Soutenance mémoire
L’ARCHITECTURE ORIENTEE SERVICES (SOA) ET LES SERVICES WEB
Service de maintenance
Le rôle principal d’un service de maintenance est de mettre en œuvre une politique définie dans l’entreprise en vue d’atteindre le rendement optimal des équipements industriels. Le service de maintenance doit définir les stratégies les mieux adaptées selon le type de machine permettant d’établir des prévisions à long terme concernant les investissements, les planifications de maintenance selon la charge de production, ou encore des prévisions à court terme dans le cas d’intervention nécessitant un minimum de préparation .
Le service de maintenance peut avoir des relations avec plusieurs autres services au sein de l’entreprise tel que le service de production. Le service de maintenance peut être sollicité dans les cas suivant : en cas d’une ou plusieurs dérives observées ou en cas de concertation entre les deux services sur les plannings d’interventions, la gestion des ressources humaines et la gestion des stocks pour effectuer les réservations des ressources nécessaires aux opérations de la maintenance.
Complexité liée aux informations échangées et le matériel de communication
L’information utilisée dans les différentes applications du domaine de maintenance a profondément changé ces dernières années suite à l’évolution des technologies d’information et aussi à la complexité croissante de l’environnement industriel.
En effet, dans les premiers systèmes de maintenance, les informations étaient généralement informelles (sous forme de papier ou échangées verbalement entre les opérateurs). Par contre aujourd’hui, l’information est devenue structurée et formalisée pour être manipulées par les systèmes informatiques. En outre ces informations nécessaires à la maintenance industrielle sont devenues distribuées et l’accès à l’information, son traitement se font souvent dans des lieux différents . Enfin, la variété des dispositifs utilisés dans les communications (PC, PDA, Pocket PC, Téléphone cellulaire, etc.), entre les opérateurs de maintenance d’une part, et d’autre part entre le système de maintenance et les opérateurs nécessite d’avoir des mécanismes de communication adaptables et souples face à cette diversités des dispositifs d’accès .
Les principes de base des SOA
Afin de construire une solution SOA basée sur les services, on doit respecter certains principes fondamentaux. Ces principes représentent les éléments clés dans toute démarche SOA qui vise à bâtir des architectures logicielle autour d’une collection de services supportant les différentes fonctions métier et peuvent collaborer pour satisfaire tous les besoins métier.
Nous décrivons dans ce qui suit, neuf (09) principes de base dans l’approche orientée services. Il s’agit en fait d’une synthèse des travaux effectués par plusieurs auteurs notamment dans [Porter-Roth, 05 ; Vauquier et Bonnet, 06 ; Raymond, 07].
Couplage lâche (faible) : cela signifie que la logique contenue dans un service aura un minimum d’impact sur les autres services utilisés dans une même solution SOA. Le couplage lâche (loose coupling en anglais) est l’élément clé de l’approche SOA. Implémenter des services comme des parties logicielles à faible couplage permet de satisfaire les autres principes SOA, à savoir la réutilisation, l’autonomie des services sans états qui seront abordés par la suite. Donc il s’agit d’un point de départ de toute construction d’une architecture SOA.
Autonomie : signifie que les services contrôlent uniquement leurs logiques dont ils encapsulent. Ainsi, dans SOA, on ne doit pas avoir un état du service contrôlé par un autre service. Cela permet d’élaborer des solutions SOA plus flexibles, notamment dans la réutilisation et la composition des services.
Réutilisation : dans SOA, la réutilisation signifie que chaque service peut être utilisé par un ou plusieurs consommateurs de services (portails Web, applications composites, etc.). Bâtir une solution SOA sur des services réutilisables permet de composer dynamiquement ces services afin de satisfaire les nouveaux besoins métier, et donc arriver à l’alignement métier.
Composition : représente la capacité des services d’être regroupés dans une composition de services qui coordonne l’échange de données avec les autres services agrégés. Cela signifie qu’on peut construire des services à grande granularité (coarse grained) sur la base de services dotés d’une granularité fine (fine grained).
Services sans état : cela signifie que les services ne doivent pas maintenir leurs états spécifiques dans une activité. En d’autres termes, l’état actuel d’un service dans une activité ne dépend pas de ses anciens états au cours des activités qui se sont déroulées auparavant.
Contrat de service : désigne le lien entre le client qui requit le service et le pourvoyeur capable de proposer le service. Les deux parties (client et fournisseur) doivent respecter certaines exigences formulées sous forme d’un contrat. Ce contrat doit contenir une description des opérations du service et fournir d’autres documents permettant aux programmeurs d’accéder et d’utiliser le service [Salatgé, 06]. Un contrat permet donc la réutilisation facile et garantit l’interopérabilité entre les services.
Concept et caractéristiques des Services Web
Un service Web est un composant logiciel représentant une fonction applicative (ou un service applicatif). Il peut être accessible depuis une autre application (un client, un serveur ou un autre service Web) à travers le réseau Internet en utilisant les protocoles de transports disponibles. Ce service applicatif peut être implémenté comme une application autonome ou comme un ensemble d’applications. Il s’agit d’une technologie permettant à des applications de dialoguer à distance via Internet, et ceci indépendamment des plates-formes et des langages sur lesquelles elles reposent. Pour ce faire, les services Web s’appuient sur un ensemble de protocoles standardisant les modes d’invocation mutuels de composants applicatifs [Bonnet, 05 b].
Les services Web sont caractérisés essentiellement selon les points suivants [Vasiliev, 07] : Basés sur le Web (Web based): les services Web sont basés sur les protocoles et les langages du Web, en particulier le protocole de transfert HTTP et le langage de formatage XML.
Auto-Descriptifs et Autonomes (Self-described, self-contained) : le cadre des Web services contient en lui-même toutes les informations nécessaires à l’utilisation des applications, sous la forme de trois fonctions : trouver, décrire et exécuter. Ces fonctions sont réalisées respectivement à l’aide des technologies : UDDI, WSDL et SOAP qui seront présentées dans les paragraphes suivants.
Modulaires (Modular) : les Web services fonctionnent de manière modulaire et non pas intégrée. Cela signifie qu’au lieu d’intégrer dans une seule application globale toutes les fonctionnalités, on crée (ou on récupère) plusieurs applications spécifiques qu’on fait inter-opérer entre elles, et qui remplissent chacune une de ces fonctionnalités. Cela permet de développer sous forme Services Web des fonctions pouvant êtres réutilisées dans d’autre applications, et aussi de les composer avec d’autres fonctions pour former une nouvelle application, c’est le concept des applications composites.
Aspects méthodologiques liés à l’approche orientée services
Dans les approches de développements traditionnels d’applications, les concepteurs ont souvent une vision de découpage verticale du SI global.
Par conséquent, il est souvent difficile d’intégrer ces applications monolithiques et donc de les faire « coopérer » ou encore de créer une « collaboration » entre ces différentes applications. Par contre dans l’approche orientée services (SOA), les différentes applications du SI global sont vues comme des composants de services capables de fournir des services pour d’autres applications et acteurs métier (utilisateurs) et aussi de pouvoir êtres composées ou réutilisées pour construire d’autres services afin de répondre aux nouveaux besoins du métier.
Par ailleurs, SOA propose aux architectes des SI une vision de modélisation par couches d’abstraction entre le monde métier (processus et fonctions métier) et le monde technique qui représente les différentes technologies sous-jacentes (applications, réseaux, etc.)[Rivard et al., 05].
Le lien entre ces deux mondes est concrétisé par l’émergence d’une couche de services qui répertorie les fonctions métier sous-jacentes sous forme de services [Fournier-Morel et al, 06].
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : LA MAINTENANCE INDUSTRIELLE
I. Introduction
II. Aspects caractéristiques de la maintenance industrielle
II.1. Service de maintenance
II.2. Approches de la maintenance
II.3. Formes de la maintenance industrielles
III. Structure et architectures des systèmes de maintenance
III.1. Architecture d’un système de maintenance
III.2. Typologies des systèmes de maintenance
III.3. Evolutions majeures dans les systèmes de maintenance
IV. Synthèse et nouvelles motivations
IV.1. Vers une externalisation de la maintenance
IV.2. Problématique des silos applicatifs
IV.3. Interfaçage des applications
IV.4. Complexité liée aux informations échangées et le matériel de communication
IV.5. Les aspects liés aux relations entre les systèmes de maintenance
IV.6. Les aspects liés aux interactions Homme-Machine
V. Conclusion
CHAPITRE II : L’ARCHITECTURE ORIENTEE SERVICES (SOA) ET LES SERVICES WEB
I. Introduction
II. Eléments et concepts clés de SOA
II.1. Concept de service
II.2. Principes de bas des SOA
II.3. Carctéristiques générales des services
II.4. Infrastructure SOA et ses composants
III. Les services Web
III.1. Concept et caractéristiques des services Web
III.2. Standards des services Web
III.3. Composition et coordination des services Web
IV. Aspects méthodologiques liés à l’approche orientée services
IV.1. Analyse et modélisation orientées services
IV.2. Modélisation métier
V. Conclusion
CHAPITRE III : VERS UNE APPROCHE D’ANALYSE ET DE MODELISATION ORIENTEE SERVICES POUR LES SYSTEMES DE MAINTENANCE
I. Introduction
II. Méthode 1 : Approche de spécification orientée services d’IHM pour la supervision industrielle
II.1. Phase 1 : Etude de l’organisation globale de supervision et analyse métier
II.2. Phase 2 : Analyse et expression des besoins
II.3. Phase 3 : Spécification et conception de l’IHM
II.4. Conclusion sur la méthode 1
III. Méthode 2 : SOMA (Services Oriented Modeling and Architecture)
III.1. Phase 1 : Identification
III.2. Phase 2 : Spécification
III.3. Phase 3 : Réalisation
III.4. Conclusion sur la méthode 2
IV. Synthèse des approches présentées
IV.1. Les approches et l’analyse du domaine métier
IV.2. Les approches et le cycle de développement
IV.3. Identification des services
IV.4. Analyse de l’existant
V. Vers une approche d’analyse et de modélisation orientée services d’un système de maintenance industrielle
V.1. Phase 1 : Etude de l’organisation de maintenance et analyse métier
V.2. Phase 2 : Analyse et expression des besoins
V.3. Phase 3 : Spécification de l’architecture orientée services du système de maintenance
VI. Conclusion
CHAPITRE IV : APPLICATION ET MISE EN ŒUVRE DE L’APPROCHE PROPOSEE SUR UNE ETUDE DE CAS RELATIVE A LA MAINTENANCE INDUSTRIELLE (Unité de conditionnement – Cevital)
I. Introduction et présentation du cas d’étude
II. Phase 1 : Etude de l’organisation de maintenance et analyse métier
II.1. Analyse métier
II.2. Analyse des utilisateurs et leurs tâches
II.3. Conclusion sur la phase 1
III. Phase 2 : Analyse et expression des besoins
III.1. Identification et catégorisation des services métier
III.2. Identification des besoins des acteurs métier
III.3. Analyse du système existant
III.4. Conclusion sur la phase 2
IV. Phase 3 : Spécification de l’architecture orientée services
IV.1. Spécification des processus métier
IV.2. Spécification de l’interface utilisateur
IV.3. Spécification des services et composants
IV.4. Conclusion sur la phase 3
V. Conclusion
CHAPITRE V : CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES DE RECHERCHE
I. Conclusion générale
II. Perspectives de recherche
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