ISO 15926

ISO 15926は、 コンピュータシステム間のデータの統合、共有、交換、および引き継ぎに関する規格です

「産業オートメーションシステムと統合 ― 石油・ガス生産施設を含むプロセスプラントのライフサイクルデータの統合」というタイトルは、現在のISO 15926開発者からは範囲が狭すぎると考えられています。プロセスプラント向けの汎用データモデルと参照データライブラリを開発した結果、この主題は既に非常に広範囲に及び、実際にはあらゆる状態情報をモデル化できることが判明しました。

歴史

1991年、欧州連合（EU）のESPRIT（プロセスベース）が開始されました。この研究プロジェクトの焦点は、プロセス産業の要件に適合する施設のライフサイクル情報のデータモデルの開発でした。プロジェクト期間が終了した時点で、プロセス産業に携わる企業のコンソーシアムであるEPISTLE（欧州プロセス産業STEP技術連絡事務局）が設立されました。当初は個々の企業がメンバーでしたが、後にPISTEP（英国）、POSC/Caesar（ノルウェー）、USPI-NL（オランダ）の3つの国立コンソーシアムのみがメンバーとなりました。（後にPISTEPはPOSC/Caesarに合併し、USPI-NLはUSPIに改名されました。）

EPISTLEはProcessBaseプロジェクトの作業を引き継ぎました。当初、この作業はISO 10303-221（通称「STEP AP221」）という規格に基づいていました。このAP221において、AP221データモデルの標準インスタンス（オブジェクトの種類を含む）のリストを含むAnnex Mが初めて登場しました。これらの標準インスタンスは参照用であり、オブジェクトの種類に関する知識を備えた知識ベースとして機能することになります。1990年代初頭、EPISTLEはAnnex Mを拡張し、このようなオブジェクトクラスとその関係性に関するライブラリ、STEPlibを構築する活動を開始しました。STEPlibの活動では、3つの加盟コンソーシアムすべてから、様々な専門分野（電気、配管、回転機器など）にわたる約100名のドメインエキスパートが協力して「コアクラス」の定義に取り組みました。

STEPlib の開発は、多くの追加クラスとクラス間の関係で拡張され、オープンソースデータとして公開されました。 さらに、AP221 および ISO 15926-2 データモデルの概念と関係タイプも STEPlib 辞書に追加されました。 これによりGellish Englishが開発され、STEPlib はGellish English 辞書になりました。 Gellish English は自然な英語の構造化サブセットであり、知識モデリング、製品モデリング、およびデータ交換に適したモデリング言語です。一般的な概念を定義するだけでなく、英語辞書も含まれている点で、情報技術で使用される従来のモデリング言語 (メタ言語)とは異なります。 Gellish English のセマンティック表現能力は、知識と情報を表現するために使用できる関係タイプの数を拡張することによって大幅に向上しました。

モデリング技術的な理由から、POSC/Caesar はISO 10303とは別の規格である ISO 15926 を提案しました。EPISTLE (および ISO) はその提案を支持し、モデリング作業を継続して、ISO 15926 のパート 2 を作成しました。このパート 2 は、2003 年から正式な ISO IS (国際規格) のステータスになっています。

POSC/Caesarは独自のRDL（参照データライブラリ）の構築に着手しました。ANSI（米国規格協会）のパイプやパイプ継手など、多くの特殊クラスが追加されました。一方、 STEPlibは、主にUSPIの一部のメンバーによって推進され、存続しました。実質的に同じクラスセットに対して2つのライブラリを持つことは業界にとって不利であることが明らかであったため、EPISTLEの管理委員会は、2つのライブラリのコアクラスをISO 15926のパート4に統合することを決定しました。この統合プロセスは完了しました。パート4は、ISO 15926のパート2とISO 10303-221の参照データとして機能するため、その附属書Mに取って代わりました。2007年6月5日、ISO 15926-4はTS（技術仕様）として承認されました。

1999年に、パート7の初期バージョンの開発作業が開始されました。当初はXMLスキーマ（当時利用可能な唯一の有用なW3C勧告）に基づいていましたが、Webオントロジー言語（OWL）が利用可能になると、こちらの方がパート7にはるかに適した環境であることが明らかになりました。パート7は2005年末までに最初のISO投票を通過し、実装プロジェクトが開始されました。TS（技術仕様）の正式な投票は2007年12月に予定されていました。しかし、その範囲が広すぎるため、パート7を複数のパートに分割することが決定されました。

ISO15926の必要性

2004年、米国国立標準技術研究所（NIST）は、資本プロジェクト業界におけるデジタル相互運用性の欠如の影響に関する報告書を発表しました。この報告書では、米国の資本施設業界における相互運用性の不足によるコストは年間158億ドルと推定されています。これは控えめな数字であると考えられていました。[ 1 ]

規格

ISO 15926は13のパートで構成されています（2022年2月現在）：

  • パート1 - 概要と基本原則
  • パート2 - データモデル[ 2 ]
  • パート3 - 幾何学と位相の参照データ
  • パート4 - 参照データ、プロセス産業の施設内で使用される用語
  • パート6 - 参照データの開発と検証の方法論（開発中）
  • パート7 - テンプレート方法論
  • パート8 - OWL/RDF実装
  • パート9 - 標準ウェブサーバー、ウェブサービス、セキュリティに重点を置いた実装標準（開発中）
  • パート10 - 適合性テスト
  • パート11 - 参照データの簡素化された産業利用のための方法論（開発中）
  • パート12 - Webオントロジー言語（OWL2）におけるライフサイクル統合オントロジー
  • パート13 - 統合ライフサイクル資産計画

説明

このモデルとライブラリは、技術設備とそのコンポーネントに関するライフサイクル情報を表現するのに適しています

また、電子商取引における製品カタログで使用される用語の定義にも使用できます。この規格のもう1つの、より限定的な用途としては、ISO 15926に基づかない共有データベースと製品カタログ間の調和を図るための参照分類としての使用があります。

ISO 15926の目的は、コンピュータシステムに共通言語を提供し、それによってコンピュータシステムが生成する情報を統合することです。この規格は、多くの関係者が関与し、数十年にわたるプラントの運用と保守を伴う大規模プロジェクトを抱えるプロセス産業向けに策定されていますが、パート4に準拠した適切な参照データの語彙を構築すれば、誰でもこの技術を利用できます。

パート7では、テンプレートの概念が導入されます。テンプレートは、パート2のエンティティを用いて、小さな情報を表す意味構造です。これらの構造は、表現された情報に含まれるノードを相互にリンクする、より効率的なn項関係のクラスにマッピングされます。

パート8では、パート7のテンプレートがOWLで定義され、RDFでインスタンス化されます。検証と推論の目的のため、これらはすべて一階述語論理でも表現されます。

パート9では、これらのノードインスタンスとテンプレートインスタンスは、標準スキーマとAPIに基づいて設定されたRDFトリプルストアに格納されます。参加する各コンピュータシステムは、自身の内部形式からISO標準のノードインスタンスとテンプレートインスタンスにデータをマッピングします。

データ管理権が移管される場合（例えば、請負業者から工場所有者へ、あるいは製造業者から製品の所有者へ）、データはトリプルストア間で「引き継がれる」ことがあります。引き継ぎは、参照整合性を完全に維持しながら、全データの一部のみに限定することも可能です。

ドキュメントはユーザー定義可能です。XMLスキーマで定義され、本質的にはテンプレートのインスタンスを参照するセルを含む構造です。これはライフサイクル全体のデータに対するビューを表します。データモデルは4D（空間-時間）モデルであるため、任意の時点で有効であったデータを提示することができ、真の履歴記録を提供できます。これはナレッジマイニングへの利用が期待されます。

データはSPARQLを用いてクエリできます。いずれの実装においても、アクセス権限の異なるトリプルストアを限られた数だけ含めることができます。これは、CPFサーバー（参加ファサード連合）を作成することによって実現されます。オントロジーブラウザは、アクセス権限に応じて、特定のCPF内の1つまたは複数のトリプルストアへのアクセスを可能にします。

プロジェクトとアプリケーション

さまざまなアプリケーション分野において、ISO 15926規格の拡張に取り組んでいるプロジェクトが数多くあります

資本集約型プロジェクト

資本集約型プロジェクトの適用範囲において、いくつかの協力実施プロジェクトが進行中です

  • DEXPIプロジェクト: DEXPIの目的は、機能要件の仕様から運用中の資産に至るまで、(石油)化学プラントのライフサイクルのすべての段階を網羅するプロセス産業向けの一般標準を開発し、推進することです。

完了したプロジェクトには以下が含まれます。

  • FIATECHのEDRCプロジェクト：ISO 15926を使用した機器データ要件の収集と適合性評価。[ 3 ] [ 4 ]
  • FIATECHのADIプロジェクトは、ツールを構築します（その後、パブリックドメインで利用可能になります）。
    • ツールと成果物はISO 15926ナレッジベースで参照できます。
  • POSCシーザー協会のIDSプロジェクトは、データシートに必要な製品モデルを定義する。
  • ADIとIDSの共同プロジェクトはISO 15926 WIPである。

石油・ガス上流産業

ノルウェー石油産業協会（OLF）は、石油・ガス上流産業における分野や事業領域を横断したデータ統合の手段として、 ISO 15926（石油・ガスオントロジーとも呼ばれる）を採用することを決定しました。これは、企業間のより緊密な統合を目標とする、いわゆる次世代（または第二世代）統合オペレーションを実現する手段の一つとされています。[ 5 ]

現在、以下のプロジェクトが実行中です (2009 年 5 月)。

完了したプロジェクトには以下が含まれます。

  • 統合情報プラットフォーム（IIP）プロジェクトは、オープンスタンダードに基づくリアルタイム情報パイプラインの確立に取り組んでいます。このプロジェクトは、特に以下のことに取り組んできました

技術的な背景

主な要件の1つは（そして現在も）、データモデルの範囲が施設（例：石油精製所）とそのコンポーネント（例：パイプ、ポンプ、それらの部品など）のライフサイクル全体をカバーすることでした。このような施設は長期間にわたり、無数の異なるオブジェクトに対して多種多様な活動を伴うため、汎用的でデータ駆動型のデータモデルが必要であることは明らかでした

簡単な例でこれを説明しましょう。施設内には数千種類もの物理オブジェクト（ポンプ、コンプレッサー、パイプ、計器、流体など）があり、それぞれに多くの特性があります。もしすべての組み合わせを「ハードコード」方式でモデル化するとしたら、組み合わせの数は膨大になり、管理不能に陥るでしょう。

解決策は、「このオブジェクトはX yyyyというプロパティを持っています」（yyyyは測定単位）というセマンティクスを表現する「テンプレート」です。このテンプレートのインスタンスはすべて、該当する参照データを参照します。

  • 物理的なオブジェクト（例：誘導モーター）
  • 間接的なプロパティタイプ（例：クラス「コールドロックローター時間」）
  • 基本プロパティタイプ（ここでは時間）
  • スケール（ここでは秒）

これらのクラスを参照できなければ、インターネット経由では、この情報を表現することは不可能です

参考文献

  1. ^ Gallaher, Michael P.; O'Connor, Alan C.; Dettbarn, John L., Jr.; Gilday, Linda T. (2004年8月).米国資本施設業界における不十分な相互運用性のコスト分析(PDF) (レポート). 米国国立標準技術研究所. p. 7. 2025年11月26日閲覧。{{cite report}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
  2. ^ url= https://15926.org/topics/part2/ECM4.5.1/lifecycle_integration_schema.html
  3. ^ 「アーカイブコピー」（PDF）。2015年9月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年4月13日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク)
  4. ^ 「EDRCユースケース2（メーカー側）のデモ - データ統合標準 ISO 15926 - TechInvestLab.ru」。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年4月13日閲覧。
  5. ^ノルウェー石油産業協会（OLF）「統合オペレーションと石油・ガスオントロジー」（PDF）2009年5月6日閲覧。
  6. ^ "EPI M" . www.epim.no. 2009年7月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月11日閲覧。
  7. ^ノルウェー石油総局. 「当局への掘削報告」 . 2009年7月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年5月5日閲覧。
  8. ^ “Petroleumstilsynet - メインページ” . www.ptil.no. 2009年4月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月11日閲覧。
  9. ^ 「Åsgardに関する事実」 www.statoilhydro.com . 2009年4月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月11日閲覧。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ISO_15926&oldid=1324244193」より取得