15926 規格

ISO 15926 は、コンピュータ システム間のデータの統合、共有、交換、および引き渡しに関する標準です。

「産業オートメーション システムと統合 - 石油およびガス生産施設を含むプロセス プラントのライフ サイクル データの統合」というタイトルは、現在の ISO 15926 開発者からは範囲が狭すぎるとみなされています。プロセス プラント用の汎用データ モデルと参照データ ライブラリを開発したところ、この主題がすでに非常に広範囲に及ぶため、実際にはあらゆる状態情報をモデル化できることが判明しました。

1991 年に、欧州連合のESPRIT (ProcessBase という名称) が開始されました。この研究プロジェクトの焦点は、プロセス産業の要件に適合する施設のライフサイクル情報のデータ モデルの開発でした。プロジェクト期間が終了した時点で、プロセス産業に携わる企業のコンソーシアムである EPISTLE (European Process Industries STEP Technical Liaison Executive) が設立されました。当初は個々の企業がメンバーでしたが、後に 3 つの国家コンソーシアムのみがメンバーになりました。PISTEP (英国)、POSC/Caesar (ノルウェー)、および USPI-NL (オランダ) です (後に PISTEP は POSC/Caesar に統合され、USPI-NL は USPI に名前が変更されました)。

EPISTLE は ProcessBase プロジェクトの作業を引き継ぎました。当初、この作業には ISO 10303-221 (「STEP AP221」と呼ばれる) という標準が含まれていました。その AP221 で、初めて、AP221 データ モデルの標準インスタンスのリスト (オブジェクトのタイプを含む) を含む Annex M が登場しました。これらの標準インスタンスは参照用であり、オブジェクトのタイプに関する知識を含む知識ベースとして機能します。1990 年代初頭、EPISTLE は Annex M を拡張して、このようなオブジェクト クラスとその関係のライブラリ (STEPlib) にする活動を開始しました。STEPlib 活動では、3 つのメンバー コンソーシアムすべてから集まった約 100 人のドメイン エキスパートのグループが、さまざまな専門分野 (電気、配管、回転機器など) にわたって協力し、「コア クラス」の定義に取り組みました。

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

モデリングの技術的な理由から、POSC/Caesar はISO 10303とは別の標準である ISO 15926 を提案しました。EPISTLE (および ISO) はその提案を支持し、モデリング作業を継続して、ISO 15926 のパート 2 を作成しました。このパート 2 は、2003 年から公式の ISO IS (国際標準) ステータスを持っています。

POSC/Caesar は独自の RDL (参照データ ライブラリ) の作成を開始しました。ANSI (米国規格協会) のパイプやパイプ継手など、多くの特殊なクラスを追加しました。一方、STEPlib はUSPIの一部のメンバーが中心となって存続しました。本質的に同じクラスのセットに対して 2 つのライブラリを持つことは業界にとって不利であることは明らかであったため、EPISTLE の管理委員会は、2 つのライブラリのコア クラスを ISO 15926 のパート 4 に統合することを決定しました。この統合プロセスは完了しました。パート 4 は ISO 15926 のパート 2 および ISO 10303-221 の参照データとして機能するため、その付録 M に取って代わりました。2007 年 6 月 5 日、ISO 15926-4 は TS (技術仕様) として承認されました。

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

2004年、国立科学技術研究所（NIST）は、資本プロジェクト業界におけるデジタル相互運用性の欠如の影響に関する報告書を発表しました。彼らは、不十分な相互運用性によるコストを年間58億ドルと見積もっています。報告書の全文は200ページを超えています。^[1]

ISO 15926 には 13 のパートがあります (2022 年 2 月現在)。

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

モデルとライブラリは、技術的な設備とそのコンポーネントに関するライフサイクル情報を表すのに適しています。

これらは、電子商取引の製品カタログで使用される用語を定義するためにも使用できます。この規格のもう 1 つの、より限定的な用途は、共有データベースと ISO 15926 に基づかない製品カタログ間の調和を目的とした参照分類として使用することです。

ISO 15926 の目的は、コンピュータ システムに共通言語を提供し、それによってコンピュータ システムによって生成された情報を統合することです。この規格は、多数の関係者が関与し、数十年にわたるプラントの運用と保守を伴う大規模プロジェクトを行うプロセス産業向けに策定されていますが、パート 4 に従って適切な参照データの語彙を策定する意思のある人なら誰でもこのテクノロジを使用できます。

パート 7 では、テンプレートの概念が紹介されています。テンプレートは、パート 2 のエンティティを使用して、小さな情報を表すセマンティック構造です。これらの構造は、表現された情報に関係するノードを相互にリンクする、より効率的な n 項関係のクラスにマッピングされます。

パート 8 では、パート 7 のテンプレートが OWL で定義され、RDF でインスタンス化されます。検証と推論の目的で、すべてが第 1 階論理でも表現されます。

パート 9 では、これらのノード インスタンスとテンプレート インスタンスは、標準スキーマと API に設定された RDFトリプル ストアに保存されます。参加している各コンピュータ システムは、その内部形式から ISO 標準のノード インスタンスとテンプレート インスタンスにデータをマッピングします。

データの管理権限が引き継がれる場合 (たとえば、請負業者から工場所有者へ、または製造業者から製造品の所有者へ)、データは 1 つのトリプル ストアから別のトリプル ストアに「引き継ぐ」ことができます。引き継ぎは、参照整合性を完全に維持しながら、すべてのデータの一部に対して行うことができます。

ドキュメントはユーザー定義可能です。ドキュメントはXML スキーマで定義され、本質的にはテンプレートのインスタンスを参照するセルを含む構造にすぎません。これはすべてのライフサイクル データのビューを表します。データ モデルは 4D (空間時間) モデルであるため、任意の時点で有効だったデータを提示することができ、真の履歴記録を提供できます。これはナレッジ マイニングに使用されることが期待されています。

データはSPARQLを使ってクエリできます。どの実装でも、異なるアクセス権を持つ限られた数のトリプル ストアを関与させることができます。これは、CPF サーバー (参加ファサードの連合) を作成することによって行われます。オントロジーブラウザーは、アクセス権に応じて、特定の CPF 内の 1 つ以上のトリプル ストアへのアクセスを許可します。

さまざまなアプリケーション領域で ISO 15926 規格の拡張に取り組んでいるプロジェクトが多数あります。

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

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

完成したプロジェクトには以下が含まれます:

• FIATECHのEDRCプロジェクトはISO 15926を使用して機器データ要件を取得し、適合性を評価する。^{[3] [4]}
• FIATECH の ADI プロジェクトは、ツールを構築します (その後、パブリック ドメインで利用可能になります)
  • ツールと成果物はISO 15926ナレッジベースで確認できます。
• POSC Caesar AssociationのIDSプロジェクトは、データシートに必要な製品モデルを定義します。
• ADIとIDSの共同プロジェクトはISO 15926 WIPである。

ノルウェー石油産業協会（OLF）は、上流石油・ガス産業の分野や事業領域をまたいでデータを統合するための手段として、 ISO 15926（石油・ガスオントロジーとも呼ばれる）を使用することを決定しました。これは、企業間のより良い統合を目標とする、次世代（または第2世代）の統合運用と呼ばれるものを実現する手段の1つと見なされています。 ^[5]

現在、以下のプロジェクトが実行中です (2009 年 5 月)。

• IOHN (高北統合作戦)プロジェクトは、次世代の統合作戦を可能にするために、ISO 15926 を拡張してリアルタイムのデータ伝送と (前) 処理を処理することに取り組んでいます。
• EPIMのEnvironmentWebで使用されている環境報告用語と定義をISO 15926に含めるEnvironment Webプロジェクト。^[6]

完成したプロジェクトには以下が含まれます:

• 統合情報プラットフォーム (IIP) プロジェクトは、オープン スタンダードに基づくリアルタイム情報パイプラインの確立に取り組んでいます。このプロジェクトでは、次のような作業が行われました。
  • 毎日の掘削報告書（DDR）にISO 15926のすべての用語と定義を含めるように変更されました。この規格は、2008年2月1日にノルウェー石油総局（NPD）とノルウェー安全機関（PSA）によるノルウェー大陸棚に関する報告書に必須となりました。 ^{[7] NPD}によると、報告書の品質はそれ以来大幅に向上しています。
  • 日次生産報告書（DPR）にISO 15926のすべての用語と定義が組み込まれました。この標準は、ノルウェー沖のValhall（BPが運営）およびÅsgard（StatoilHydroが運営）油田でテストされ、成功しました。^{[9]開発された用語とXMLスキーマは、Energisticsの}PRODML標準にも組み込まれています。

主な要件の 1 つは、データ モデルの範囲が施設 (石油精製所など) とそのコンポーネント (パイプ、ポンプ、その部品など) のライフサイクル全体をカバーすることでした (現在もそうです)。このような施設では、長期間にわたってさまざまなオブジェクトに対してさまざまなタイプのアクティビティが行われるため、汎用的でデータ駆動型のデータ モデルが必要であることは明らかでした。

簡単な例でこれを説明します。施設には何千もの異なる種類の物理オブジェクト (ポンプ、コンプレッサー、パイプ、機器、流体など) があります。これらのそれぞれには多くのプロパティがあります。すべての組み合わせを「ハードコード」方式でモデル化すると、組み合わせの数が膨大になり、管理できなくなります。

解決策は、「このオブジェクトには X yyyy のプロパティがあります」(yyyy は測定単位) というセマンティクスを表す「テンプレート」です。このテンプレートのインスタンスはすべて、該当する参照データを参照します。

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

インターネット経由でそれらのクラスを参照することができなければ、この情報を表現することは不可能になります。

• 15926.org: I​​SO 15926 に関するディスカッションとチームコラボレーションのためのフォーラム。
• iringtoday.com: - エンジニアリング管理に特化したオンライン ISO 15926 思想リーダーシップ コミュニティ。
• .15926 エディターISO 15926 データを表示、編集、検証するためのオープンソース ソフトウェア。
• XMpLant - 2D および 3D プラントおよびプロセス CAD データを ISO 15926 に変換する変換ツール
• オントロジー開発における特異性に対する反対: ISO 15926 とそれを支持する主張の批判的研究。
• 「オントロジー開発における特異性に反対」への応答: 「オントロジー開発における特異性に反対」への反論。