ISO 11354-1:2011
(Main)Advanced automation technologies and their applications — Requirements for establishing manufacturing enterprise process interoperability — Part 1: Framework for enterprise interoperability
Advanced automation technologies and their applications — Requirements for establishing manufacturing enterprise process interoperability — Part 1: Framework for enterprise interoperability
The purpose of ISO 11354-1:2011 is to specify a Framework for Enterprise Interoperability (FEI) that establishes dimensions and viewpoints to address interoperability barriers, their potential solutions, and the relationships between them. ISO 11354 applies to manufacturing enterprises, but can also apply to other kinds of enterprises. It is intended for use by stakeholders who are concerned with developing and deploying solutions based on information and communication technology for manufacturing enterprise process interoperability. It focuses on, but is not restricted to, enterprise (manufacturing or service) interoperability. ISO 11354-1:2011 specifies the following: viewpoints for addressing stakeholder concerns for the exchange of entities (information objects or physical objects) at the operational levels of enterprises at which interoperability is required; a framework for structuring these stakeholder concerns (business, process, service, data), the barriers relating to enterprise interoperability (conceptual, technological, organizational) and the approaches to overcome barriers (integrated, unified, federated), with contents identifying the various kinds of solutions available to enable interoperability. ISO 11354-1:2011 does not specify the specific mechanisms for the exchange of entities (information objects or physical objects), nor the manner in which interoperability solutions are implemented.
Technologies d'automatisation avancées et leurs applications — Exigences relatives à l'établissement d'un processus d'interopérabilité pour les entreprises de fabrication — Partie 1: Cadre pour l'interopérabilité d'entreprise
L'objectif de l'ISO 11354-1:2011 est de spécifier un cadre pour l'interopérabilité d'entreprise (CIE) permettant d'établir les dimensions et les points de vue pour traiter les barrières en matière d'interopérabilité, leurs éventuelles solutions et les relations qu'elles entretiennent. L'ISO 11354 s'applique aux entreprises de fabrication, mais peut également concerner d'autres types d'entreprises. Elle s'adresse aux personnes concernées par le développement et le déploiement de solutions reposant sur les technologies de l'information et de la communication (TIC) pour l'interopérabilité des processus des entreprises de fabrication. Elle porte, sans s'y limiter, sur l'interopérabilité d'entreprise (de fabrication ou de service). L'ISO 11354-1:2011 spécifie également: les concepts relatifs au traitement des vues des intervenants pour le transfert d'entités (objets d'information ou objets physiques) aux niveaux opérationnels des entreprises auxquels l'interopérabilité est nécessaire; un cadre permettant de structurer les vues des intervenants (métier, processus, service, données), les barrières (conceptuelles, technologiques, organisationnelles) à l'interopérabilité d'entreprise, les différents types de solutions disponibles et les approches (intégrées, unifiées, fédérées) permettant de les surmonter. L'ISO 11354-1:2011 ne spécifie pas les mécanismes particuliers de transfert d'entités (objets d'information ou objets physiques), ni la manière de mettre en oeuvre les solutions d'interopérabilité.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11354-1
First edition
2011-09-15
Advanced automation technologies and
their applications — Requirements for
establishing manufacturing enterprise
process interoperability —
Part 1:
Framework for enterprise interoperability
Technologies d'automatisation avancées et leurs applications —
Exigences relatives à l'établissement d'un processus d'interopérabilité
pour les entreprises de fabrication —
Partie 1: Cadre pour l'interopérabilité d'entreprise
Reference number
©
ISO 2011
© ISO 2011
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Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Terms and definitions . 1
3 Abbreviated terms . 2
4 Conformity with this part of ISO 11354 . 3
5 Viewpoints addressed by the enterprise interoperability framework . 3
5.1 General framework requirements . 3
5.2 Interoperability concern viewpoint . 4
5.3 Interoperability barrier viewpoint . 7
5.4 Interoperability approach viewpoint . 9
5.5 Example of relationships between interoperability viewpoints. 11
5.6 Representation of interoperability viewpoints . 11
6 Framework for enterprise interoperability . 12
6.1 Framework as a structuring mechanism . 12
6.2 Interoperability concerns and interoperability barriers dimensions . 12
6.3 Interoperability approaches dimension . 14
6.4 Dimensions of the FEI . 14
6.5 Supplementary dimensions for interoperability . 16
6.6 Example of using the FEI . 18
Annex A (informative) Mapping of existing interoperability frameworks to this part of ISO 11354 . 20
Annex B (informative) Example of use of FEI to identify and categorize interoperability barriers,
knowledge and solutions. 24
Annex C (informative) Guideline for using the FEI in an interoperability engineering project . 29
Bibliography . 33
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11354-1 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 310, Advanced automation technologies and their applications, in collaboration with Technical
Committee ISO/TC 184, Automation systems and integration, Subcommittee SC 5, Interoperability, integration,
and architectures for enterprise systems and automation applications, in accordance with the Agreement on
technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement). This part of ISO 11354 is based on work
[11] [20]
carried out in European projects such as ATHENA and INTEROP NoE .
ISO 11354 consists of the following parts, under the general title Advanced automation technologies and their
applications — Requirements for establishing manufacturing enterprise process interoperability:
Part 1: Framework for enterprise interoperability
The following parts are planned:
Part 2: Maturity model for assessing enterprise interoperability
Part 3: Requirements for information and communication technology-enabled enterprise interoperability
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Introduction
The ability of an enterprise to interoperate with others is not only a recognized quality and advantage for
gaining competitiveness in today’s market, but is becoming a question of survival for many companies,
especially for small or medium size enterprises (SMEs). Enterprises require more interoperations during the
entire life cycle of a product to reduce cost and shorten delays. Increased interoperations enable an enterprise
to propose new products for the market in a network of organizations. Many stakeholders believe that
enterprise interoperability is an area in which research can lead to outstanding results in terms of innovation,
leading to economic growth and employment (see Reference [16]).
Enterprise interoperability as an engineering discipline is not yet well defined; interoperability is still a vague
concept that has many definitions and connotations in different sectors and domains. This leads to
communication difficulties and misunderstandings. Consequently, it is essential to define the concept of
interoperability as relevant to enterprise interoperation.
Enterprise systems fail to interoperate because of barriers of various categories. Interoperability barriers are
therefore an important concept, and this part of ISO 11354 identifies three categories of interoperability
barriers, namely: conceptual, technological and organizational. Interoperability barriers need to be categorized
in standard ways and existing interoperability knowledge and solutions need to be related to these barriers in
order to facilitate interoperability in design and implementation for industry.
ISO 11354 considers interoperability as a generic concept, and it is assumed that common problems of
interoperability failure and solutions to overcome them can be identified and developed for any particular
enterprise. Therefore, ISO 11354 considers enterprise interoperability to be an engineering discipline,
separating it from other business-related issues. Interoperability is seen as a necessary support to enable
business collaboration, but interoperability is not the business collaboration itself.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11354-1:2011(E)
Advanced automation technologies and their applications —
Requirements for establishing manufacturing enterprise
process interoperability —
Part 1:
Framework for enterprise interoperability
1 Scope
The purpose of this part of ISO 11354 is to specify a Framework for Enterprise Interoperability (FEI) that
establishes dimensions and viewpoints to address interoperability barriers, their potential solutions, and the
relationships between them.
ISO 11354 applies to manufacturing enterprises, but can also apply to other kinds of enterprises. It is intended
for use by stakeholders who are concerned with developing and deploying solutions based on information and
communication technology for manufacturing enterprise process interoperability. It focuses on, but is not
restricted to, enterprise (manufacturing or service) interoperability.
This part of ISO 11354 specifies the following:
viewpoints for addressing stakeholder concerns for the exchange of entities (information objects or
physical objects) at the operational levels of enterprises at which interoperability is required;
a framework for structuring these stakeholder concerns (business, process, service, data), the barriers
relating to enterprise interoperability (conceptual, technological, organizational) and the approaches to
overcome barriers (integrated, unified, federated), with contents identifying the various kinds of solutions
available to enable interoperability.
This part of ISO 11354 does not specify the specific mechanisms for the exchange of entities (information
objects or physical objects), nor the manner in which interoperability solutions are implemented.
Three annexes provide additional information. Annex A describes how existing interoperability frameworks
can be related to the concepts of this framework. Annex B shows examples of using the FEI to identify and
categorize interoperability barriers, knowledge and solutions. Annex C provides a methodological guideline on
how the FEI can be used in an interoperability engineering project.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
enterprise interoperability
ability of enterprises and entities within those enterprises to communicate and interact effectively
NOTE Interoperability is considered as significant if the interactions can take place in at least one of the four areas of
interoperability concerns: data, service, process and business.
2.2
interoperability barrier
incompatibility between entities within the enterprise that obstructs the exchange of information and other
entities, the utilization of services or the common understanding of exchanged items
NOTE This part of ISO 11354 defines three categories of barriers: conceptual, technological and organizational.
2.3
interoperability concern
aspect of interaction or interoperation that is of interest to an enterprise stakeholder
NOTE This part of ISO 11354 defines four areas of interoperability concerns: data, service, process and business.
2.4
interoperability approach
manner in which interoperability problems are solved and barriers are overcome
NOTE This part of ISO 11354 defines three interoperability approaches: integrated, unified and federated.
3 Abbreviated terms
[10]
AIF ATHENA Interoperability Framework
ASA Adaptive Software Architecture
ASOA Advanced Service-Oriented Architecture
[11]
ATHENA Advanced Technologies for Heterogeneous Enterprise Networks and their Applications
[13]
BIF Business Interoperability Framework
CPD Collaborative Product Development
[15]
EIF European Interoperability Framework
FEI Framework for Enterprise Interoperability
[17]
FRISCO Framework of Information System Concepts
ICT Information and Communication Technology
IS Information System
IT Information Technology
[20]
INTEROP Interoperability Research for Networked Enterprises Applications and Software
[22]
LISI Levels of Information Systems Interoperability
[8]
OSI Open System Interconnection
PPM Product Portfolio Management
[6]
PSL Process Specification Language
SCM Supply Chain Management
2 © ISO 2011 – All rights reserved
SME Small or Medium size Enterprise
SOA Service-Oriented Architecture
4 Conformity with this part of ISO 11354
In order to claim conformity with this part of ISO 11354, any particular interoperability product (including
methods and software) shall be able to be positioned within the FEI defined in this part of ISO 11354.
NOTE 1 In this part of ISO 11354, positioning is used to mean the activity of identifying correspondence connections
between entities of the same kind.
This positioning shall include the related interoperability barriers, interoperability concerns and interoperability
approaches. Additionally, the positioning shall also address the appropriate supplementary dimensions
identified in this part of ISO 11354 and demonstrate their conformance to the normative requirements for each
relevant interoperability approach identified.
NOTE 2 Annex A describes how existing interoperability frameworks can be related to the concepts of this framework.
Examples of how such positionings can be achieved and documented are found in Annex B. Annex C provides a
methodological guideline on how the FEI can be used in an interoperability engineering project.
5 Viewpoints addressed by the enterprise interoperability framework
5.1 General framework requirements
The framework shall enable the representation of the viewpoints as defined in this clause to represent
concerns, barriers, and approaches relative to enterprise interoperability. The framework shall comprise the
structures specified in Clause 6 to represent the relationships between the viewpoints and their elements.
Interoperability viewpoints shall express the needs of the enterprise stakeholder who is concerned with the
following:
a) identifying and resolving interoperability issues, and
b) the structured representation of those needs and their fulfilments.
The latter can be achieved by the interoperability framework presented in this part of ISO 11354.
Stakeholder needs for enterprise interoperability refer to the ability of enterprises (or part of them) to interact
through the exchange of information and other entities, such as material objects, energy, etc. Interoperability
is a necessary support to enable business collaboration, but interoperability is not the business collaboration
itself.
Enterprise interoperability can apply to both inter- and intra-enterprise needs and includes the concepts of
extended enterprise, virtual enterprise and subsystems of one enterprise, be they distributed, networked or
located in a single site, and whatever their production types (e.g. discrete, continuous), natures (e.g.
manufacturing, service) or company size.
NOTE Enterprise interoperability is not an all or nothing situation. There are different extents and different kinds of
enterprise interoperability. It is not appropriate to say “enterprise A is interoperable but enterprise B is not”. It is important
to establish how much interoperability is necessary, in terms of its extent and functionality.
5.2 Interoperability concern viewpoint
5.2.1 Categories of interoperability concerns
The interoperability concern viewpoint shall describe the categories of concerns that are relevant for
enterprise interoperability. Although the descriptions are primarily related to ICT-based applications, they can
apply to non-computerized systems as well.
When considering enterprise interoperability, the following four categories of interoperability concerns shall be
identified, as illustrated in Figure 1:
data,
service,
process, and
business.
Data are used by services. Services are employed by processes to realize the business of the enterprise.
From another perspective, the goal of an enterprise is to run its business. The business is realized through
processes. Processes employ services that in turn need data to perform activities.
Enterprise A Enterprise B
Business
Business
Business
Process
Process Process
Service
Service
Service
Data
Data Data
Intra
Inter
enterprise
enterprise
interoperability
interoperability
[11]
NOTE Source: ATHENA .
Figure 1 — Interoperability concerns
NOTE Interoperability of communication is an essential condition to enable interoperability. However, for ICT systems,
interoperability of communication is provided by communication protocols (e.g. from cable connection to the protocol of
layers 1 to 4 of the OSI model in ISO/IEC 7498-1), and interfaces (layers 5 to 7 of the OSI model). Therefore,
interoperability of communications is not subject of further description in this part of ISO 11354.
5.2.2 Data interoperability concern
Data interoperability refers to the ability of all kinds of entities to exchange data items. Therefore, concerns on
the incompatibilities between partner data systems shall be described prior to any active collaboration. Data
interoperability is crucial for most forms of enterprise interoperability because it is one of the following:
a) the substance of the exchange, or
b) a factual record of the exchange of entities, or
c) a necessary capability for exchange negotiation.
4 © ISO 2011 – All rights reserved
The concern extends to both non-electronic data (e.g. physical documents, human conversations) and
electronic data (e.g. data files, data stored in a database).
Data interoperation occurs when either
a particular entity is capable of receiving and using needed data items provided by an external source, or
conversely,
an external source is capable of receiving and using needed data items from an entity within the
enterprise.
EXAMPLE Two enterprises exhibit data interoperation when they engage in exchanging data files such as
spreadsheet files, or in a more or less continuous manner in the case of process interoperability or service interoperability.
Data incompatibilities can arise between cooperating or collaborating business entities having different data
systems using different data schemas with different syntax and semantics, different data models (e.g. informal,
hierarchical, relational, etc.), different modes of control or different assignments of responsibilities and
authorizations for data systems, operation and change management. Concerns about the incompatibilities
between data systems shall be described prior to any active collaboration.
The description shall include the detailing of the differing data exchange needs of each business entity and
related capabilities, and the explicit identification of all relevant responsibilities and authorizations. The
description shall also document the data exchange incompatibilities that need to be resolved.
For data held in electronic form, data models and queries are structured in accordance with schemas (i.e.
vocabularies and sets of data structures) that are associated with particular applications. In this case, the
description of the interoperability of data shall include finding and mapping the schemas of possibly
heterogeneous data structures, which can reside on different computing devices with different operating
systems and different knowledge or information management systems.
NOTE Data interoperation is accomplished by resolving conceptual and any other differences between enterprise
data systems (e.g. schema representation, differing responsibilities), as well as finding appropriate technology solutions.
5.2.3 Service interoperability concern
Service interoperability refers to the ability of business entities to request, provide, and utilize each other’s
services.
Service interoperation occurs when either
a particular service is capable of requesting, receiving and using needed information provided by an
external service, or conversely,
an external service is capable of requesting, receiving and using needed information from a service within
the enterprise.
Incompatibilities can arise for cooperating or collaborating business entities that have different service models,
different modes of control and/or different assignments of responsibilities and authorization for service
selection, operation and change management. Concerns about the incompatibilities between business entity
services that are to be employed in any exchange of entities shall be described prior to any active
collaboration, unless it is intended that the collaboration be achieved through the use of agent negotiation or
similar technology.
The description shall include the detailing of the business services themselves, and the detailing of their
assignment to different enterprise operational systems. It shall also include the detailing of those services that
identify, compose and operate applications that have been designed and implemented independently. The
description shall also document the service incompatibilities that need to be resolved.
NOTE 1 Service interoperation is accomplished by resolving conceptual and any other differences between enterprise
services (e.g. service granularity, differing responsibilities), as well as finding appropriate technology.
NOTE 2 Service interoperation has three aspects:
service use by a requestor of service from a service provider,
service response from a service provider to a service requestor, and
interconnecting different services to form a complex service (the last case is related to process interoperability as
well).
NOTE 3 A service is performed by a resource (computer type, machine type, human type) to provide an operation.
5.2.4 Process interoperability concerns
Process interoperability refers to the ability of business entities to exchange information and other entities
needed for process operation.
Process interoperation occurs when either
a particular process is capable of receiving and using needed information and other entities provided by
an external process, or conversely,
an external process is capable of receiving and using needed information and other entities from a
process within the enterprise.
Process incompatibilities can arise for cooperating or collaborating business entities that have different
process models, different modes of control and different assignments of responsibilities and authorization for
process operation and change management. Concerns about the incompatibilities between business
processes that are to be employed in any exchange of entities shall be described prior to any active
collaboration, unless it is intended that the collaboration be achieved through the use of agent negotiation or
similar technology.
The description shall include the detailing of the process information and other entity exchange needs and the
capabilities of each business entity, and the explicit identification of all relevant responsibilities and
authorizations. The description shall also include the process incompatibilities that need to be resolved.
NOTE 1 Process interoperation is accomplished by resolving conceptual and any other differences between process
information and other entity exchange needs and offerings, as well as finding appropriate technology solutions.
NOTE 2 Developing process interoperability means finding solutions to enable mapping, connecting, merging, and
translations of possibly heterogeneous process models and applications. For interoperability reasons, these solutions are
related to the points of interaction of the processes, not with the processes as a whole or with the internal details of the
constituents of those processes. Developing process interoperability can also involve characterization of process
capability in an externally accessible form to enable process discovery and utilization, thereby supporting interoperability
rather than addressing the process concern directly.
Among the entities associated with process operation are process models. Process model interoperability
shall be achieved by linking different process descriptions to form a collaborative process model, which could
perform verification or simulation or execution of the overall process. These collaborative processes can use
different process description languages and be defined in different process models for different purposes.
5.2.5 Business interoperability concerns
Business interoperability refers to the ability of enterprises to cooperate with partners for the conduct of
business through necessary interactions of their respective organizations.
Business interoperation occurs when a particular business is understood and shared without ambiguity among
interacting partners. Business interoperability is driven by value creation for participants and can rely upon
less formal relationships in addition to contractual obligations. Often it is the case that agreements at lower
organizational levels mirror those of business partners and thus appropriate business interoperability serves
as a precursor for other interoperability concerns.
6 © ISO 2011 – All rights reserved
Business incompatibilities can arise for partners that cooperate or collaborate, but have different business
models, modes of decision-making, methods of work, regulatory constraints, enterprise culture, commercial
approaches, etc. Concerns about the incompatibilities between partner businesses involved in any exchange
of entities shall be described prior to any active business interaction.
The description shall include the detailing of formal contracts, informal working arrangements, capabilities and
capacity of each party to exchange necessary information and other entities, and the explicit identification of
all relevant responsibilities and authorizations in partner organizations. The description shall also include the
business incompatibilities that need to be resolved.
NOTE Business interoperation is accomplished by resolving conceptual and any other differences between business
information exchange needs and offerings, as well as finding appropriate technology solutions.
5.3 Interoperability barrier viewpoint
5.3.1 Categories of interoperability barrier
The interoperability barrier viewpoint shall describe the incompatibilities and mismatches that obstruct the
sharing and exchanging of information and other entities. Three categories of barriers shall be described:
conceptual,
technological,
and organizational.
The notion of conceptual or technological comes also from engineering design where one distinguishes
between conceptual design and technical design. A conceptual barrier describes incompatibilities that are
independent from any technology, whereas technological barriers specify mismatches that are due to the
implemented technology.
NOTE Many interoperability issues are specific to particular application domains, and require support for particular
attributes, or particular access control regimes. In contrast, general barriers and problems of interoperability can be
identified, and many of them are already being addressed (see References [15] and [21]).
5.3.2 Conceptual barriers
Conceptual barriers relate to the differences in the expression, definition, and understanding of exchanged
items at various levels of abstraction, e.g. mismatched enterprise models of a company.
Conceptual barriers shall be detailed in terms of the syntactic, semantic, and semiotic incompatibilities of
exchangeable items, particularly information and other knowledge assets.
Syntactic incompatibility occurs whenever different people or systems use different expressions to
represent information and knowledge. For example, service syntactic incompatibility occurs when there is
a difference in the syntax used for the description of the service required and provided.
NOTE 1 Standards such as ISO 19440 aim to overcome syntactic incompatibility by providing a neutral model to
enable mapping between different enterprise models built using different forms of syntactic expression.
Semantic incompatibility occurs whenever the meaning of exchanged items is not sufficiently similar. In
this case, there is no clearly defined common meaning to enable unambiguous interpretation of the
information content. For example, process semantic incompatibility occurs when there is a difference in
the semantics used in different process modelling languages.
Semiotic incompatibility occurs when participating entities interpret the exchanged items, concerning both
artefacts and relationships, differently in different contexts. For example, business semiotic incompatibility
occurs when there is a difference in the partners’ business vision and culture, value expectations or
operational concepts.
NOTE 2 Semantic refers to the meaning of concepts in general. Semiotic as used here refers to the interpretation
of concepts. Semantic does not involve the presence of an observer or user, nor its own interpretation.
Conceptual barriers are the most significant barriers to interoperability because of the need for the exchange
of entity content.
5.3.3 Technological barriers
Technological barriers relate to one or more technological discontinuities somewhere along the item exchange
path. In the use of ICT to communicate and exchange information, a significant technological barrier for
enterprise interoperation involves incompatible interfaces between the different systems, which can be
enterprises, human-being interactions or computer systems. These incompatibilities often result from different
choices among standardized technologies that prohibit the sharing and exchanging of information between the
systems involved.
NOTE 1 Technological barriers can include exchange assurance barriers, such as the inability to validate the fact that
what was sent is what was received, and that what was sent was actually provided by the assumed sender.
Technological barriers shall be detailed in terms of the technological incompatibilities that adversely affect the
ability to exchange entities.
The following are examples of technological barriers:
physical manifestations barriers, e.g. different part and product handling due to dimensions and materials
of fixtures, magazines and packing materials;
power conversion and consumption barriers, e.g. different line voltage and power transformation
technology;
material logistics barriers, e.g. different storage and transportation requirements;
communication barriers, e.g. incompatibility of the protocols used to exchange information or to search
and discover a service provider;
information barriers, e.g. different techniques used to represent information, or incompatibility in the tools
used to encode/decode the information being exchanged;
infrastructure barriers, e.g. use of different incompatible middleware platforms, different database
technologies and coding techniques, incompatible process execution engines and platforms, differences
in ICT infrastructure support.
NOTE 2 Technological barriers are additional barriers with respect to conceptual barriers. This part of ISO 11354
primarily addresses technological barriers, and then focuses on the ICT characterization of those barriers and to solutions
primarily in the manufacturing domain.
5.3.4 Organizational barriers
Organizational barriers relate to the allocation of responsibility and authority, and the execution or regulation
of decision-making and operational activities. When responsibility in an enterprise is not clearly and explicitly
defined, interoperation between two systems is more difficult or obstructed completely. Without defining who is
authorized to create, modify and maintain exchange content, assurance of the integrity of data, processes,
services, etc., is almost impossible. These barriers are related to human and organizational behaviour. Indeed,
when two enterprises have different organizational structures (e.g. hierarchical versus matrix authority) and
decision processes, mappings are likely to be needed before the two enterprises can interoperate.
The organizational barriers shall be detailed in terms of the incompatibilities of organizational structures,
management techniques and policies implemented in the enterprises attempting to interoperate. The following
are examples of organizational barriers:
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responsibility incompatibility occurs when interaction participants are unable to identify the person or
organizational unit associated with an exchanged item (e.g. who is to be called if the data transmission is
not received within the specified time frame?);
authority incompatibility occurs when interaction participants are unable to identify the person or
organizational unit capable of committing exchange resources or qualifying exchange results;
decision-making incompatibility occurs when the decision processes of interaction participants have
different time horizons or different decision parameters with respect to the exchange items;
policy incompatibility occurs when enterprises have different and incompatible policies affecting areas of
their interaction, e.g. different database management, different security policies or different policies for
management of service provision;
process organizational incompatibility occurs when enterprises have different process structuring
mechanisms, configurations and managements, or different process granularities and scopes;
regulatory incompatibility is a kind of barrier that involves interaction with a third party who controls or
constrains some aspect of exchange authority; this control can dictate which items of exchange are
necessary or required for a particular interaction between two enterprises.
NOTE Organizational barriers are additional barriers. Compared with conceptual barriers (centred on information
problems) and technological barriers (associated with computational problems), organizational barriers often originate
from human-related issues but have an impact on the interoperation of ICT systems.
5.4 Interoperability approach viewpoint
5.4.1 Categories of approaches
There are three approaches to achieve enterprise interoperability:
integrated,
unified,
and federated.
The interoperability approach viewpoint shall state which of these three categories of approaches is being or
will be used to address a specific problem of interoperability of entities within or between enterprises and
provide further details about that approach, as described in 5.2.2 to 5.2.4.
NOTE These three approaches were first identified in ISO 14258, intended for withdrawal with integration of relevant
content into ISO 15704.
5.4.2 Integrated approach
In the integrated approach a common form shall be used to represent the exchanged entities. This common
form shall be sufficiently expressive to capture those details that affect interoperability of the items to be
exchanged, rather than the process or system as a whole. The common form is not necessarily an
International Standard, but needs to be agreed by participating enterprises in order to elaborate these entities
and build systems accordingly.
EXAMPLE Examples of developing interoperability using an integrated approach are ISO 10303, ISO 19440 and
[14]
OASIS/UNCEFACT ebXML .
The integrated approach assures consistency and coherence of the interoperating subsystems by focusing on
the components that need to interact. These components are then designed and implemented using a
common form (or standard) so that interoperability is seen as a designed-in quality. Interoperation between
these various components is therefore obtained a priori without any interfacing effort. Subsystems that are
integrated in this way have distinct and individual structure, behaviour, or boundaries, but their combined
behaviour is perceived to be as one entity and is achieved by collaboration and coordination through the use
of the common form.
5.4.3 Unified approach
In the unified approach, a common meta-model, which is applicable for the participating entities and used as a
common reference to map existing models’ syntax and semantics, shall be identified and detailed. This meta-
model provides at least a reference vocabulary, but could be a complete ontology. Such a meta-model is not
an executable entity. Instead, it shall provide a means for semantic equivalence to enable mapping between
entities. Using this meta-model, a translation between the constituent entities is then possible. However, that
translation might involve the loss of some information because the participating entities can have different
extensions or instantiations of the same meta-model.
NOTE 1 The unified approach is particularly suitable when developing interoperability for collaborative or networked
enterprises. To be interoperable with networked business partners, a new company maps its own model or system to the
neutral meta-model without the necessity to make changes on its own model or system. This approach has an advantage
over the integrated approach because of the reduced efforts, time and cost in implementation. It is also suitable for a
situation where a large company needs to interoperate with SMEs. Normally an SME works with more than one large
company; to interoperate with different companies, the unified approach can be a suitable solution in that it facilitates
coordination without requiring conformance to potentially conflicting processes or environments.
NOTE 2 In the re-engineering situation, syntactic alignment can be achieved through a unified approach that uses a
mapping function to create missing elements of the exchange items, but semantic alignment between partners can be very
difficult. Therefore, re-engineering is more applicable to developing intra-enterprise interoperability.
5.4.4 Federated approach
In the federated approach, there is no sufficiently capable common form or meta-model to guide the
interaction between enterprises that need to interoperate. The lack of capability is often related to different
terminologies or methodologies that need to be resolved by business entity interaction. While there can be a
common understanding between the business entities, in the federated approach, no business entity imposes
their own models, languages and methods of work.
To establish interoperability, parties shall accommodate and adjust their operations. Interoperation can be
supported by providing a priori information about the capabilities of the entities to be involved in the exchange
or by employing agents to discover the needed information. Support for the a priori case can be provided by
establishing entity capability profiles that hold syntactic and semantic information on both entity inputs and
outputs. Interoperability can be established by mapping corresponding input and output information of the
entities and identifying inconsistencies. Any remaining inconsistencies shall be resolved by manual
interventions.
This approach is more suitable for peer-to-peer situations, where each enterprise has resources for
negotiation and compromise. The approach is particularly adapted to virtual enterprises, where diverse
companies combine their resources and knowledge to manufacture a product for a limited duration.
NOTE Using the federated approach to develop enterprise interoperability is most challenging. A main research area
is development of a mapping factory that can generate on-demand customized “anybody-anywhere-anytime” mapping
agents among existing systems. It is worth noting that a specific support for the federated approach is seen in entity
profiles, which identify particular entity characteristics and properties relevant for interoperation (e.g. ISO 15745 and
ISO 16100).
10 © ISO 2011 – All rights reserved
5.4.5 Applicability of approaches
All three approaches enable the establishment of interoperability between enterprises’ systems. The federated
approach is considered as the most challenging one for achieving interoperability. The choice depends on the
context and requirements of interaction. When the need for interoperability comes from re-engineering existing
entities within an enterprise, the integrated approach can be the most suitable because it does not necessitate
fundamental changes in existing operational models. If the need for interoperability arises from a merger or
long-term collaboration, the unified approach is a possible solution since the expense of establishing
interoperability is amortized over the entire collaboration. The common meta-model across business entities
facilitates semantic equivalence and reduces the need for cross-business entity interpretation of
communication elements. Finally, the federated approach will yield the most satisfactory results for a short-
term collaboration, ranging from a single transaction to a virtual enterprise, where a dynamic adaptation
among business entities is achieved by an on-line negotiated agreement.
5.5 Example of relationships between interoperability viewpoints
Table 1 illustrates how interoperability concerns, barriers and approaches are interrelated for the example of
an order (as a data object) being passed from one enterprise to another.
Table 1 — Example interoperability viewpoint relationships for order
Interoperability approach
Interoperability Object Interoperability
Example Mismatch
concern exchanged barrier
Integrated Unified Federated
Identification of
Unknown Align
Business Data object Order responsibility – –
authority organization
and authority
Different
Identify
Process Data object Order Version control time – –
relation
stamps
Different
Order
Service Data object Order Object structure element – –
mapping
order
Different
Data item Order Semantic, Ontology
Data structure – –
(file/element) number syntax mapping
or format
5.6 Representation of interoperability viewpoints
Interoperability concepts as presented above can be formally modelled using ontology techniques (see
Reference [26]). Figure 2 illustrates a conceptual model representing the basic concepts of enterprise
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11354-1
Première édition
2011-09-15
Technologies d'automatisation avancées
et leurs applications — Exigences
relatives à l'établissement d'un
processus d'interopérabilité pour les
entreprises de fabrication —
Partie 1:
Cadre pour l'interopérabilité d'entreprise
Advanced automation technologies and their applications —
Requirements for establishing manufacturing enterprise process
interoperability —
Part 1: Framework for enterprise interoperability
Numéro de référence
©
ISO 2011
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Termes et définitions . 1
3 Abréviations . 2
4 Exigences de conformité à la présente partie de l'ISO 11354 . 3
5 Concepts traités par le cadre pour l'interopérabilité d'entreprise . 3
5.1 Exigences générales du cadre . 3
5.2 Concept de vues d'interopérabilité . 4
5.3 Concept de barrières à l'interopérabilité . 7
5.4 Concept d'approche d'interopérabilité . 10
5.5 Exemple de relation entre les concepts d'interopérabilité. 12
5.6 Représentation des concepts d'interopérabilité . 12
6 Cadre pour l'interopérabilité d'entreprise . 13
6.1 Cadre sous la forme d'un mécanisme structurant . 13
6.2 Dimensions vues d'interopérabilité et barrières à l'interopérabilité . 13
6.3 Dimension approches d'interopérabilité . 15
6.4 Dimensions du CIE . 15
6.5 Dimensions supplémentaires pour l'interopérabilité . 17
6.6 Exemple d'utilisation du CIE . 19
Annexe A (informative) Mise en correspondance des cadres d'interopérabilité existants avec la
présente partie de l'ISO 11354 . 21
Annexe B (informative) Exemple d'utilisation du CIE pour identifier et classer par catégorie les
barrières, connaissances et solutions d'interopérabilité . 26
Annexe C (informative) Ligne directrice relative à l'utilisation du CIE dans un projet d'ingénierie
d'interopérabilité . 31
Bibliographie . 35
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 11354-1 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 310, Technologies d'automatisation avancée
et leurs applications, du Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité technique
ISO/TC 184, Systèmes d'automatisation et intégration, sous-comité SC 5, Interopérabilité, intégration et
architectures pour systèmes d'entreprise et applications d'automatisation, conformément à l'Accord de
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne). La présente partie de l'ISO 11354 est fondée
sur les travaux réalisés dans le cadre des projets européens tels qu'ATHENA[11] et INTEROP NoE[20].
L'ISO 11354 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Technologies d'automatisation
avancées et leurs applications — Exigences relatives à l'établissement d'un processus d'interopérabilité pour
les entreprises de fabrication:
Partie 1: Cadre pour l'interopérabilité d'entreprise
Les parties suivantes sont prévues:
Partie 2: Modèle de maturité pour l'évaluation de l'interopérabilité d'entreprise
Partie 3: Exigences relatives à l'interopérabilité d'entreprise en matière d'information et de communication
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
Introduction
L'aptitude des entreprises à interopérer avec leurs homologues ne représente pas simplement une qualité et
un avantage reconnu en matière de compétitivité sur le marché actuel, mais il s'agit également d'une question
de survie pour la plupart d'entre elles, notamment pour les petites et moyennes entreprises (PME). Tout au
long du cycle de vie d'un produit, les entreprises doivent interopérer afin de réduire les coûts et raccourcir les
délais. Ce type de coopération améliorée permet également aux entreprises de lancer régulièrement de
nouveaux produits sur le marché dans un réseau d'organisations. La plupart des intervenants estiment que
l'interopérabilité d'entreprise est un domaine donnant des résultats probants en termes d'innovation, de
croissance économique et d'emploi (voir Référence [16]).
En tant que discipline d'ingénierie, l'interopérabilité d'entreprise n'est pas encore bien définie. Il s'agit d'un
concept vague faisant l'objet de nombreuses définitions et connotations dans différents secteurs et domaines.
Cela engendre des difficultés de communication et des incompréhensions. Par conséquent, il est essentiel de
définir le concept d'interopérabilité comme pertinent pour l'interopération des entreprises.
Les systèmes d'entreprise ne peuvent pas interopérer en raison de barrières de différentes catégories. Ces
barrières sont donc un concept important, la présente partie de l'ISO 11354 les identifie en trois catégories,
dites: conceptuelle, technologique et organisationnelle. Les barrières en matière d'interopérabilité doivent être
classées de manière normalisée, les connaissances et solutions d'interopérabilité existantes devant être
mises en correspondance et associées à ces barrières afin de faciliter l'interopérabilité en matière de
conception et de mise en œuvre dans l'industrie.
L'ISO 11354 considère l'interopérabilité comme un concept générique. Par conséquent, il est supposé que les
problèmes habituels liés à l''interopérabilité et les solutions permettant de les surmonter peuvent être identifiés
et développés pour une entreprise particulière. Par conséquent, l'ISO 11354 considère l'interopérabilité
d'entreprise comme une discipline d'ingénierie, en la distinguant des questions liées à l'activité commerciale
(métier). L'interopérabilité est perçue comme un soutien nécessaire à la collaboration des activités
industrielles, mais pas comme une collaboration des activités industrielles en tant que telle.
NORME INTERNATIONALE ISO 11354-1:2011(F)
Technologies d'automatisation avancées et leurs
applications — Exigences relatives à l'établissement d'un
processus d'interopérabilité pour les entreprises de
fabrication —
Partie 1:
Cadre pour l'interopérabilité d'entreprise
1 Domaine d'application
L'objectif de la présente partie de l'ISO 11354 est de spécifier un cadre pour l'interopérabilité d'entreprise
(CIE) permettant d'établir les dimensions et les points de vue pour traiter les barrières en matière
d'interopérabilité, leurs éventuelles solutions et les relations qu'elles entretiennent.
L'ISO 11354 s'applique aux entreprises de fabrication, mais peut également concerner d'autres types
d'entreprises. Elle s'adresse aux personnes concernées par le développement et le déploiement de solutions
reposant sur les technologies de l'information et de la communication (TIC) pour l'interopérabilité des
processus des entreprises de fabrication. Elle porte, sans s'y limiter, sur l'interopérabilité d'entreprise
(de fabrication ou de service).
La présente partie de l'ISO 11354 spécifie également:
les concepts relatifs au traitement des vues des intervenants pour le transfert d'entités (objets
d'information ou objets physiques) aux niveaux opérationnels des entreprises auxquels l'interopérabilité
est nécessaire;
un cadre permettant de structurer les vues des intervenants (métier, processus, service, données), les
barrières (conceptuelles, technologiques, organisationnelles) à l'interopérabilité d'entreprise, les différents
types de solutions disponibles et les approches (intégrées, unifiées, fédérées) permettant de les
surmonter.
La présente partie de l'ISO 11354 ne spécifie pas les mécanismes particuliers de transfert d'entités (objets
d'information ou objets physiques), ni la manière de mettre en œuvre les solutions d'interopérabilité.
Trois annexes fournissent des informations supplémentaires. L'Annexe A définit la manière dont les cadres
d'interopérabilité existants peuvent être associés aux concepts du présent cadre. L'Annexe B illustre des
exemples d'utilisation du Cadre pour l'Interopérabilité d'Entreprise permettant d'identifier et de classer les
barrières, les connaissances et les solutions en matière d'interopérabilité. L'Annexe C donne une ligne
directrice méthodologique sur la manière dont il est possible d'utiliser le cadre pour l'interopérabilité
d'entreprise dans un projet d'ingénierie d'interopérabilité.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2.1
interopérabilité d'entreprise
aptitude des entreprises et des entités qui les composent à communiquer et interagir de manière efficace
NOTE L'interopérabilité est dite significative si les interactions peuvent avoir lieu au moins à l'un ou aux quatre
niveaux de vue d'interopérabilité suivants: données, service, processus et métier.
2.2
barrière à l'interopérabilité
incompatibilité entre entités au sein d'une entreprise, gênant l'échange des informations et l'échange d'autres
entités, l'utilisation des services ou la compréhension commune des éléments échangés
NOTE La présente partie de l'ISO 11354 définit trois catégories de barrières: conceptuelle, technologique et
organisationnelle.
2.3
vue d'interopérabilité
aspect de l'interaction ou de l'interopération lié aux besoins des intervenants
NOTE La présente partie de l'ISO 11354 définit quatre vues d'interopérabilité: données, service, processus et métier.
2.4
approche d'interopérabilité
manière de résoudre les problèmes d'interopérabilité et de lever les barrières
NOTE La présente partie de l'ISO 11354 définit trois approches d'interopérabilité: intégrée, unifiée et fédérée.
3 Abréviations
[10]
AIF ATHENA interoperability Framework (cadre pour l'interopérabilité ATHENA )
ASA Adaptative Software Architecture (architecture de logiciel adaptatif)
ASOA Advanced Service-Oriented Architecture (architecture avancée orientée service)
ATHENA Advanced Technologies for Heterogeneous Enterprise Networks and their Applications
(Technologies avancées destinées aux réseaux d'entreprises hétérogènes et à leurs
[11]
applications )
[13]
BIF Business Interoperability Framework (cadre pour l'interopérabilité Métier )
CPD Collaborative Product Development (développement de produit collaboratif)
[15]
EIF European Interoperability Framework (cadre européen pour l'interopérabilité )
CIE Cadre pour l'Interopérabilité d'Entreprise
FRISCO Framework of Information System Concepts (cadre des concepts de système
[17]
d'information )
TIC Technologie de l'information et de la communication
IS Information System (système d'information)
IT Information Technology (technologies de l'information)
INTEROP Interoperability Research for Networked Enterprises Applications and Software (recherche
[20]
)
en matière d'interopérabilité pour les applications et logiciels d'entreprises en réseaux
LISI Levels of Information Systems Interoperability (niveaux d'interopérabilité des systèmes
[22]
d'information )
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés
[8]
OSI Open System Interconnection (interconnexion de systèmes ouverts )
PPM Product Portfolio Management (gestion de portefeuille de produits)
[6]
LSP Langage de spécification de procédé
SCM Supply Chain Management (gestion de chaîne d'approvisionnement)
PME Petites et moyennes entreprises
SOA Service-Oriented Architecture (Architecture orientée service)
4 Exigences de conformité à la présente partie de l'ISO 11354
Pour être conformes à la présente partie de l'ISO 11354, toutes les solutions d'interopérabilité particulières (y
compris les méthodes et les logiciels) doivent pouvoir être mises en correspondance à l'intérieur du cadre
pour l'interopérabilité d'entreprise défini dans la présente partie de l'ISO 11354.
NOTE 1 Dans la présente partie de l'ISO 11354, l'expression «mise en correspondance» signifie l'identification des
connexions de correspondance qui existent entre des entités de même nature.
Cette mise en correspondance doit inclure les considérations liées aux barrières, aux vues et aux approches
d'interopérabilité. En outre, pour chaque approche pertinente de l'interopérabilité, la mise en correspondance
doit également porter sur les dimensions supplémentaires appropriées identifiées dans la présente partie de
l'ISO 11354 et démontrer la conformité aux exigences normatives identifiées.
NOTE 2 L'Annexe A décrit la manière dont les cadres d'interopérabilité existants peuvent être associés aux concepts
du présent cadre. L'Annexe B donne des exemples de la manière dont il est possible de réaliser et de documenter ces
types de mise en correspondance. L'Annexe C donne une ligne directrice méthodologique sur la manière dont il est
possible d'utiliser le cadre pour l'interopérabilité d'entreprise dans un projet d'ingénierie d'interopérabilité.
5 Concepts traités par le cadre pour l'interopérabilité d'entreprise
5.1 Exigences générales du cadre
Le cadre doit permettre de représenter les concepts définis dans le présent article pour représenter les vues,
les barrières et les approches en matière d'interopérabilité d'entreprise. Le cadre doit comprendre également
les structures définies dans l'Article 6 pour représenter les relations qui existent entre les éléments de ces
concepts.
Les concepts d'interopérabilité doivent exprimer les besoins de l'intervenant d'entreprise intéressé par
a) l'identification et la résolution des problèmes d'interopérabilité, et
b) la représentation structurée de ces besoins et leur satisfaction.
Ce dernier point peut être réalisé par le cadre d'interopérabilité présenté dans la présente partie de
l'ISO 11354.
Les besoins des intervenants en matière d'interopérabilité d'entreprise font référence à l'aptitude des
entreprises (ou une partie d'entre elles) à interagir en échangeant des informations et d'autres entités (objets
matériels, énergie, etc.). L'interopérabilité est perçue comme un support nécessaire au déroulement de la
collaboration commerciale, mais pas comme une collaboration des activités industrielles en tant que telle.
L'interopérabilité d'entreprise peut s'appliquer aux besoins à l'intérieur des entreprises et entre les entreprises
et comprend les concepts d'entreprise étendue, d'entreprise virtuelle et des sous-systèmes d'une entreprise,
qu'ils soient répartis, en réseau ou situés sur un site unique, et ce quels que soient leurs types (par exemple
production discrète ou continue), leurs natures (par exemple fabrication, service) ou la taille de l'entreprise.
NOTE L'interopérabilité d'entreprise n'est pas une situation de tout ou rien. Il existe différentes étendues et différents
types d'interopérabilité d'entreprise. Il n'est pas approprié d'affirmer que «l'entreprise A est interopérable, alors que
l'entreprise B ne l'est pas». Il est nécessaire d'établir dans quelle mesure l'interopérabilité est nécessaire, en termes
d'étendue et de fonctionnalité.
5.2 Concept de vues d'interopérabilité
5.2.1 Catégories de vues d'interopérabilité
Le concept de vues d'interopérabilité doit définir les catégories de vues pertinentes pour l'interopérabilité
d'entreprise. Bien que les descriptions concernent en premier lieu les applications reposant sur les
technologies de l'information et de la communication (TIC), elles peuvent également s'appliquer à des
systèmes non informatiques.
En matière d'interopérabilité d'entreprise, les quatre catégories de vues d'interopérabilité suivantes doivent
être identifiées (voir Figure 1):
Données;
Service;
Processus;
Métier.
Les données sont utilisées par les services. Les services sont utilisés par les processus afin de réaliser
l'activité de l'entreprise. D'un autre point de vue, l'objectif d'une entreprise consiste à développer son métier.
Pour ce faire, elle a besoin des processus. Les processus utilisent les services qui, en retour, ont besoin des
données pour réaliser leurs activités.
Enterprise A Enterprise B
Métier
Métier
Métier
Processus Processus
Processus
Service
Service
Service
Données
Données Données
Interopérabilité Interopérabilité
intra-enterprise interenterprise
[11]
NOTE Source: ATHENA .
Figure 1 — Vues d'interopérabilité
NOTE L'interopérabilité de la communication est une condition essentielle à l'activation de l'interopérabilité. Toutefois,
pour les systèmes TIC, l'interopérabilité de la communication est assurée par des protocoles de communication (par
exemple par connexion câblée au protocole des couches 1 à 4 du modèle OSI de l'ISO/CEI 7498-1) et des interfaces
(couches 5 à 7 du modèle OSI). Par conséquent, l'interopérabilité des communications ne fait pas l'objet d'une description
approfondie dans la présente partie de l'ISO 11354.
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
5.2.2 Vue d'interopérabilité des données
L'interopérabilité des données fait référence à l'aptitude pour tous les types d'entités à échanger des éléments
de données. Par conséquent, les vues relatives aux incompatibilités entre les systèmes de données des
partenaires doivent être définies avant d'entamer toute collaboration active. L'interopérabilité des données est
essentielle pour la plupart des formes d'interopérabilité d'entreprise. En effet, il s'agit
a) de la substance de l'échange,
b) d'un enregistrement factuel de l'échange des entités, ou
c) d'une capacité nécessaire (participation) à la négociation des échanges.
La vue s'étend aux données non électroniques (par exemple documents physiques, conversations humaines)
et aux données électroniques (comme les fichiers, données stockées dans une base de données).
L'interopération des données a lieu lorsque
une entité particulière est en mesure de recevoir et d'utiliser les éléments de données nécessaires fournis
par une source externe, ou inversement
une source externe est en mesure de recevoir et d'utiliser les éléments de données nécessaires
provenant d'une entité au sein de l'entreprise.
EXEMPLE Deux entreprises échangent simplement des fichiers (par exemple des feuilles de calcul) ou de manière
plus ou moins continue dans le cas de l'interopérabilité des processus ou des services.
Les incompatibilités de données peuvent exister entre des partenaires en coopération ou en collaboration
disposant de systèmes de données différents et qui utilisent différents schémas de données n'ayant pas les
mêmes syntaxe et sémantique, différents modèles de données (par exemple informels, hiérarchiques,
relationnels, etc.), différents modes de contrôle ou autres attributions des responsabilités et autorisations pour
les systèmes de données, l'exploitation et la gestion des modifications. Les vues relatives aux incompatibilités
entre les systèmes de données doivent être définies avant d'entamer toute collaboration active.
La description doit détailler les différents besoins d'échange de données de chaque partenaire et les
capacités associées, ainsi que l'identification explicite de toutes les responsabilités et autorisations
applicables. La description doit également documenter les incompatibilités d'échange de données devant être
résolues.
Pour ce qui concerne les données électroniques, les modèles de données et les requêtes sont structurés
autour de schémas (c'est-à-dire des vocabulaires et ensembles de structures de données) associés à des
applications particulières. Dans ce cas, la description de l'interopérabilité des données doit consister à
rechercher et mettre en correspondance les schémas de structures de données si possible hétérogènes, qui
peuvent résider dans différents systèmes informatiques dotés de différents systèmes d'exploitation et de
différents systèmes de gestion des connaissances ou des informations.
NOTE L'interopération des données est réalisée en résolvant les différences conceptuelles et toute autre différence
entre les systèmes de données d'entreprise (par exemple représentation des schémas, responsabilités différentes) et en
recherchant des solutions technologiques appropriées.
5.2.3 Vue d'interopérabilité des services
L'interopérabilité des services fait référence à l'aptitude des partenaires à demander, fournir et utiliser chacun
des autres services.
L'interopération des services a lieu lorsque
un service particulier est en mesure de demander, de recevoir et d'utiliser les informations nécessaires
fournies par un service externe, ou inversement
un service externe est en mesure de demander, de recevoir et d'utiliser les informations nécessaires
provenant d'un service au sein de l'entreprise.
Les incompatibilités peuvent exister entre des partenaires en coopération ou en collaboration disposant de
modèles de service différents, différents modes de contrôle et/ou autres attributions des responsabilités et
autorisations pour le choix des services, l'exploitation et la gestion des modifications. Les vues relatives aux
incompatibilités entre les services des partenaires devant être utilisés pour tout échange d'entités doivent être
définies avant d'entamer toute collaboration active, à moins que la collaboration soit réalisée par négociation
ou technologie similaire.
La description doit détailler les services des partenaires proprement dits ainsi que leur attribution aux
différents systèmes d'exploitation d'entreprise. Elle doit également détailler les services d'identification, de
composition et d'exploitation des applications, conçus et mis en œuvre de manière indépendante. La
description doit également documenter les incompatibilités de service devant être résolues.
NOTE 1 L'interopération des services est réalisée en résolvant les différences conceptuelles et toute autre différence
entre les services d'entreprise (par exemple granularité des services, responsabilités différentes) et en s'appuyant sur une
technologie appropriée.
NOTE 2 L'interopérabilité des services s'articule autour de trois aspects:
l'utilisation, par un demandeur, du service offert par un fournisseur de services;
la réponse du fournisseur de services au demandeur;
l'interconnexion des différents services pour former un service complexe (le dernier cas est également lié à
l'interopérabilité des processus).
NOTE 3 Un service est réalisé par une ressource (type d'ordinateur, de machine, d'humain) pour assurer une
opération.
5.2.4 Vues d'interopérabilité des processus
L'interopérabilité des processus fait référence à l'aptitude des partenaires à échanger des informations et
autres entités nécessaires au fonctionnement des processus.
L'interopération des processus a lieu lorsque
un processus particulier est en mesure de recevoir et d'utiliser les informations nécessaires et les autres
entités fournies par un processus externe, ou inversement,
un processus externe est en mesure de recevoir et d'utiliser les informations nécessaires et les autres
entités provenant d'un processus au sein de l'entreprise.
Les incompatibilités de processus peuvent exister entre des partenaires en coopération ou en collaboration
disposant de modèles de processus différents, différents modes de contrôle et/ou autres attributions des
responsabilités et autorisations pour l'exploitation des processus et la gestion des modifications. Les vues
relatives aux incompatibilités entre les processus des partenaires devant être utilisés pour tout échange
d'entités doivent être définies avant d'entamer toute collaboration active, à moins que la collaboration soit
réalisée par négociation ou technologie similaire.
La description doit détailler les besoins et les capacités d'échange d'informations de processus et les autres
entités de chaque partenaire, ainsi que l'identification explicite de toutes les responsabilités et autorisations
applicables. La description doit également comprendre les incompatibilités de processus devant être résolues.
NOTE 1 L'interopération des processus est réalisée en résolvant les différences conceptuelles et toute autre différence
entre les besoins et possibilités d'échange d'informations de processus et les autres entités et en recherchant des
solutions technologiques appropriées.
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NOTE 2 Le développement de l'interopérabilité des processus implique de trouver des solutions permettant de mettre
en correspondance, d'associer, de fusionner et de traduire les modèles de processus peut-être hétérogènes et les
applications. Pour des raisons d'interopérabilité, ces solutions portent sur les points d'interaction des processus, et non
sur les processus dans leur ensemble ou sur les détails internes des éléments constitutifs de ces processus. Le
développement de l'interopérabilité des processus peut également impliquer de caractériser les possibilités du processus
dans un format accessible en externe afin d'activer la reconnaissance et l'utilisation du processus. Il s'agit de faire
référence à un support d'interopérabilité plutôt qu'à l'interopérabilité elle-même.
Les modèles de processus font partie des entités associées aux opérations de traitement. L'interopérabilité du
modèle de processus doit être réalisée en associant différentes descriptions de processus afin de former un
modèle de processus collaboratif capable de vérifier, simuler ou exécuter l'ensemble du processus. Ces
processus collaboratifs peuvent utiliser différents langages de description de processus et être définis dans
des modèles de processus à différents desseins.
5.2.5 Vues d'interopérabilité de métier
L'interopérabilité de métier fait référence à l'aptitude des entreprises à coopérer avec les partenaires dans le
cadre de leur activité grâce à une interaction à différents niveaux de leur organisation respective.
Il y a interopérabilité de métier lorsqu'une activité particulière est comprise et partagée sans ambiguïté parmi
les partenaires interactifs. L'interopérabilité de métier est motivée par la création de valeur pour les
participants et peut s'appuyer sur des relations moins formelles en plus des obligations contractuelles.
Souvent, il arrive que des accords à des niveaux organisationnels inférieurs reflètent ceux des partenaires
commerciaux et, par conséquent, que l'interopérabilité appropriée de métier soit un signe avant-coureur
d'autres vues d'interopérabilité.
Les incompatibilités peuvent être dues à des partenaires qui coopèrent ou collaborent mais ayant différents
modèles de métier, modes de prise de décision, méthodes de travail, contraintes réglementaires, culture
d'entreprise, approches commerciales, etc. Les vues relatives aux incompatibilités entre les activités des
partenaires impliquées dans tout échange d'entités doivent être définies avant d'entamer toute interaction
métier active.
La description doit détailler les contrats formels, les arrangements de travail informels, les capacités de
chaque partenaire à échanger les informations nécessaires et les autres entités, ainsi que l'identification
explicite de toutes les responsabilités et autorisations applicables dans les organisations des partenaires. La
description doit également comprendre les incompatibilités de métier devant être résolues.
NOTE L'interopération de métier est réalisée en résolvant les différences conceptuelles et toute autre différence
entre les besoins et possibilités d'échange d'informations de métier et en recherchant des solutions technologiques
appropriées.
5.3 Concept de barrières à l'interopérabilité
5.3.1 Catégories de barrières à l'interopérabilité
Le concept de barrières à l'interopérabilité doit définir les incompatibilités et les discordances gênant le
partage et l'échange des informations et d'autres entités. Trois catégories de barrière doivent être définies:
conceptuelle,
technologique, et
organisationnelle.
La notion de solution conceptuelle ou technologique est également issue de la conception d'ingénierie pour
laquelle une distinction est faite entre conception conceptuelle et conception technique. Une barrière
conceptuelle définit les incompatibilités qui sont indépendantes de toute technologie mise en œuvre. Les
barrières technologiques spécifient les discordances dues à la technologie mise en œuvre.
NOTE La plupart des questions liées à l'interopérabilité sont spécifiques à des domaines d'application particuliers et
nécessitent un support d'attributs ou des régimes particuliers de contrôle des accès. À l'inverse, il est possible d'identifier
les barrières et problèmes généraux liés à l'interopérabilité, la plupart d'entre eux étant déjà en cours de résolution
(voir Références [15] et [21]).
5.3.2 Barrières conceptuelles
Les barrières conceptuelles concernent les différences d'expression, de définition et de compréhension des
éléments échangés à différents niveaux d'abstraction (par exemple modèles d'entreprise mal adaptés).
Les barrières conceptuelles doivent être définies en termes d'incompatibilités syntaxiques, sémantiques et
sémiotiques des éléments échangeables, notamment les informations et les autres actifs de connaissance.
Il y a incompatibilité syntaxique lorsque des personnes ou des systèmes utilisent des mécanismes
d'expression différents pour représenter les informations ou les connaissances. Par exemple, il y a
incompatibilité syntaxique de service lorsque la syntaxe utilisée pour la description du service requis et
fourni est différente.
NOTE 1 Une norme comme l'ISO 19440 a pour objet d'aider à surmonter les incompatibilités syntaxiques en
proposant un modèle neutre permettant de mettre en correspondance différents modèles d'entreprise reposant sur
différentes formes d'expression syntaxique.
Il y a incompatibilité sémantique lorsque la signification des éléments échangés n'est pas suffisamment
identique. Dans ce cas, il n'existe pas de signification commune clairement définie permettant
d'interpréter sans ambiguïté le contenu des informations. Par exemple, il y a incompatibilité sémantique
de processus lorsque différentes sémantiques sont utilisées dans différents langages de modélisation de
processus.
Il y a incompatibilité sémiotique lorsque les entités participantes interprètent les éléments échangés (tant
les artéfacts que les relations) de manière différente dans des contextes différents. Par exemple, il y a
incompatibilité sémiotique métier lorsqu'il existe une différence dans la vision et la culture commerciale
des partenaires, les attentes en matière de valeur ou les concepts opérationnels.
NOTE 2 La sémantique fait référence à la signification des concepts en général. La sémiotique utilisée dans le
présent document fait référence à l'interprétation des concepts. La sémantique n'implique pas la présence d'un
observateur ou d'un utilisateur, ni sa propre interprétation.
Les barrières conceptuelles à l'interopérabilité sont les plus significatives, compte tenu du besoin d'échanger
des informations et de les utiliser.
5.3.3 Barrières technologiques
Les barrières technologiques sont liées à une ou plusieurs interruptions technologiques sur la voie d'échange
des informations. En cas d'utilisation d'une technologie de l'information et de la communication,
l'incompatibilité des interfaces entre les différents systèmes (qu'elle soit liée à l'entreprise, à l'être humain ou
au système informatique) est une barrière technologique importante à l'interopération des entreprises. Ces
incompatibilités sont souvent le résultat de différents choix réalisés parmi des technologies normalisées
interdisant le partage et l'échange des informations entre les systèmes concernés.
NOTE 1 Les barrières technologiques peuvent inclure des barrières à l'assurance des échanges (l'impossibilité, par
exemple, de valider le fait que les éléments envoyés sont bien ceux qui ont été reçus, et que ces éléments envoyés sont
bien ceux fournis par l'expéditeur présumé).
Les barrières technologiques doivent être définies en termes d'incompatibilités technologiques qui gênent
l'échange des éléments.
Des exemples de barrières technologiques sont donnés ci-après:
manifestations physiques, par exemple différent traitement de pièces et de produits du fait des
dimensions et des matériaux des appareils, magasins et produits d'emballage;
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conversion et consommation d'énergie, par exemple différente tension de réseau et technologie de
transformation de puissance;
logistique matérielle, par exemple différentes exigences en matière de stockage et de transport;
barrières à la communication (par exemple incompatibilité des protocoles utilisés pour échanger des
informations, ou pour rechercher et reconnaître un fournisseur de services);
barrières aux informations (par exemple différentes techniques utilisées pour représenter les informations
ou incompatibilité des outils utilisés pour chiffrer/déchiffrer les informations échangées);
barrières à l'infrastructure (par exemple utilisation de différentes plates-formes intergicielles incompatibles,
différentes technologies de base de données et techniques de codage, moteurs ou plates-formes
d'exécution du processus incompatibles, différents supports d'infrastructure TIC).
NOTE 2 Les barrières technologiques viennent en complément des barrières conceptuelles. La présente partie de
l'ISO 11354 porte en premier lieu sur les barrières technologiques, puis aborde la caractérisation TIC de ces barrières et
sur les solutions apportées principalement dans le domaine manufacturier.
5.3.4 Barrières organisationnelles
Les barrières organisationnelles sont liées à l'attribution des responsabilités et de l'autorité, ainsi qu'à
l'exécution ou à la réglementation des activités de prise de décision et opérationnelles. Lorsque les
responsabilités ne sont pas clairement et explicitement définies dans une entreprise, l'interopération entre
deux systèmes est plus difficile ou complètement obstruée. Il est pratiquement impossible d'assurer l'intégrité
des données, des processus, des services, etc. sans déterminer la personne autorisée à créer, modifier et
conserver les informations échangées. Ces barrières sont liées aux comportements humains et de
l'organisation. En effet, lorsque les structures de deux entreprises (par exemple autorité hiérarchique contre
autorité matricielle) et leurs processus de décision sont différents, il est nécessaire de procéder à des mises
en correspondance avant qu'elles ne soient en mesure d'interopérer.
Les barrières organisationnelles doivent être définies en termes d'incompatibilités des structures
organisationnelles et des techniques et stratégies de gestion des entreprises qui tentent d'interopérer.
Exemples de barrières organisationnelles:
il y a conflit de responsabilité lorsque les participants à l'interaction ne sont pas en mesure d'identifier la
personne ou l'unité d'organisation associée à l'élément échangé (par exemple quelle est la personne à
contacter si les données transmises ne sont pas reçues dans le délai imparti?);
il y a conflit d'autorité lorsque les participants à l'interaction ne sont pas capables d'identifier la personne
ou l'unité d'organisation en mesure de valider les ressources de l'échange ou de qualifier les résultats de
l'échange;
il y a incompatibilité de prise de décision lorsque les perspectives ou les différents paramètres de
décision liés aux processus de décision des participants à l'interaction sont différents par rapport aux
éléments échangés;
il y a incompatibilité de stratégie lorsque des entreprises appliquent des stratégies différentes et
incompatibles à leur domaine d'interaction, par exemple différentes gestions de base de données et
stratégies de sûreté, ou différentes stratégies de gestion de la prestation de service;
il y a incompatibilité organisationnelle de processus lorsque des entreprises utilisent différents
mécanismes de structure, configurations et modes de gestion du processus, ou différents domaines
d'application et granularités du processus;
l'incompatibilité réglementaire est un type de barrière faisant intervenir un tiers dans une interaction afin
de contrôler ou imposer certains aspects de l'autorité d'échange. Ce contrôle peut déterminer les
éléments d'échange admissibles ou obligatoires dans le cadre d'une interaction particulière entre deux
entreprises.
NOTE Les barrières organisationnelles sont des barrières supplémentaires. Comparées aux barrières conceptuelles
(problèmes liés aux informations) et technologiques (liées aux problèmes informatiques), leur origine est souvent humaine,
mais elles ont un impact sur l'interopération des systèmes TIC.
5.4 Concept d'approche d'interopérabilité
5.4.1 Catégories d'approche
Il existe trois approches d'interopérabilité d'entreprise:
intégrée;
unifiée;
et fédérée.
Le concept d'approches d'interopérabilité doit déterminer quelle catégorie d'approche parmi les trois
catégories définies est, ou sera, utilisée pour résoudre le problème d'interopérabilité des entités au sein des
entreprises ou entre elles. Il doit également détailler l'approche considérée, comme décrit de 5.2.2 à 5.2.4.
NOTE Ces trois approches ont été d'abord identifiées dans l'ISO 14258 dont le retrait a été prévu avec intégration du
contenu applicable dans l'ISO 15704.
5.4.2 Approche intégrée
L'approche intégrée doit utiliser un format commun pour représenter les entités échangées. Ce format
commun doit être suffisamment expressif pour capturer les caractéristiques qui affectent l'interopérabilité des
éléments à échanger plutôt que le processus ou le système dans son ensemble. Le format commun n'est pas
nécessairement une Norme internationale, mais a besoin d'être convenu par les entreprises participantes afin
d'élaborer ces entités et de concevoir les systèmes en conséquence.
EXEMPLE Des exemples de développement d'interopérabilité utilisant une approche intégrée sont l'ISO 10303,
[14]
l'ISO 19440 et l'OASIS/UNCEFACT ebXML .
L'approche intégrée assure la cohérence des sous-systèmes d'interopération en se concentrant sur les
éléments d'interaction. Ces éléments sont alors conçus et mis en place à l'aide du format (ou de la norme)
commun(e), de sorte que l'interopérabilité est perçue comme une qualité conçue. L'interopération entre ces
différents composants est par conséquent réalisée a priori sans effort d'interfaçage. Les sous-systèmes
intégrés de cette manière disposent d'une structure, de comportements ou de limites distincts et individuels,
mais leur comportement combiné est perçu comme une seule entité et est obtenu par collaboration et
coordination suite à l'utilisation du format commun.
5.4.3 Approche unifiée
Pour l'approche unifiée, un métamodèle commun applicable aux entités participantes, utilisé comme
référence commune pour mettre en correspondance la syntaxe et la sémantique des modèles existants, doit
être identifié et défini. Ce métamodèle fournit au moins un vocabulaire de référence mais il peut également
constituer une ontologie complète. Ce métamodèle n'est pas une entité exécutable. En fait, il doit offrir un
moyen d'équivalence sémantique permettant la mise en correspondance des entités. Grâce à ce métamodèle,
une translation entre les entités constituantes est possible. Toutefois, cette translation peut impliquer la perte
de certaines informations, étant donné que les entités participantes peuvent utiliser différentes extensions ou
instanciations du même métamodèle.
10 © ISO 2011 – Tous droits réservés
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