Bedrijfsarchitectuur – de details

Het proces dat we volgen bij het ontwerpen van een digital twins binnen een bestaande EA is tweeledig. Het begint altijd met wat we verwachten dat de digital twin zal doen. We noemen dit de ondernemingslaag.

In de volgende informatiesysteemlaag kijken we naar de gegevens die afkomstig zijn van bestaande bedrijfsmiddelen en bepalen we welke diensten de digital twin kan leveren op basis van deze gegevens. Daarnaast kijken we ook naar het uitbreiden van die diensten door intelligentie of zelfs nieuwe meetgegevens (inclusief meetapparatuur) toe te voegen aan de fysieke omgeving. Vervolgens komen we bij de technologielaag.

Dit proces is gebaseerd op de architectuursontwikkelingsmethode (ADM), zoals beschreven in The Open Group Architecture Framework (TOGAF).

Hoewel dit model wordt gebruikt om grote ondernemingsarchitecturen te definiëren, kan het ook worden toegepast op relatief eenvoudige oplossingen.

Als we dieper ingaan op dit kader, zien we dat het begint met een voorbereidende fase. Deze fase gaat over het definiëren van het 'waarom' (Motivation Stack) en het bepalen van de reikwijdte van de EA-werkzaamheden. In ons geval wordt de scope meestal gedefinieerd als het integreren van digital twin functionaliteit in de bestaande bedrijfsarchitectuur. Het resultaat van deze voorbereidende fase is een beschrijving van het werk dat moet worden uitgevoerd door de persoon of het team dat de digital twin voor deze specifieke situatie architect.

De volgende fase is het creëren van een architectuurvisie.

Fase A. Architectuurvisie

Hier creëren we een overzicht op hoog niveau van wat de digital twin zal toevoegen aan zijn fysieke tegenhanger. Dit kan gaan van geavanceerde analyses waarvan de resultaten worden getoond aan operators of een manager, tot het voorstellen van nieuwe setpoints aan een operator, of zelfs naar een SCADA-systeem (Supervisory Control and Data Acquisition). Het resultaat van deze fase kan „artist impressions” van de oplossing bevatten in plaats van gedetailleerde modellen.

Bij het ontwikkelen van een inhoudelijke architectuurvisie voor een digital twin gebruiken we onze digital twin referentiearchitectuur.

De volgende paragrafen tonen voorbeelden gebaseerd op deze referentiearchitectuur.

Fase B. Bedrijfsarchitectuur

Eenmaal een visie is overeengekomen, kan de bedrijfsarchitectuur ontwikkeld worden. Het uitwerken van deze visie kan inhouden dat vragen worden gesteld als „welke diensten zal de digital twin leveren aan hun omgeving?”

Het resultaat van deze fase kan er als volgt uitzien:

Het diagram toont het proces dat wordt uitgevoerd door een operator - ofwel een traditionele operator of een modernere, hoogopgeleide operator met geavanceerde kennis van procesoptimalisatie. Het rechtergedeelte van het model toont bedrijfsprocessen zoals simuleren en analyseren, traditioneel uitgevoerd door mensen zoals procesingenieurs maar in toenemende mate ondersteund door IT.

Fase C. Informatiesysteemarchitectuur

In de fase van de informatiesysteemarchitectuur voegen we gegevens en functionaliteit van IT-systemen toe aan het model. Dit diagram toont hoe de fase eruit zou kunnen zien.

De blauwe blokken in het model geven aan:

De diensten die de IT-systemen leveren om de noodzakelijke bedrijfsprocessen die zijn geïdentificeerd in de bedrijfssarchitectuur mogelijk te maken - of zelfs uit te voeren.
De functies die nodig zijn om deze diensten te leveren.
De applicatiecomponenten die de functies leveren.

Hoewel niet expliciet te zien in dit voorbeeld, gaat dit deel van de architectuur grotendeels over gegevensstromen tussen functies.

Fase D. Technologiearchitectuur

In de fase van de technologiearchitectuur wordt de laag toegevoegd die de generieke componenten beschrijft die een rol spelen in de digital twin-functies. Dit omvat hardware zoals internet of things (IoT)-meetapparaten, faciliteiten, meer traditionele IT-hardware en zelfs netwerk- en beveiligingsfuncties. Het volledige plaatje in dit voorbeeld wordt hieronder getoond.

De groene vakken tonen de industriële besturingssystemen met de aangesloten actuatoren en sensoren, beveiliging en integratiesystemen. In toenemende mate zien we dat digital twins binnen de marge (d.w.z. zo dicht mogelijk bij de operationele technologie) en in de cloud worden geïmplementeerd. Elementen zoals machine learning, modeltraining en geavanceerde analyse vereisen een grote gegevensopslagcapaciteit en verwerkingskracht, waardoor ze vaak in de cloud worden geplaatst. ML-procesmodellen kunnen dan worden toegepast in de marge, waar ze operationele systemen kunnen ondersteunen.

Fasen E-H. Planning en implementatie

In fasen E t/m H wordt de digital twin architectuur gepland en begeleid. Meer over deze fasen, inclusief de ervaren good practices, volgt in toekomstige versies van dit rapport.