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FORUM 2011 - 15 & 16 novembre 2011 - page 1 Ce document est la propriété de l’association diag21. Il ne peut être communiqué à des tiers et /ou reproduit sans une autorisation préalable écrite et son contenu ne peut être divulgué. diag21 2011. This document and the information contained herein is proprietary information of “diag21 partnership” and shall not be disclosed or reproduced without the prior an authorization. diag21 2011. FORUM 2011 (Emmanuel Arbaretier) FORUM 2011 Issues for the Industrial Health Management System (APSYS)

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FORUM 2011. Issues for the Industrial Health Management System (APSYS). Sommaire. Introduction Major Issues for HMS in Industry : against « one shot » syndrom Technical Issues: Languages and Algorithms Methodological Model Making Issues : Model Making Process Semantic Management - PowerPoint PPT Presentation

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FORUM 2011 - 15 & 16 novembre 2011 - page 1

Ce document est la propriété de l’association diag21. Il ne peut être communiqué à des tiers et /ou reproduit sans une autorisation préalable écrite et son contenu ne peut être divulgué. diag21 2011.This document and the information contained herein is proprietary information of “diag21 partnership” and shall not be disclosed or reproduced without the prior an authorization. diag21 2011.

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Issues for the Industrial Health Management System (APSYS)

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Ce document est la propriété de l’association diag21. Il ne peut être communiqué à des tiers et /ou reproduit sans une autorisation préalable écrite et son contenu ne peut être divulgué. diag21 2011.This document and the information contained herein is proprietary information of “diag21 partnership” and shall not be disclosed or reproduced without the prior an authorization. diag21 2011.

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(Emmanuel Arbaretier)

• Introduction

• Major Issues for HMS in Industry : against « one shot » syndrom

• Technical Issues: Languages and Algorithms

• Methodological Model Making Issues : Model Making Process

• Semantic Management

• Library Management / Knowledge Capture and Archiving

• Model Driven Architectures : Information Equivalency - Translation

• Business Model Equation

• Model Configuration Management

• Conclusion

Sommaire

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Ce document est la propriété de l’association diag21. Il ne peut être communiqué à des tiers et /ou reproduit sans une autorisation préalable écrite et son contenu ne peut être divulgué. diag21 2011.This document and the information contained herein is proprietary information of “diag21 partnership” and shall not be disclosed or reproduced without the prior an authorization. diag21 2011.

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(Emmanuel Arbaretier)

• Academics Point Of View

• Rather interest in theoretical issues

• Language / Algorithms / Technical aspects

• Industrial concerns include

• Previous ones

• But far beyond everything concerning recurrent process and cost

• But however should share same points on interest and searching

Academics and Industrial Point of View

Introduction

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Ce document est la propriété de l’association diag21. Il ne peut être communiqué à des tiers et /ou reproduit sans une autorisation préalable écrite et son contenu ne peut être divulgué. diag21 2011.This document and the information contained herein is proprietary information of “diag21 partnership” and shall not be disclosed or reproduced without the prior an authorization. diag21 2011.

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• Technical Issues: Languages and Algorithms

• Methodological Model Making Issues : Model Making Process

• In every context whatever main objective is

• At every step of the project

• Semantic Management

• What is the real semantic reference how to document it

• How to control it ?

• Model Configuration Management : how to have updated models ?

• Library Management / Knowledge Capture and Archiving

• Model Driven Architectures : make information circulate

• Business Model Equation : industry per industry

Industrial focus for model making process in HMS applications

Introduction

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Ce document est la propriété de l’association diag21. Il ne peut être communiqué à des tiers et /ou reproduit sans une autorisation préalable écrite et son contenu ne peut être divulgué. diag21 2011.This document and the information contained herein is proprietary information of “diag21 partnership” and shall not be disclosed or reproduced without the prior an authorization. diag21 2011.

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• How to classify them: SysML, StateMate,

• How to characterize them ? Functional Analysis Languages / State Graphs / StaeFlows – Statecharts / Hybrids Languages

• How to measure capability of expression ? Architecture – Static Block Diagram – Dynamic Behaviour – Nominal Behaviour – All Possible Degraded Behaviours -

• How to adapt level of abstraction for

• Top level safety property formalozation

• Functional knowledge expresssion

• Hardware / Software / Logical description

• Discrete / Continüous Knowledgeexpression

Technical / Theoretical / Scientifical Issues

Languages for Reality Virtualization

Idleabs Coming

Busy

Call

StartStop

quit

Idleabs Coming

Busy

Call

StartStop

quit

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Ce document est la propriété de l’association diag21. Il ne peut être communiqué à des tiers et /ou reproduit sans une autorisation préalable écrite et son contenu ne peut être divulgué. diag21 2011.This document and the information contained herein is proprietary information of “diag21 partnership” and shall not be disclosed or reproduced without the prior an authorization. diag21 2011.

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• How to simulate the system in its « normal » « expected » operational modes

• How to simulate the system in « all » possible degraded modes taking into account random events like failure modes

• How to inverse the « arrow of time »: start from an image and go bacwards to possible system trajectories

• How to deduce what have happened and changed in a system given an observed complex and combined situation , and how to hierarchize results of deductions ?

• How to proove steady verification of a property ?

• Independancy on external interactions

• Independancy on time

• …

Technical / Theoretical / Scientifical Issues

Algorithms : Simple Formulation / Sophisticated and Complex Resolutions

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• Every time of the life cycle

• Whatever top level objective is: Safety Analysis / Performance Based Engineering / HMS production /

• For different cultural profiles

• In different Engineering contexts

• Multiples Industrial Partners

• Subcontractors with « COTS » procurement

Methodological Model Making / Modeling Process

In all conditions

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Methodological Model Making / Modeling Process

Top Down / Bottom Up / Mixed ?

HardHard

SoftSoft

SystemSystem

F1F1F2F2

SOWSOW

FunctionalDesignFunctionalDesign Step 2Step 2

PhysicalDefinitionPhysicalDefinition Step 3Step 3

Step 1Step 1SpecificationSpecification

ManufacturingManufacturing Step 4Step 4

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Methodological Model Making / Modeling Process

Many Different points of Views to manage

• Functional / Physical duality :

• Depending on the level of progress of the project

• Depending on the level of detail in the Work Breakdown Structure

• Depending on the point of view to be developped:

- Functional reference,- Physical reference.

F1F1F2F2

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Methodological Model Making / Modeling Process

In all conditions

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Semantic Management

Semantic Implicite Reference Documentation Issue

A model is a set of :concepts, rules, representation and assumptions

To best describe or simulate behaviour of a physical system.

To make model means to identify:Formal relations

Best describing dependency relations between inputs / outputs ;And expressed in terms of

•logical and mathematical expressions•Synchronized state automates•Differential Equations

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Semantic Management

Semantic Control

• Reusability

• Readability

• Modularity

• Concision

• Complexity relevancy

• Sructuration

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Semantic Management

Semantic Variability

Arbre : arbre fu.arb

Carte ALIM HS

L=8.60e-6

1

Carte COND HS

L=3.00e-7

2

Carte TFER-2829

L=2.31e-6

3

Carte BIAS-2053HS

L=3.70e-6

4

Non émission dela boucle

P=8.02e-3

Q1-B collé

L=1.80e-7

5

Transistor T1encourt-circuit

L=1.00e-7

6

U1 saturé

L=4.00e-8

7

Contact Q1-1(Q1-B) restefermé

P=1.73e-4

Q2-B restefermé(Q2-Bcollé,T2 en CC,U2 saturé)L=3.20e-7

8

Contacts Q1-1et Q2-1 restentfermés

P=2.99e-8

Contact Q-BIcollé

P=3.83e-7

9

Contacts Q1-1,Q2-1 restentfermés, contactQ-BI colléP=4.13e-7

Nondéclenchementdu FU

P=3.31e-9

• One model strongly depends on the author who made the model: two models can be equivalent from certain points of view without being similar or identical

• Modeling process necessarily requires to be selective and to sort signs / patterns / facts and figures from reality modelled

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Library Management / Knowledge Capture and Archiving

How is Technological / Physical Knowledge to be captured and saved ?

• Design knowledge of components, modules and equipements

• Input and output

• How it works

• How it dysfunctions

• How it reacts to mis interaction

• Failure Mode knowledge

• Physical description and characterization

• Occurrence time distribution law

• Quantitative Knowledge

• Parameter values of quantitative laws

• Ratio Mode

FORMAL ISSUES OF LIBRARY PRODUCTION AND MAINTENANCE

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Model Driven Architecture : make information circulate

Use and Re use of industrial information

• Connectors between different tools and information frameworks

• Compliancy between meta models for different languages used in a company

• Model translation rules

Meta modelInputSYSML

Meta modelTargetALTARICA

transformation specification

(XMI)

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• Aeronautics: MBSE / MBSA , HMS

• Railway: PBE / PBA, HMS

• Automotive : Safety, RAMS, HMS

• Oil and Gaz: PBE / PBA, AM, Safety

Business Model Equation

At least one different model for every domain of actvity

TCTCTEG

Wells Separator

TGTG

TGTG

Gas Lift 100b

Gas Export 60b

Oil export

Water Injection

TCTC

Flare

Gas Lift 60b

ECEC

Fuel Gas 25b

Sea

Oil treatment

Watertreatment

2.2 mSm3/d

13 MW

Demand Fuel Gas :0.2 mSm3/d

0 Sm3/d

7000 Sm3/d

2.2 mSm3/d

1.0 mSm3/d

0.2 mSm3/d

1 mSm3/d

0 mSm3/d

ProductionGas : 4.4 mSm3/dOil : 23300 Sm3/dWater: 7000 Sm3/d

23300 Sm3/d

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Business Model Equation

Affordability

• Identify :

• The lowest breakdown level you need.

• Keep as a « Black Box » (not decomposed)

• The less critical elements which do not need to be decomposed,

• Do not forget that the decomposition tree of a system

• Depends on how the model will be processed,

• Do manage

• Consistency rules between different decomposition trees (as designed, as maintained, as manufactured…)

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Many concurrent issues for industrial process…

• Technical issue : are Model Based / Driven approaches feasable ?

• Organizational : how is the technical and organizational framework to supportthe company and the company in these approaches ?

• Cultural : how do users change their relation to work and knowledge ?

• Time Dependant Process Sustainability : how do changeability and variability of data and products produce additional costs in the process ?

• Virutualization of Know How , Knowledge and System produced : how far does it really cover real world

Most of them are known but few benefit from real research

Conclusions

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(Emmanuel Arbaretier)

Avez-vous

des questions à poser ?

Do you have some questions ?

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(Emmanuel Arbaretier)

Merci pour votre attention…

Thank you for your attention…

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