. („FDA-Nachweislisten" ) . Über die Auswertungen können aber auch z.B. Flaschenhälse erkannt werden und bestimmte Optimierungen vorgenommen werden. Diese Erkenntnisse können von der Auswerteeinrichtung AE direkt wieder ins Softwaresystem SS einfließen. In FIG 6 ist dies durch den Informationspfad 114 dargestellt. Damit kann das erfindungsgemäße System bzw. das Verfahren im weitesten Sinne auch als ein feldregulierender Regelkreis angesehen werden.
Die Darstellung gemäß FIG 7 zeigt ein Instanzendiagramm zu einem Projekt, z.B. einem MES-Projekt. Die Verfolgung und Auswertung der Kommunikation von Applikationen, insbesondere MES-Applikationen, kann auf Projektebene, auf Adapterebene oder auf Portebene erfolgen. Deshalb gibt es jeweils eine projektweite Trace- und Errorbox, für jeden Adapter gibt es jeweils eine adapterweite Trace- und Errorbox und für jeden Port gibt es auch jeweils eine portweite Trace- und Errorbox. Die Traceboxen dienen zum Sammeln von durchlaufenden Nach- richten, die Errorboxen dienen zum Sammeln von Nachrichten, die nicht zugestellt werden konnten oder bei deren Weiterleitung Fehler auftraten. Für die Erstellung eines Projektes können mehrere Applikationen verwendet werden. Jede Applikation ist üblicherweise über einen Adapter in das Projekt in- tegriert. Jeder Adapter besitzt eine eigene adapterweite Tracebox bzw. eine eigene adapterweite Errorbox. Auch jeder Port besitzt eine eigene portweite Tracebox bzw. eine eigene portweite Errorbox. Aufgabe eines Ports ist es, als Interceptor zu agieren. Ein Port ist Teil eines zugrunde liegenden Kommu- nikationssystems und nicht Teil eines Adapters bzw. der adaptierten Anwendung.
Ein Port kann mehrere Connections (siehe FIG 12 und FIG 13) haben und ein Adapter kann mehrere Ports besitzen. Ein Port ist die Stelle, an der logisch die Daten über die Connection in einen Adapter rein- bzw. rausgehen.
Ports hängen z.B. an Variablen, die sie mit Informationen bzw. Werten versorgen, in FIG 7 hängt der eingezeichnete Port an der Variable Produktionsauftrag. Diese Variable Produktionsauftrag gehört zum Adapter 1. Die Traceboxen und Errorboxen für Adapter können bereits in der Default-Struktur eines Adapters vorhanden sein.
In FIG 7 ist durch die Strichelung der vertikalen Linien an ihrem Ende dargestellt, dass ein Projekt ein Adapter bzw. ein Port außer den eingezeichneten Objekten weitere Objekte oder Elemente enthalten kann.
Die Darstellung gemäß FIG 8 zeigt ein Sequence Chart für die Initialisierung des Verfolge- und Auswertemodus. Die Darstellung gemäß FIG 9 zeigt ein Sequence Chart für den Betrieb des Verfolgemodus.
Die Darstellung gemäß FIG 10 zeigt ein Sequence Chart für den Betrieb des Auswertemodus.
Die Darstellung gemäß FIG 11 zeigt die Objektstruktur einer "Component" als Metaobjektmodell des Rahmenprogramms (IF; FIG 2) in UML (Unified Modelling Language) . Beim erfindungsgemä- ßen System und Verfahren werden die zu integrierenden Softwa- reappliaktionen und die zugrunde liegenden Kommunikationsmittel (z.B. HTTP, MSMQ, etc.) auf ein Objektmodell des Rahmenprogramms (IF; FIG 2) abgebildet. Dadurch besitzen an sich heterogene Applikationen ein gemeinsames Objektmodell. Da- durch werden alle Methoden, Datenstrukturen, Objekte usw. der zu integrierenden Fremdapplikationen in einem gemeinsamen Objektmodell dargestellt. Dieses Objektmodell ist sehr gene- risch und stellt ein Metaobjektmodell dar. Der Kern dieses Objektmodells besteht aus einem Objekttyp namens "Component". Eine Component kann wiederum andere Components aggregieren und/oder spezielle Typen von Components, so genannte Variablen, denen im Betrieb bestimmte Werte zugewiesen sind, enthalten. Components und Variablen können jeweils auch zusätzliche Attribute besitzen.
Dieses Objektmodell bildet die Basis der Adaptierung von MES- Applikationen oder anderen Applikationen. Das bedeutet, dass die Strukturen der Applikationen in Strukturen dieses Objektmodells übersetzt bzw. abgebildet werden. Alle zu integrie- renden Applikationen werden innerhalb des Rahmenprogramms
(IF, FIG 2) in der Darstellung dieses Objektmodells repräsentiert. Auch die zugrunde liegenden Kommunikationsmittel werden auf dieses generische Objektmodell abgebildet. Im Rahmenprogramm (IF; FIG 2) sind nun alle Applikationen und alle zugrunde liegenden Kommunikationsmittel in einem einheitlichen und homogenen Objektmodell repräsentiert. Dadurch können sehr einfach und leicht Kommunikationsbeziehungen zwischen den Applikationen eingerichtet werden.
In der Darstellung gemäß FIG 11 ist die generische Komponente "Component", die den Kern des Objektmodells darstellt, in UML-Notation aufgezeigt.
Die rechteckigen Kästchen stellen Teile des Objektmodells dar. Durch eine Rautenbeziehung wird eine Aggregation (ist Teil von-Beziehung) dargestellt, durch eine Dreiecksbeziehung wird die Vererbung (ist ein-Beziehung) dargestellt. In der Darstellung gemäß FIG 11 wird somit gezeigt, dass eine Component aus mehreren Components bestehen kann, weiterhin kann eine Component Teil einer anderen Component sein. Durch die Rautenbeziehung ist eine Component mit Attributen und Variablen verbunden. Das heißt, eine Component kann Attribute und Variable beinhalten. Attribute sind beschreibende Daten. Alle Objekte einer Klasse besitzen dieselben Attribute, jedoch im Allgemeinen unterschiedliche Attributwerte. Ein Attributwert ist ein einem Attribut zugeordneter Wert aus seinem Wertebereich. Eine Variable kann Werte von bestimmten Datentypen (z.B. Integer, Real etc.) annehmen. Wie durch die Rautenbeziehung dargestellt, kann eine Component mehrere Variablen enthalten. Eine Component kann aber auch eine Oberklasse ei- ner Variable sein, wie durch die Dreiecksbeziehung dargestellt. Das heißt, eine Variable kann eine abgeleitete Component sein. Die Rauten- und die Dreiecksbeziehungen können auch Kardinalitäten beinhalten.
Durch Abbildungsmechanismen wie z.B. Adapter oder Wrapper werden die zu integrierenden Softwareapplikationen und die zugrunde liegenden Kommunikationsmittel auf diese generische Objektstruktur, d.h. "Component"-Struktur, des Rahmenprogramms (IF; FIG 2) abgebildet.
In der Darstellung gemäß FIG 12 wird dargestellt, wie eine Kommunikationsbeziehung zwischen MES-Applikation eingerichtet wird. Wie schon oben erklärt, werden die Applikationen und die zugrunde liegenden Kommunikationsmechanismen auf eine einheitliche "Componenf-Struktur (Metaobjektmodell des Rahmensprogramms) abgebildet.
In FIG 12 ist dargestellt, wie eine Kommunikationsverbindung zwischen den MES-Applikationen MES Λ und MES Λ Λ eingerichtet wird. Über Adapter bzw. über Wrapper werden diese MES- Applikationen MES' und MES"' auf die "Componenf-Struktur des Rahmenprogramms (IF; FIG 2) abgebildet. Auch die zugrunde liegenden Kommunikationsmittel (HTTP, MSMQ, DCOM, etc.) werden über Adapter oder Wrapper auf das generische Objektmodell einer "Componenf-Struktur abgebildet. Im Rahmenprogramm (IF; FIG 2) werden dann diese Kommunikationsmittel durch eine Com- ponent Transportsystem (TS) repräsentiert. Diese Component Transportsystem (TS) abstrahiert von dem zugrunde liegenden Kommunikationsmitteln. Bei der Einrichtung einer Kommunikationsverbindung ist es somit egal, welches Kommunikationsmittel letztendlich physikalisch zugrunde liegt. Die Kommunikations- mittel sind somit grundsätzlich austauschbar.
Die Kommunikationsbeziehung zwischen den MES-Applikationen MES und MES Λ Λ wird durch eine so genannte "Connection" (s. FIG 13) hergestellt. Eine Connection verbindet zwei beliebige Objekte des Objektmodells. Da sich die Connection auf Objekte des generischen Objektmodells bezieht, kennt sie deren Semantik und weiß, welche Besonderheiten beim Verbinden herzustellen sind, d.h. Methodenobjekte sind anders zu handhaben als z.B. reine Datenobjekte. Weiterhin stützt sich die Connection auf ein Transportsystem ab. Auch das Transportsystem liegt als Teil des generischen Objektmodells des Rahmenprogramms (IF; FIG 2) vor. Eine Connection kann unidirektional oder bidirektional sein.
Die Darstellung gemäß FIG 13 zeigt die Objektstruktur einer
"Connection" in UML-Notation. Eine Connection ist ein generi- sches Objekt, das im Wesentlichen aus zwei Teilen besteht. Zum einen aus den Wrappern des spezifischen Kommunikationsmittels und andererseits aus einer Sammlung von Properties, d.h. Eigenschaften, die über dieses Kommunikationsmittel eingestellt werden können. Diese Properties und die Connection selbst sind wiederum "Components" des Objektmodells, wobei die Properties einfach durch eine Liste von Variablen gegeben sind. Ein Transport-Wrapper enthält auch wiederum Properties, d.h. Eigenschaften. Im Falle der Verwendung von MSMQ als Kommunikationsmittel ist z.B. der Name der verwendeten Message Queue eine solche Eigenschaft. Durch die Kardinalität (1:2) wird angedeutet, dass die Connection aus FIG 13 mindestens einen, aber höchstens zwei Transport-Wrappers beinhaltet. Auch die anderen Aggregationsbeziehungen (Rautensymbol) , wie sie in FIG 13 dargestellt sind, können Kardinalitäten bein- halten. Ein Transport-Wrapper kann auch Methoden beinhalten. Zum Beispiel eine Methode zum Öffnen eines spezifischen Transportkanals, eine Methode zum Schließen eines spezifischen Transportkanals, eine Methode, um einen String zu senden, eine Methode, um einen String zu empfangen, usw.
Kommunikationsmittel werden üblicherweise durch Wrappers auf das Objektmodell des Rahmenprogramms abgebildet, prinzipiell ist es aber auch möglich, Kommunikationsmittel durch Adapter im Rahmenprogramm zu integrieren.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zur Verfolgung und Auswertung der Kommunikation von Softwareanwendungen, insbesondere MES-Anwendungen in einem Gesamtsystem. Es wird eine skalierte bzw. stufenweise Verfol- gung und Auswertung ermöglicht: Projektebene, Adapterebene und auf Portebene, d.h. einzelne Kommunikationsverbindungen, einzelne Anwendungen, aber auch das Gesamtprojekt wird über (auch heterogene) Anwendungslandschaften erfasst. Die Erfas- sungs- und Auswertungsmechanismen erlauben höherwertigen Diensten online jederzeit Zugriff auf die archivierten Trace- und Fehlerdaten. Ein Beispiel solch eines Dienstes wäre die Generierung eines Reports, der pharmazeutischen Bereich die verwendeten Materialien nachweist, die innerhalb von Produktionsaufträgen verschickt wurden. Der online-Zugriff kann Datenverbindungen (z.B. über ein Local Area Network) oder über internetartige Mittel erfolgen.
Das oben beschriebene erfindungsgemäße System bzw. Verfahren lässt sich als Computerprogramm in dafür bekannten Sprachen implementieren. Ein derartig implementiertes Computerprogramm kann in ebenfalls bekannter Weise über elektronische Datenwe- ge, aber auch auf Datenträgern (Computerprogrammprodukte) abgespeichert und transportiert werden.

Claims

Patentansprüche
1. System zum Verfolgen und/oder Auswerten des Informationsaustausches zwischen insbesondere heterogenen Softwareappli- kationen (AI - A6) , insbesondere MES-Applikationen, in einem die Softwareapplikationen koppelnden Softwaresystem (SS) , wobei die Softwareapplikationen und das Softwaresystem auf mindestens einer Rechnereinheit gespeichert sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass a) die Softwareapplikationen (AI - A6) durch Koppelmechanismen (AD1 - AD9) mit dem Softwaresystem (SS) verbunden sind, b) eine erste Einrichtung (TB) den Informationsaustausch zwischen den Softwareapplikationen erfasst, c) eine zweite Einrichtung (EB) auftretende Fehler des Informationsaustausches erfasst, d) eine dritte Einrichtung (DB) den Informationsaustausch und die Fehler abspeichert und e) eine vierte Einrichtung (AE) den Informationsaustausch und/oder die Fehler analysiert.
2. System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ergebnisse der Analyse des Informationsaustausches und/oder der Analyse der Fehler vom Softwaresystem (SS) direkt weiterver- arbeitbar sind.
3. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch eine Filterbildung bestimmte Informationen und/oder Fehler auswählbar sind.
4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verfol- gung und/oder Auswertung auf Projektebene oder auf Adapterebene oder auf Ebene eines Informationskanals erfolgt.
5. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Koppelmechanismen Adapter (AD1 - AD9) und/oder Wrapper eingesetzt sind.
6. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste und zweite Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert sind oder die erste, zweite und vierte Einrichtung durch eine Ein- richtung realisiert sind oder die erste und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert sind oder die zweite und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert sind.
7. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die dritte Einrichtung (DB) in eine der anderen Einrichtungen integriert ist.
8. Verfahren zum Verfolgen und/oder Auswerten des Informationsaustausches zwischen insbesondere heterogenen Softwareapplikationen (AI - A6) , insbesondere MES-Applikationen, in einem die Softwareapplikationen koppelnden Softwaresystem (SS) , wobei die Softwareapplikationen und das Softwaresystem auf mindestens einer Rechnereinheit gespeichert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass a) die Softwareapplikationen (AI - A6) durch Koppelmechanismen (AD1 - AD9) mit dem Softwaresystem (SS) verbunden werden, b) eine erste Einrichtung (TB) den Informationsaustausch zwischen den Softwareapplikationen (AI - A6) erfasst, c) eine zweite Einrichtung (EB) auftretende Fehler des Informationsaustausches erfasst, d) eine dritte Einrichtung (DB) den Informationsaustausch und die Fehler abspeichert und e) durch eine vierte Einrichtung (AE) der Informationsaustausch und/oder die Fehler analysiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ergebnisse der Analyse des Informationsaustausches und/oder der Analyse der Fehler vom Softwaresystem (SS) direkt weiterver- arbeitet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch eine Filterbildung bestimmte Informationen und/oder Fehler ausge- wählt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verfolgung und/oder Auswertung auf Projektebene oder auf Adapter- ebene oder auf Ebene eines Informationskanals durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Koppel- mechanismen Adapter (ADl - AD9) und/oder Wrapper eingesetzt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste und zweite Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert werden oder die erste, zweite und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert werden oder die erste und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung realisiert werden oder die zweite und vierte Einrichtung durch eine Einrichtung reali- siert werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die dritte Einrichtung (DB) in eine der anderen Einrichtungen integriert ist.
15. Computerprogramm, das ein Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14 implementiert.
16. Datenträger, auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 15 gespeichert ist.
17. Datenverarbeitungseinrichtung (PIWl, PIW2, IFS), auf der ein Computerprogramm nach Anspruch 15 installiert ist.
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