ISO 15926 - 百科事典

ISO 15926は、コンピュータシステム間でのデータ統合、共有、交換、引き継ぎのための標準です。タイトル「工業自動化システムおよび統合－プロセス施設（石油・ガス生産施設を含む）のライフサイクルデータ統合」は、現在のISO 15926開発者にとって狭過ぎるとされています。プロセス施設のため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結果、この主題は非常に広範で、実際にはどのような状態情報もモデル化することができることが判明しました。

歴史
1991年に欧州連合のESPRITプロジェクト、ProcessBase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合った施設のライフサイクル情報のためのデータモデルの開発でした。プロジェクトの期間が終了した時点で、プロセス産業に関わる企業の協同組合が設立されました：EPISTLE（欧州プロセス産業STEP技術連携執行）。最初は個別の企業がメンバーでしたが、後に3つの国の協同組合のみがメンバーとなりました：PISTEP（イギリス）、POSC/Caesar（ノルウェー）、USPI-NL（オランダ）（後にPISTEPはPOSC/Caesarに統合され、USPI-NLはUSPIに改名されました）。

EPISTLEはProcessBaseプロジェクトの業務を引き継ぎました。最初はISO 10303-221（「STEP AP221」と呼ばれる標準）という名前の標準でした。AP221では、初めて、オブジェクトの種類を含むAP221データモデルの標準的なインスタンスリストを持つ付録Mを見ました。これらの標準的なインスタンスは参照用であり、オブジェクトの種類に関する知識ベースとして機能します。

1990年代初頭、EPISTLEは付録Mを拡張して、そのようなオブジェクトクラスとその関係のライブラリになる活動を開始しました：STEPlib。STEPlib活動では、3つのメンバー協同組合の約100人の分野専門家グループが、電気、パイプライン、回転機器など、さまざまな専門分野（例えば）で協力して「コアクラス」を定義しました。

STEPlibの開発は、多くの追加クラスとクラス間の関係を拡張して、オープンソースデータとして公開されました。さらに、AP221とISO 15926-2データモデルからの概念や関係型もSTEPlib辞書に追加されました。これにより、Gellish Englishの開発が進み、STEPlibはGellish English辞書となりました。Gellish Englishは自然言語の構造化サブセットであり、知識モデル化、製品モデル化、データ交換に適したモデル言語です。情報技術で使用される伝統的なモデル言語（メタ言語）とは異なり、一般的な概念のみを定義するのではなく、英語辞書も含んでいます。Gellish Englishの意味表現能力は、知識と情報を表現するために使用できる関係型の数を拡張することで大幅に向上しました。

モデル技術的な理由から、POSC/CaesarはISO 10303よりも別の標準、ISO 15926を提案しました。EPISTLE（およびISO）はその提案を支持し、モデル化作業を続け、ISO 15926の第2部を書き上げました。この第2部は2003年以来公式ISO IS（国際標準）として認定されています。

POSC/Caesarは独自のRDL（参照データライブラリ）を構築し始めました。例えば、ANSI（アメリカ国立標準研究所）のパイプとパイプ接続部品などの多くの専門クラスを追加しました。一方で、STEPlibは主にUSPIの一部のメンバーによって引き続き存在しました。同じセットのクラスに対して、業界の利益にならないことは明らかで、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の第4部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。第4部はISO 15926の第2部およびISO 10303-221、および付録Mの参照データとして機能すべきです。

1999年に第7部の初期バージョンの作業が開始されました。最初はXML Schema（当時の唯一の有用なW3C推奨）に基づいていましたが、Web Ontology Language（OWL）が利用可能になったとき、第7部にはもっと適した環境が提供されたことが明らかになりました。第7部は2005年末までにISOの第1回投票を通過し、実装プロジェクトが開始されました。TS（技術規格）としての公式投票は2007年12月に計画されていましたが、範囲が広すぎるため、第7部を複数の部分に分割することとされました。

ISO 15926が必要な理由
2004年に、国立科学技術研究所（NIST）は資本プロジェクト産業におけるデジタルインターオペラビリティの不足による影響に関する報告書を発表しました。彼らは、不十分なインターオペラビリティのコストを年間58億ドルと見積もっています。この完全な報告書は200ページ以上です。

標準
ISO 15926には13の部分があります（2022年2月時点）：

第1部 - 概要および基本的な原則
第2部 - データモデル
第3部 - 几何およびトポロジーのための参照データ
第4部 - プロセス産業内の施設内で使用される用語の参照データ
第6部 - 参照データの開発および検証のための手法（開発中）
第7部 - テンプレート手法
第8部 - OWL/RDF実装
第9部 - 実装標準、標準ウェブサーバー、ウェブサービス、およびセキュリティに焦点を当てたもの（開発中）
第10部 - 一貫性テスト
第11部 - 簡略化された産業用途のための参照データの手法（開発中）
第12部 - Web Ontology Language（OWL2）におけるライフサイクル統合オントロジー
第13部 - 統合ライフサイクル資産計画

= 説明 =
モデルとライブラリは、技術的な設備とその構成要素に関するライフサイクル情報を表現するのに適しています。また、eコマース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。さらに限られた使用としては、ISO 15926に基づかない共有データベースや製品カタログの調和のために参照分類としても使用できます。

ISO 15926の目的は、コンピュータシステムが生成する情報を統合するために、コンピュータシステムのための共通言語を提供することです。プロセス産業の大規模なプロジェクトや、数十年にわたる施設の運営とメンテナンスを含む業界で設けられましたが、適切な参照データの語彙を設定したいとするあらゆる人が使用できます。

第7部では、テンプレートの概念が導入されました。これらは、第2部のエンティティを使用して小さな情報を表すセマntic構造であり、それらの構造は、表現される情報に関与するノードを相互にリンクするより効率的なn-ary関係クラスにマッピングされます。

第8部では、第7部のテンプレートがOWLで定義され、RDFでインスタンス化されます。検証と推論のために、すべてが一階論理で表現されます。

第9部では、これらのノードとテンプレートインスタンスがRDFトリプルストアに格納され、標準スキーマとAPIに設定されます。各参加コンピュータシステムは、内部形式からこのISO標準のノード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。

データは、データ所有権が引き継がれる場合（例えば、請負業者から施設所有者、または製造業者から製造物の所有者に）から別のトリプルストアに「引き継ぎ」されることができます。引き継ぎはデータの一部またはすべてに対して行われ、完全な参照整合性を維持します。

ドキュメントはユーザー定義可能で、XML Schemaで定義され、テンプレートのインスタンスに参照するセルを含む構造のみを含むものです。これにより、すべてのライフサイクルデータに対するビューが提供されます：データモデルが4D（空間時間）モデルであるため、特定の時間点で有効なデータを表示することができ、真の歴史的記録を提供します。これが知識マイニングに使用されることが期待されます。

データはSPARQLでクエリできます。どの実装でも、制限された数のトリプルストアが関与し、異なるアクセス権があります。これは、CPFサーバー（参加するフェイズの連合）を作成することで行われます。オントロジーブローザーは、アクセス権に応じて、特定のCPF内の1つまたは複数のトリプルストアにアクセスを許可します。

プロジェクトとアプリケーション
ISO 15926標準の拡張に取り組む多くのプロジェクトがあります。

= 資本密集型プロジェクト =
資本密集型プロジェクトの適用において、協力実装プロジェクトが実施されています：

DEXPIプロジェクト：DEXPIの目標は、（石油・ガス）化学プラントのライフサイクルの全フェーズをカバーするプロセス産業のための一般的な標準を開発・推進することです。指定された機能要件から運用中の資産までです。

完了したプロジェクトには、以下のようなものがあります：

FIATECHのEDRCプロジェクト：ISO 15926を使用して機器データ要件をキャプチャーし、適合性を評価する。

FIATECHのADIプロジェクト：ツールの構築（その後、パブリックドメインで提供される予定）

ISO 15926知識ベースでツールと成果物が確認できます。

POSC Caesar AssociationのIDSプロジェクト：データシートに必要な製品モデルを定義する。

ISO 15926 WIPとしてのADI-IDSプロジェクト。

= 上流石油・ガス産業 =
ノルウェー石油産業協会（OLF）は、上流石油・ガス産業におけるデータの横断的統合とビジネス領域の統合のためのツールとして、ISO 15926（石油・ガスオントロジーとしても知られています）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指す次世代（または第2世代）の統合運営の推進要因の一つとされています。

現在進行中のプロジェクトには、以下のようなものがあります（2009年5月時点）：

IOHNプロジェクト：次世代の統合運営を可能にするためのリアルタイムデータの送信と（前）処理を扱うISO 15926の拡張に取り組んでいます。

環境ウェブプロジェクト：EPIMのEnvironmentWebで使用される環境報告用語と定義をISO 15926に含める。

完了したプロジェクトには、以下のようなものがあります：

IIPプロジェクト：オープン標準に基づくリアルタイム情報パイプラインを確立するためのプロジェクトです。以下のような作業を行いました：

ノルウェー石油庁（NPD）およびノルウェー安全庁（PSA）によって、ノルウェー連邦海底に対する報告において、ISO 15926のすべての用語と定義が含まれる日々の採掘報告（DDR）が義務化されました。NPDは、報告の品質が大幅に向上したと述べています。

ノルウェー海上のValhall（BP運営）とÅsgard（StatoilHydro運営）油田で、ISO 15926のすべての用語と定義が含まれる日々の生産報告（DPR）が成功裏にテストされました。開発された用語とXMLスキーマも、EnergisticsのPRODML標準に含められました。

技術的な背景
主な要件の1つは（今でも）データモデルの範囲が施設（例えば、石油精製所）とその構成要素（例えば、パイプ、ポンプおよびその部品など）の全体のライフサイクルをカバーすることでした。このような施設が長期間にわたって多くの異なる種類の活動を多くの異なるオブジェクトに対して行うため、汎用でデータ駆動型のデータモデルが必要であることが明らかになりました。

シンプルな例を挙げます。施設には数千種類の異なる物理オブジェクトがあります（ポンプ、コンプレッサ、パイプ、計測器、流体など）。これらのすべてが多くの特性を持っています。すべての組み合わせを「ハードコード」の形でモデル化すると、組み合わせの数は圧倒的で管理不能になります。

解決策は、「テンプレート」です。これは「このオブジェクトにはX yyyyの特性があります」という意味のセマントを表現します（yyyyは単位です）。そのテンプレートのいかなるインスタンスも、適用可能な参照データを参照します：

物理オブジェクト（例えば、私のインダクションモータ）
間接的なプロパティタイプ（例えば、「冷凍ロッカーレットタイム」というクラス）
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）

これらのクラスに参照できない場合は、インターネットを通じてこの情報を表現することは不可能です。

参考文献
外部リンク
15926.org：ISO 15926ディスカッションおよびチーム協力のためのフォーラム。
iringtoday.com：アーカイブされた2014-02-06 - ISO 15926に対するエンジニアリング管理に焦点を当てたオンラインのISO 15926リーダーシップコミュニティ。
.15926 Editor：ISO 15926データの視覚化、編集および検証を行う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に変換する翻訳ツール。
Against Idiosyncrasy in Ontology Development：ISO 15926とその主張に関する批判的研究。
A Response to "Against Idiosyncrasy in Ontology Development"："Against Idiosyncrasy in Ontology Development"に対する反論。