Capítulo 4. Desarrollo Experimental
4.3 Fase de Planeación
4.3.2 Diseño de los componentes del prototipo
A partir de los modelos PIM el prototipo se ha diseñado la interacción de los siguientes componentes:
a) Base de datos PM unificada b) Arquitectura de servicios Web c) Interfaz Web de cuadro de mando d) Interfaz Web de control de integración
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A continuación se describe el diseño detallado de cada uno de dichos componentes.
4.3.2.1 Base de datos PM unificada.
La base de datos PM unificada o PM-BD ha servido de repositorio central de datos para normalizar, facilitar y agilizar la transmisión de los flujos de información y la recopilación de los resultados de medición de rendimiento. Su diseño se ha basado en el Modelo PIM de datos. A partir de allí se ha estructurado el conjunto de archivos maestros y de transacción para la recopilación de datos. La plataforma tecnológica seleccionada para el diseño y construcción del PM-BD ha sido MS-ACCESS 2007. En el ANEXO III de este documento se incluye el diccionario de datos correspondiente a la PM-BD creada.
4.3.2.2 Arquitectura de servicios Web.
El diseño de la arquitectura de servicios Web del prototipo ha tenido por propósito la integración de los datos remotos provenientes del entorno e-manufacutring de medición para ser registrados en la base de datos PM unificada. Específicamente han sido construidos los servicios Web:
Servicio PM-Web decodificador
Servicio PM-Web traductor
Servicio PM-Web evaluador
Para el diseño de los procedimientos y funciones de estos servicios Web se ha seguido la secuencia de pasos indicados en los algoritmos incluidos en la arquitectura propuesta. La figura 67 muestra la arquitectura de servicios Web que ha sido diseñada.
Los datos remotos provenientes del escenario e-manufacturing de medición son base para la construcción de los mensajes PM origen. Estos mensajes son transmitidos vía mecanismos de comunicación hasta que son recibidos en la plataforma del marco Web del prototipo.
El servicio PM-Web decodificador es el receptor de los mensajes PM-XML origen. Este servicio identifica el mensaje, identifica su esquema PM-XML asociado y lo transforma en paquetes de mensajes más pequeños o mensajes decodificados para que sean traducidos. De allí son pasados al servicio PM-Web traductor que usando el protocolo del esquema PM-XML traduce el mensaje decodificado en su equivalente genérico. Este mensaje ya traducido es analizado por el servicio PM-Web evaluador para validar su contenido o detectar posibles inconsistencias. Así se completa la construcción del mensaje PM genérico que es enviado vía remota a la base de datos PM unificada. Allí
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si el mensaje es válido los mecanismos de registro de datos ingresan la nueva información en los archivos respectivos Si el mensaje es no válido se ingresa en los archivos de rechazo indicando la justificación respectiva. Estos archivos de rechazo pueden ser revisados manualmente para verificar la fuente de error. Finalmente los resultados de medición son mostrados mediante un Cuadro de Mando Web utilizando sistemas de extracción de datos desde la base de datos PM unificada.
Figura 62. Prototipo Experimental
4.3.2.3 Interfaz Web del cuadro de mando
La integración de datos de medición desde las fuentes de información hasta la base de datos PM unificada ha sido visualizada a través de sus resultados utilizando una Interfaz de Web de cuadro de mando. Desde el punto de vista del negocio, el prototipo ofrece su gran potencial. Esta interfaz grafica las áreas de Visualización y Resultados del Modelo Conceptual de la arquitectura de información propuesta. Partiendo del Modelo de visualización propuesto en la arquitectura de información, se definen los filtros de visualización de la información de medición que son (figura 69):
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Figura 63. Diseño de la interfaz Web de cuadro de mando
parámetros de visualización: requeridos para filtrar los resultados de medición.
Localización jerárquica de medición: requeridos para contextualizar los resultados dentro de la jerarquía de negocio.
Seguimiento de indicadores: requerido para mostrar los resultados
De esta forma el prototipo integra la información de rendimiento a través de una simple y estándar interfaz de usuario que es mostrada en la figura 70:
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Figura 64. Interfaz Web del cuadro de mando
Un área para seleccionar el conjunto de indicadores basados en filtros: Este muestra valores basados en la estrategia SCOR (planear, aprovisionar, fabricar y entregar) y la perspectiva ISA-95 (calidad, fabricación, mantenimiento e inventario). Estos valores son asociados con objetivos o grupos de KPI y pueden ser creados por el usuario de una manera flexible. En el caso de esta interfaz está relacionado al área de mantenimiento. La estructura flexible del modelo PIM puede ser usado para definir un conjunto de KPI’s específicos para cada caso.
Un área para la selección de la localización física del sistema de fabricación y donde los datos son generados. Este es basado en los atributos del modelo jerárquico de equipos del modelo PIM: inter-organización, fábrica, área, lugar de trabajo y segmento. La flexibilidad del modelo permite la configuración del sistema de producción incluyendo el modelo colaborativo entre compañías.
Una rejilla con la lista de indicadores utilizados en en proceso de medición. Cada indicador muestra su unidad de medida basada en un rango de valores.
Herramientas gráficas para el seguimiento de mejoras del proceso por cada KPI.
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Para facilitar la ejecución del conjunto de componentes que conforman el prototipo, se diseñó una Interfaz Web Control de Integración. Esta interfaz fue desarrollada en ASP.NET e incluyó la programación de:
Controles Web de interfaz de usuario
Funciones para la interacción remota vía Web con el resto de los componentes del prototipo
La figura 68 muestra a través del Navegador la interfaz Web desarrollada. El diseño de está diseñado de manera de seguir el paso al proceso de integración y explotación de datos PM-Web desde las fuentes de información hasta la base de datos unificada. Para seguir el proceso de integración se diseñaron los siguientes botones de Web de interfaz de usuario:
Figura 65. Interfaz de Control de Integración
Sistemas GMAO: Control tipo lista para seleccionar de la fuente de información a partir de la cual se realiza el proceso de integración.
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Acceder Aplicación: Botón para dar acceso a la interfaz usuario asociada a la fuente de información. En el caso de Prisma la interfaz es WEB, para MAGMA la interfaz es Windows.
Acceder Modelo de Datos: Botón para dar acceso al documento MS-VISIO de Modelo DE datos asociado a la fuente de información. Este modelo puede ser mostrado en todo momento al usuario para facilitar las tareas de análisis y revisión de la transformación de la información durante el proceso de integración.
Acceder a Base de Datos: Botón para dar acceso a la plataforma del manejador de base de datos asociado a la fuente de información. Si la fuente de datos es PRISMA se visualiza la plataforma MS-SQL Server 2005 con la base de datos PRISMA instalada. Para el caso de MAGMA se visualiza la plataforma MS-ACCESS 2007 con el archivo de registro MAGMA abierto.
Mensaje PM origen: Botón para dar comienzo a la ejecución de extracción de datos desde la fuente de información para construir el mensaje PM-XML origen. El mensaje PM origen construido es mostrado como documento XML a través del navegador.
Mensaje PM decodificado: Botón para ejecutar el primer proceso de transformación de datos. Es un llamado al Servicio PM-Web Decodificador que actúa sobre el mensaje PM-XML origen y lo transforma en mensajes PM-XML decodificados. Los mensajes PM-XML decodificados son mostrados como documentos XML a través del navegador.
Mensaje PM genérico: Botón para ejecutar el segundo proceso de transformación de de datos. Es un llamado al Servicio PM-Web Traductor que procesa cada mensaje PM-XML decodificado para transformarlo en mensaje PM-XML genérico. Al igual que los otros mensajes, los mensajes PM-XML genéricos son mostrados como documentos XML a través del navegador.
Base de Datos Unificada: Botón para dar acceso a la plataforma del manejador de base de datos asociado a la base de datos unificada. Ya que la base de datos unificada está en MS-ACCESS 2007, se muestra el archivo de registro de datos asociado. Aquí se verifica la inserción de nuevos datos en cada una de las tablas que conforman el registro.
Sistema de Indicadores: Botón que da acceso a los indicadores claves de rendimiento utilizados en el prototipo y sus relaciones. De esta manera se puede verificar el procesamiento de la información según las relaciones internas de las distintas medidas de rendimiento.
Cuadro de Mandos: Botón que da acceso a la visualización de la interfaz Web de Cuadro de Mando de datos de medición a fin de verificar los resultados del proceso de integración y explotación de la información.