RO
Introducere proiect
Obiectivul proiectului Arrowhead fPVN este dublarea productivității industriale europene prin aplicarea interoperabilității informaționale transformative, autonome și evoluabile pentru rețelele de producție reziliente și adaptabile. Prin urmare, proiectul Arrowhead Flexible Production Value Network (fPVN) va asigura interoperabilitatea informațiilor prin conținut interpretabil automat pentru părțile interesate din fPVN. Se preconizează că tehnologia rezultată va avea un impact substanțial asupra productivității și flexibilității producției.
Interoperabilitatea autonomă și evoluabilă va fi realizată prin tehnologia comună a proiectului bazată pe trei piloni:
1. Paradigma microserviciilor
2. Utilizarea principalelor modele de date acceptate la nivel industrial
3. Translatarea automată între modelele de date
Se preconizează că rezultatele vor avea un impact considerabil, atât la nivel local, cât și la nivel global, datorită reducerii substanțiale a costurilor și a timpului pentru înființarea, funcționarea și gestionarea interacțiunilor în cadrul producției.
Etapa I. Analiza cazurilor de utilizare și dezvoltarea specificațiilor platformei Arrowhead
Etapa I a proiectului s-a concentrat pe analiza și selecția limbajelor de modelare pentru asigurarea interoperabilității și eficienței sistemelor bazate pe microservicii. S-au evaluat limbaje precum EXPRESS, STEP-XML, SysML și UML, cu scopul de a identifica soluții care nu doar să corespundă standardelor industriale actuale, dar să fie și adaptabile în fața noilor provocări tehnologice.
Activitatea 1.1. Definirea matricei de cerințe pentru interoperabilitatea rețelelor PVN
Activitatea 1.1 din cadrul proiectului Arrowhead fPVN a avut ca obiectiv definirea unei matrice de cerințe care să asigure interoperabilitatea în rețelele de valori de producție (PVN). Interoperabilitatea, esențială pentru succesul proiectelor complexe, a fost abordată printr-un proces de identificare a cerințelor bine structurat. Fiecare cerință a fost detaliată prin descriere, motivație, obiectivele proiectului și standardele relevante. În prima fază, s-au identificat 37 de cerințe preliminare, acoperind aspecte cheie ale interoperabilității, însă s-a constatat că securitatea și gestionarea energiei necesită atenție suplimentară. Matricea de cerințe va continua să fie actualizată pe parcursul proiectului, pentru a ajuta la îndeplinirea obiectivelor de interoperabilitate.
Activitatea 1.2. Definirea arhitecturilor bazate pe microservicii
În cadrul activității au fost introduse arhitecturile bazate pe microservicii, un concept esențial în modernizarea și optimizarea sistemelor software complexe din industrie. Obiectivele acestei activități includ introducerea principiilor arhitecturii de microservicii, scopul principal fiind despărțirea aplicațiilor în module autonome care pot fi gestionate, dezvoltate și scalate independent.
Activitatea urmărește dezvoltarea unei platforme care oferă un cadru pentru interoperabilitate și integrarea sistemelor diverse, necesare mediilor industriale moderne. Aceasta include maturizarea componentelor de bază ale cadrului Eclipse Arrowhead la nivel TRL7-8, gestionarea autonomă a accesului la date cu accent pe securitate și confidențialitate, dezvoltarea metodologiilor de proiectare pentru microservicii conform principiilor Industry 5.0 și implementarea guvernanței arhitecturii microserviciilor pe întregul ciclu de viață.
Activitatea 1.3. Selecția și analiza limbajelor pentru modelele de date standardizate pentru cazurile de utilizare, propuneri de actualizare
Activitatea 1.3 se concentrează pe selecția și analiza limbajelor de modelare pentru datele standardizate, esențiale în dezvoltarea arhitecturilor complexe, cum ar fi cele bazate pe microservicii. Obiectivele includ asigurarea robusteței limbajelor selectate pentru a gestiona complexitatea datelor din diverse industrii, garantarea interoperabilității între sisteme și adaptabilitatea acestora la evoluțiile tehnologice viitoare. Limbaje precum EXPRESS, STEP-XML, SysML și UML au fost selectate datorită adoptării lor largi în industrie și compatibilității cu standardele existente. Procesul de selecție a inclus evaluarea performanțelor în contexte specifice, identificarea punctelor forte și a limitărilor, precum și compararea între limbaje pentru a determina cele mai potrivite soluții pentru cazurile de utilizare. În urma analizei, au fost formulate propuneri de actualizare a standardelor pentru a îmbunătăți acuratețea și eficiența în traducerea modelelor de date, având în vedere cerințele emergente din industrie și integrarea cu tehnologii precum inteligența artificială și IoT.
Rezultatele etapei
În cadrul proiectului etapei I, s-au obținut rezultate precum selecția riguroasă a limbajelor de modelare (EXPRESS, STEP-XML, SysML și UML) care au îmbunătățit interoperabilitatea și eficiența sistemelor. Evaluarea performanțelor acestora în contexte specifice a dus la identificarea soluțiilor optime pentru diferite scenarii industriale. De asemenea, propunerile de actualizare a standardelor, inclusiv extinderea suportului pentru relații complexe și compatibilitatea cu tehnologii moderne, au fost esențiale pentru adaptarea la cerințele emergente. Adoptarea arhitecturilor bazate pe microservicii a facilitat dezvoltarea rapidă și eficientă a funcționalităților, în timp ce definirea matricei de cerințe pentru interoperabilitatea rețelelor PVN a asigurat un cadru coerent pentru colaborarea între componentele sistemului.
Etapa 2. Activitati de proiectare si dezvoltare tehnica a platformei Arrowhead si a cazurilor de utilizare – Partea I-a.
Rezultate Etapa: Raport tehnico-științific: matrice de date actualizata (v2), tehnologie de translatie si cazuri de utilizare a energiei verzi
Activitatea 2.1 Dezvoltarea si actualizarea matricei de cerințe pentru interoperabilitatea reţelelor PVN
2.1.1 Dezvoltarea si actualizarea matricei de cerințe pentru interoperabilitatea retelelor PVN (corelat cu WP1/T1.1, WP10, WP11)
Activitatea 2.2 Furnizarea de seturi de date potrivite pentru ML, validarea preliminara a calității translațiilor între modele de date
2.2.1 Furnizarea de seturi de date potrivite pentru ML, validarea preliminara a calității translațiilor între modele de date
Activitatea 2.3 Limbaje, instrumente si cadre de lucru pentru interoperabilitatea retelelor PVN in lantul de aprovizionare pentru echipamente HVDC offshore
2.3.1 Limbaje, instrumente si cadre de lucru pentru interoperabilitatea retelelor PVN in lantul de aprovizionare pentru echipamente HVDC offshore
Etapa 3. Activități de dezvoltare tehnică a platformei Arrowhead şi a cazurilor de utilizare – Partea a-ll-a. Validarea si exploatarea rezultatelor.
Rezultate Etapa:
Raport tehnico-stiintific privind arhitectura microservicii (v finala), modele de date industriale majore, tehnologie de translatie autonoma, cazuri de utilizare a energiei verzi (specificatii si rezultate finale)
Activitatea 3.1 Dezvoltarea arhitecturilor bazate pe microservicii
3.1.1 Dezvoltarea arhitecturilor bazate pe microservicii
Activitatea 3.2 Selectia si analiza limbajelor pentru modelele de date standardizate pentru cazurile de utilizare, propuneri de actualizari
3.2.1 Selectia si analiza limbajelor pentru modelele de date standardizate pentru cazurile de utilizare, propuneri de actualizari
Activitatea 3.3 Furnizarea de seturi de date potrivite pentru ML, validarea calității translațiilor între modele de date.
Diseminare proiect: publicare articole, participarea la conferinte pe tematica proiectului, organizarea de workshop-uri.
3.3.1 Furnizarea de seturi de date potrivite pentru ML, validarea calității translațiilor între modele de date.
Diseminare proiect: publicare articole, participarea la conferinte pe tematica proiectului, organizarea de workshop-uri.
Activitatea 3.4 Limbaje, instrumente si cadre de lucru pentru interoperabilitatea retelelor PVN in lantul de aprovizionare pentru echipamente HVDC offshore
3.4.1 Limbaje, instrumente si cadre de lucru pentru interoperabilitatea retelelor PVN in lantul de aprovizionare pentru echipamente HVDC offshore
EN
Project introduction
The objective of the Arrowhead fPVN project is to double European industrial productivity by applying transformative, autonomous and scalable information interoperability for resilient and adaptive production networks. Therefore, the Arrowhead Flexible Production Value Network (fPVN) project will ensure information interoperability through automatically interpretable content for fPVN stakeholders. The resulting technology is expected to have a substantial impact on productivity and production flexibility.
Autonomous and scalable interoperability will be realized through the common project technology based on three pillars:
1. Microservices paradigm
2. Utilization of industry-accepted data models
3. Automatic translation between data models
The results are expected to have a considerable impact, both locally and globally, due to the substantial reduction in cost and time to set up, run and manage interactions in production.
Stage I. Analysis of use cases and development of Arrowhead platform specifications
The first stage of the project focused on the analysis and selection of modeling languages to ensure interoperability and efficiency of microservices-based systems. Languages such as EXPRESS, STEP-XML, STEP-XML, SysML and UML were evaluated in order to identify solutions that not only meet current industry standards, but are also adaptable to new technological challenges.
Activity 1.1. Definition of the PVN interoperability requirements matrix
Activity 1.1 of the Arrowhead fPVN project aimed at defining a matrix of requirements to ensure interoperability in production value networks (PVNs). Interoperability, essential for the success of complex projects, was addressed through a well-structured requirements identification process. Each requirement was detailed by description, motivation, project objectives and relevant standards. In the first phase, 37 preliminary requirements were identified, covering key aspects of interoperability, but it was found that security and energy management required additional attention. The requirements matrix will continue to be updated throughout the project to help meet the interoperability objectives.
Activity 1.2. Defining the microservices-based architectures
The activity introduced microservices-based architectures, a key concept in modernizing and optimizing complex software systems in industry. The objectives of this activity include the introduction of the principles of microservices architecture, the main goal being the partition of applications into autonomous modules that can be managed, developed and scaled independently.
The activity aims to develop a platform that provides a framework for interoperability and integration of diverse systems required for modern industrial environments. This includes maturing the core components of the Eclipse Arrowhead framework to TRL7-8 level, autonomic data access management with a focus on security and privacy, development of design methodologies for microservices according to Industry 5.0 principles and implementation of microservices architecture governance throughout the whole lifecycle.
Activity 1.3. Selection and analysis of languages for standardized data models for use cases, proposals for updates
Activity 1.3 focuses on the selection and analysis of standardized data modeling languages, essential in the development of complex architectures such as microservices-based architectures. The objectives include ensuring the robustness of the selected languages to handle the complexity of data from various industries, guaranteeing interoperability between systems and their adaptability to future technological developments. Languages such as EXPRESS, STEP-XML, SysML and UML have been selected due to their wide adoption in industry and compatibility with existing standards. The selection process included performance evaluation in specific contexts, identification of strengths and limitations, and comparison between languages to determine the most appropriate solutions for the use cases. Following the analysis, proposals were made to update the standards to improve the accuracy and efficiency in translating data models, taking into account emerging industry requirements and integration with technologies such as artificial intelligence and IoT.
Stage I results
The results of the first stage include the rigorous selection of modeling languages (EXPRESS, STEP-XML, SysML and UML) that have improved the interoperability and efficiency of the systems. Their performance evaluation in specific contexts led to the identification of optimal solutions for different industrial scenarios. Proposals to update the standards, including extended support for complex relationships and compatibility with modern technologies, have also been essential to adapt to emerging requirements. The adoption of microservices-based architectures facilitated the rapid and efficient development of functionalities, while the definition of the requirements matrix for interoperability of PVNs provided a coherent framework for collaboration between system components.
Dissemination
Since the start of the national Arrowhead project, BEIA has participated in various events where information about the company’s projects, including this one, has been disseminated.
Agriplanta 2024
BEIA participated at Agriplanta 2024 as an exhibitor from May 23-26, 2024 in Fundulea, Romania, where the Arrowhead fPVN project was also disseminated.
Smart Village 2024
BEIA participated in Smart Village 2024 on 18-23 June in Jupiter, Romania. The flagship event of the year was the epicenter of debates, opportunities and solutions for policy makers and local and regional development professionals from all over Europe!
Phase 2: Design and Technical Development Activities for the Arrowhead Platform and Use Cases – Part I
Phase Results: Technical-scientific report: updated data matrix (v2), translation technology, and green energy use cases.
Activity 2.1: Development and updating of the requirements matrix for PVN network interoperability.
- 2.1.1 Development and updating of the requirements matrix for PVN network interoperability (correlated with WP1/T1.1, WP10, WP11).
Activity 2.2: Provision of suitable datasets for ML and preliminary validation of translation quality between data models.
- 2.2.1 Provision of suitable datasets for ML and preliminary validation of translation quality between data models.
Activity 2.3: Languages, tools, and frameworks for PVN network interoperability in the supply chain for offshore HVDC equipment.
- 2.3.1 Languages, tools, and frameworks for PVN network interoperability in the supply chain for offshore HVDC equipment.
Phase 3: Technical Development Activities for the Arrowhead Platform and Use Cases – Part II. Validation and Exploitation of Results
Phase Results:
Technical-scientific report on microservices architecture (final version), major industrial data models, autonomous translation technology, green energy use cases (specifications and final results).
Activity 3.1: Development of microservices-based architectures.
- 3.1.1 Development of microservices-based architectures.
Activity 3.2: Selection and analysis of languages for standardized data models for use cases, and proposals for updates.
- 3.2.1 Selection and analysis of languages for standardized data models for use cases, and proposals for updates.
Activity 3.3: Provision of suitable datasets for ML and validation of translation quality between data models.
- 3.3.1 Provision of suitable datasets for ML and validation of translation quality between data models.
Project dissemination: publication of articles, participation in conferences related to the project, and organization of workshops.
Activity 3.4: Languages, tools, and frameworks for PVN network interoperability in the supply chain for offshore HVDC equipment.
- 3.4.1 Languages, tools, and frameworks for PVN network interoperability in the supply chain for offshore HVDC equipment.
Website
Check the official website here.