Intégration des systèmes d information industriels : une approche flexible basée sur les services sémantiques

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1 Intégration des systèmes d information industriels : une approche flexible basée sur les services sémantiques Saïd Izza To cite this version: Saïd Izza. Intégration des systèmes d information industriels : une approche flexible basée sur les services sémantiques. Modeling and Simulation. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, French. <NNT : 2006EMSE0025>. <tel > HAL Id: tel Submitted on 23 Jan 2013 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

2 N d ordre : 418 I THESE présentée par Saïd IZZA Pour obtenir le grade de Docteur de l Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne Spécialité : Informatique INTEGRATION DES SYSTEMES D'INFORMATION INDUSTRIELS Une approche flexible basée sur les services sémantiques Soutenue à Saint-Etienne, le 20 novembre 2006 Membres du jury Président : Hervé PINGAUD Professeur/Ecole des Mines d'albi Rapporteurs : François VERNADAT Professeur/Université de Metz Michel SCHNEIDER Professeur/Université de Clermont-Ferrand Examinateurs : Pierre LEBRUN Ingénieur-Responsable Architecture IT /STMicroelectronics Directeur(s) de thèse : Patrick BURLAT Lucien VINCENT Professeur/Ecole des Mines de Saint-Etienne Maître de Recherche/Ecole des Mines de Saint-Etienne

3 Spécialités doctorales : Responsables : SCIENCES ET GENIE DES MATERIAUX MECANIQUE ET INGENIERIE GENIE DES PROCEDES SCIENCES DE LA TERRE SCIENCES ET GENIE DE L ENVIRONNEMENT MATHEMATIQUES APPLIQUEES INFORMATIQUE IMAGE, VISION, SIGNAL GENIE INDUSTRIEL MICROELECTRONIQUE J. DRIVER Directeur de recherche Centre SMS A. VAUTRIN Professeur Centre SMS G. THOMAS Professeur Centre SPIN B. GUY Maitre de recherche J. BOURGOIS Professeur Centre SITE E. TOUBOUL Ingénieur O. BOISSIER Professeur Centre G2I JC. PINOLI Professeur Centre CIS P. BURLAT Professeur Centre G2I Ph. COLLOT Professeur Centre CMP Enseignants-chercheurs et chercheurs autorisés à diriger des thèses de doctorat (titulaires d un doctorat d Etat ou d une HDR) BENABEN Patrick PR 2 Sciences & Génie des Matériaux SMS BERNACHE-ASSOLANT Didier PR 1 Génie des Procédés CIS BIGOT Jean-Pierre MR Génie des Procédés SPIN BILAL Essaïd MR Sciences de la Terre SPIN BOISSIER Olivier PR 2 Informatique G2I BOUDAREL Marie-Reine MA Sciences de l inform. & com. DF BOURGOIS Jacques PR 1 Sciences & Génie de l Environnement SITE BRODHAG Christian MR Sciences & Génie de l Environnement SITE BURLAT Patrick PR 2 Génie industriel G2I COLLOT Philippe PR 1 Microélectronique CMP COURNIL Michel PR 1 Génie des Procédés SPIN DAUZERE-PERES Stéphane PR 1 Génie industriel CMP DARRIEULAT Michel ICM Sciences & Génie des Matériaux SMS DECHOMETS Roland PR 2 Sciences & Génie de l Environnement SITE DELAFOSSE David PR 2 Sciences & Génie des Matériaux SMS DOLGUI Alexandre PR 1 Informatique G2I DRAPIER Sylvain PR 2 Mécanique & Ingénierie CIS DRIVER Julian DR Sciences & Génie des Matériaux SMS FOREST Bernard PR 1 Sciences & Génie des Matériaux SMS FORMISYN Pascal PR 1 Sciences & Génie de l Environnement SITE FORTUNIER Roland PR 1 Sciences & Génie des Matériaux CMP FRACZKIEWICZ Anna MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GARCIA Daniel CR Génie des Procédés SPIN GIRARDOT Jean-Jacques MR Informatique G2I GOEURIOT Dominique MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GOEURIOT Patrice MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GRAILLOT Didier DR Sciences & Génie de l Environnement SITE GROSSEAU Philippe MR Génie des Procédés SPIN GRUY Frédéric MR Génie des Procédés SPIN GUILHOT Bernard DR Génie des Procédés CIS GUY Bernard MR Sciences de la Terre SPIN GUYONNET René DR Génie des Procédés SPIN HERRI Jean-Michel PR 2 Génie des Procédés SPIN JOYE Marc Ing. (Gemplus) Microélectronique CMP KLÖCKER Helmut CR Sciences & Génie des Matériaux SMS LAFOREST Valérie CR Sciences & Génie de l Environnement SITE LE COZE Jean PR 1 Sciences & Génie des Matériaux SMS LI Jean-Michel EC (CCI MP) Microélectronique CMP LONDICHE Henry MR Sciences & Génie de l Environnement SITE MOLIMARD Jérôme MA Sciences & Génie des Matériaux SMS MONTHEILLET Frank DR 1 CNRS Sciences & Génie des Matériaux SMS PERIER-CAMBY Laurent MA1 Génie des Procédés SPIN PIJOLAT Christophe PR 1 Génie des Procédés SPIN PIJOLAT Michèle PR 1 Génie des Procédés SPIN PINOLI Jean-Charles PR 1 Image, Vision, Signal CIS STOLARZ Jacques CR Sciences & Génie des Matériaux SMS SZAFNICKI Konrad CR Sciences de la Terre SITE THOMAS Gérard PR 1 Génie des Procédés SPIN TRAN MINH Cahn MR Génie des Procédés SPIN VALDIVIESO Françoise CR Génie des Procédés SPIN VALDIVIESO François MA Sciences & Génie des Matériaux SMS VAUTRIN Alain PR 1 Mécanique & Ingénierie SMS VIRICELLE Jean-Paul CR Génie des procédés SPIN WOLSKI Krzysztof CR Sciences & Génie des Matériaux SMS XIE Xiaolan PR 1 Génie industriel CIS Glossaire : Centres : PR 1 Professeur 1 ère catégorie SMS Sciences des Matériaux et des Structures PR 2 Professeur 2 ème catégorie SPIN Sciences des Processus Industriels et Naturels MA(MDC)Maître assistant SITE Sciences Information et Technologies pour l Environnement DR 1 Directeur de recherche G2I Génie Industriel et Informatique Ing. Ingénieur CMP Centre de Microélectronique de Provence MR(DR2) Maître de recherche CIS Centre Ingénierie et Santé CR Chargé de recherche EC Enseignant-chercheur ICM Ingénieur en chef des mines ii

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6 N d ordre : 418 I THESE présentée par Saïd IZZA Pour obtenir le grade de Docteur de l Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne Spécialité : Informatique INTEGRATION DES SYSTEMES D'INFORMATION INDUSTRIELS Une approche flexible basée sur les services sémantiques Soutenue à Saint-Etienne, le 20 novembre 2006 Membres du jury Président : Hervé PINGAUD Professeur/Ecole des Mines d'albi Rapporteurs : François VERNADAT Professeur/Université de Metz Michel SCHNEIDER Professeur/Université de Clermont-Ferrand Examinateurs : Pierre LEBRUN Ingénieur-Responsable Architecture IT /STMicroelectronics Directeur(s) de thèse : Patrick BURLAT Lucien VINCENT Professeur/Ecole des Mines de Saint-Etienne Maître de Recherche/Ecole des Mines de Saint-Etienne v

7 Spécialités doctorales : Responsables : SCIENCES ET GENIE DES MATERIAUX MECANIQUE ET INGENIERIE GENIE DES PROCEDES SCIENCES DE LA TERRE SCIENCES ET GENIE DE L ENVIRONNEMENT MATHEMATIQUES APPLIQUEES INFORMATIQUE IMAGE, VISION, SIGNAL GENIE INDUSTRIEL MICROELECTRONIQUE J. DRIVER Directeur de recherche Centre SMS A. VAUTRIN Professeur Centre SMS G. THOMAS Professeur Centre SPIN B. GUY Maitre de recherche J. BOURGOIS Professeur Centre SITE E. TOUBOUL Ingénieur O. BOISSIER Professeur Centre G2I JC. PINOLI Professeur Centre CIS P. BURLAT Professeur Centre G2I Ph. COLLOT Professeur Centre CMP Enseignants-chercheurs et chercheurs autorisés à diriger des thèses de doctorat (titulaires d un doctorat d Etat ou d une HDR) BENABEN Patrick PR 2 Sciences & Génie des Matériaux SMS BERNACHE-ASSOLANT Didier PR 1 Génie des Procédés CIS BIGOT Jean-Pierre MR Génie des Procédés SPIN BILAL Essaïd MR Sciences de la Terre SPIN BOISSIER Olivier PR 2 Informatique G2I BOUDAREL Marie-Reine MA Sciences de l inform. & com. DF BOURGOIS Jacques PR 1 Sciences & Génie de l Environnement SITE BRODHAG Christian MR Sciences & Génie de l Environnement SITE BURLAT Patrick PR 2 Génie industriel G2I COLLOT Philippe PR 1 Microélectronique CMP COURNIL Michel PR 1 Génie des Procédés SPIN DAUZERE-PERES Stéphane PR 1 Génie industriel CMP DARRIEULAT Michel ICM Sciences & Génie des Matériaux SMS DECHOMETS Roland PR 2 Sciences & Génie de l Environnement SITE DELAFOSSE David PR 2 Sciences & Génie des Matériaux SMS DOLGUI Alexandre PR 1 Informatique G2I DRAPIER Sylvain PR 2 Mécanique & Ingénierie CIS DRIVER Julian DR Sciences & Génie des Matériaux SMS FOREST Bernard PR 1 Sciences & Génie des Matériaux SMS FORMISYN Pascal PR 1 Sciences & Génie de l Environnement SITE FORTUNIER Roland PR 1 Sciences & Génie des Matériaux CMP FRACZKIEWICZ Anna MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GARCIA Daniel CR Génie des Procédés SPIN GIRARDOT Jean-Jacques MR Informatique G2I GOEURIOT Dominique MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GOEURIOT Patrice MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GRAILLOT Didier DR Sciences & Génie de l Environnement SITE GROSSEAU Philippe MR Génie des Procédés SPIN GRUY Frédéric MR Génie des Procédés SPIN GUILHOT Bernard DR Génie des Procédés CIS GUY Bernard MR Sciences de la Terre SPIN GUYONNET René DR Génie des Procédés SPIN HERRI Jean-Michel PR 2 Génie des Procédés SPIN JOYE Marc Ing. (Gemplus) Microélectronique CMP KLÖCKER Helmut CR Sciences & Génie des Matériaux SMS LAFOREST Valérie CR Sciences & Génie de l Environnement SITE LE COZE Jean PR 1 Sciences & Génie des Matériaux SMS LI Jean-Michel EC (CCI MP) Microélectronique CMP LONDICHE Henry MR Sciences & Génie de l Environnement SITE MOLIMARD Jérôme MA Sciences & Génie des Matériaux SMS MONTHEILLET Frank DR 1 CNRS Sciences & Génie des Matériaux SMS PERIER-CAMBY Laurent MA1 Génie des Procédés SPIN PIJOLAT Christophe PR 1 Génie des Procédés SPIN PIJOLAT Michèle PR 1 Génie des Procédés SPIN PINOLI Jean-Charles PR 1 Image, Vision, Signal CIS STOLARZ Jacques CR Sciences & Génie des Matériaux SMS SZAFNICKI Konrad CR Sciences de la Terre SITE THOMAS Gérard PR 1 Génie des Procédés SPIN TRAN MINH Cahn MR Génie des Procédés SPIN VALDIVIESO Françoise CR Génie des Procédés SPIN VALDIVIESO François MA Sciences & Génie des Matériaux SMS VAUTRIN Alain PR 1 Mécanique & Ingénierie SMS VIRICELLE Jean-Paul CR Génie des procédés SPIN WOLSKI Krzysztof CR Sciences & Génie des Matériaux SMS XIE Xiaolan PR 1 Génie industriel CIS Glossaire : Centres : PR 1 Professeur 1 ère catégorie SMS Sciences des Matériaux et des Structures PR 2 Professeur 2 ème catégorie SPIN Sciences des Processus Industriels et Naturels MA(MDC)Maître assistant SITE Sciences Information et Technologies pour l Environnement DR 1 Directeur de recherche G2I Génie Industriel et Informatique Ing. Ingénieur CMP Centre de Microélectronique de Provence MR(DR2) Maître de recherche CIS Centre Ingénierie et Santé CR Chargé de recherche EC Enseignant-chercheur ICM Ingénieur en chef des mines vi

8 Remerciements Il me serait impossible de citer nommément toutes les personnes qui m'ont aidé, encouragé et soutenu afin que ce travail puisse voir le jour. Que toutes ces personnes trouvent ici l'expression de ma sincère reconnaissance. Je tiens tout d'abord à remercier vivement Monsieur Hervé PINGAUD, Professeur à l'ecole des Mines d'albi, pour m'avoir fait l'honneur d'accepter d'examiner mes travaux et de présider le jury de ma soutenance de thèse. Je tiens aussi à remercier particulièrement Monsieur François VERNADAT, professeur à l'université de Metz, et Monsieur Michel SCHNEIDER, professeur à l'université de Clermont-Ferrand, pour avoir accepté d être rapporteurs de cette thèse. Je leur suis reconnaissant pour leur lecture attentive ainsi que pour les critiques et suggestions constructives qu ils ont faites sur ce travail. Je suis très reconnaissant envers Monsieur Pierre LEBRUN, responsable de l'équipe Architecture et Industrialisation du site Rousset de la société STMicroelectronics, et Monsieur Hugues SOLIGNAC, architecte IT au sein de STMicroelectronics, d'avoir été mes tuteurs industriels. Je les remercie pour leurs conseils, leur aide, leur disponibilité et leur soutien tout au long de cette thèse. Je remercie bien entendu mes tuteurs scientifiques, Monsieur Patrick BURLAT, professeur à l'ecole des Mines de Saint-Etienne, et Monsieur Lucien VINCENT, maître de recherche à l'ecole des Mines de Saint Etienne, pour avoir accepté de diriger mes travaux de recherche. Leur aide, leur disponibilité, leurs conseils, et leur soutien durant toute cette période, m'ont toujours redonné confiance et volonté. Qu'ils trouvent ici l'expression de ma sincère reconnaissance et de ma profonde gratitude. J'adresse un grand merci à Ali ZAIDAT, sans qui cette thèse n'aurait jamais lieu. Je remercie aussi Hocine IHABCHIENNE et Rabah HARBANE qui n'ont toujours soutenu. Je tiens aussi à remercier tous les membres du laboratoire G2I et du CMP de Gardanne. Je remercie vivement Monsieur Philippe COLLOT, directeur du CMP qui m'a accueilli chaleureusement au sein de son centre tout au long de la durée de ma thèse. Je remercie particulièrement Monsieur Stéphane DAUZERE-PERES responsable du département SFL du CMP, où j'ai élu domicile. Je le remercie pour sa disponibilité et toute l'aide qu'il m'a apportée. Je remercie aussi tous les membres de SFL avec qui j'ai partagé de beaux moments de bonheur. Un grand merci à Hassan ETTALEB, avec qui j'ai surmonté, avec bonheur, les longs bouchons de l'autoroute A7 et A51. Merci aussi à tous les doctorants du CMP. J'adresse également tous mes remerciements à tous les membres de l'équipe "Architecture & Industrialisation" de ST Rousset. Un grand merci à Julie Chapron qui a initié le projet d'intégration et d'urbanisation du système d'information au sein de STMicroelectronics, grâce à ses travaux sur l'urbanisme organisationnel. Je n'omettrais pas de remercier tous mes amis de Marseille avec qui j'ai partagé de très beaux moments de bonheur. Je cite entre autres: Philomène DOURMIAN, Anais ARZOUMANIAN, Abderrahmane MALEK, Djamel BERKANE. Enfin je remercie ma famille qui me manque tant. Il s'agit en particulier de ma femme Malika, de mon fils Sifaks, et de ma mère Fetta. Je remercie aussi tous mes frères et sœurs, mes beaux parents (Amar et Fathma BENZABA), mes beaux frères, mes belles sœurs et mes neveux, et aussi tous mes amis et cousins de Tizi-Ouzou qui m'ont soutenu en toutes circonstances. vii

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10 À ma mère Fetta À ma femme Maly et mon fils Sifaks À tous ceux qui me sont chers ix

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12 Résumé Le domaine des systèmes d'information industriels s'est profondément transformé ces dernières années sous l'influence de l'évolution des technologies logicielles (objets, composants, service web, ), de l'évolution des technologies matérielles (loi de Moore), et aussi de l'évolution des organisations (fusions, acquisitions, mondialisation). Conséquence de tous ces facteurs, les systèmes d'information deviennent de plus en plus complexes et hétérogènes qu'il convient alors d'intégrer afin de les faire communiquer et les faire coopérer. Il s'agit du problème d'intégration des systèmes d'information. Notre travail s'inscrit dans cette problématique, et plus précisément dans le cadre de l'intégration sémantique de systèmes d'information de grandes entreprises industrielles. Il propose une approche flexible basée sur les services sémantiques, en combinant à la fois les ontologies et les Services Web. Après avoir exposé la problématique, nous avons présenté les différentes techniques d'intégration des systèmes d'information industriels. L'analyse de l'état de l'art nous a permis de retenir deux niveaux d'intégration: l'intégration syntaxique et l'intégration sémantique. Cette dernière constitue un problème crucial de l intégration des systèmes d'information. Jusqu'à présent, ce problème n est toujours pas correctement traité. Les solutions actuelles se focalisent plutôt sur les techniques d intégration syntaxique. La prise en compte de l aspect sémantique peut promouvoir l'intégration en lui apportant plus de consistance et de flexibilité. En nous focalisant sur les services sémantiques, nous avons constaté un certain nombre de lacunes dont l'inadéquation des architectures actuelles des ontologies à capturer de façon flexible et efficace la sémantique des applications industrielles, le manque de méthodologie à mettre en œuvre pour définir les ontologies et aussi les services sémantiques, le manque d'approches de découverte et de médiation de services dans le contexte intra-entreprise, et la complexité inhérente à l'utilisation des technologies associées à l'exploitation de la sémantique. Partant de ce constat, nous avons alors proposé une approche flexible d'intégration des applications industrielles qui s'intitule ODSOI (Ontology-Driven Service-Oriented Integration). Cette approche se focalise principalement sur trois sous-problématiques complémentaires qui sont respectivement la construction d'une architecture de services (P Syn ) permettant de définir et de structurer les services d'entreprise, la construction d'une architecture sémantique (P Sem ) permettant de définir et de structurer les ontologies d'entreprise servant à enrichir sémantiquement les services d'entreprise, et la construction d'une architecture d'intégration (P Int ) permettant d'offrir des mécanismes d'intégration basés sur la sémantique. Notre approche repose sur trois principes majeurs qui sont l'ouverture, l'unification et l'urbanisation. Le principe d'ouverture impose de s'inscrire dans le cadre d'utilisation de standards industriels tels que WSDL et OWL. Le principe d'unification permet d'uniformiser les composants du système d'information. Et en dernier lieu, le principe d'urbanisation permet de mieux structurer l'architecture des services, l'architecture sémantique et aussi l'architecture d'intégration. Nous basant sur ces trois architectures, nous avons implémenté un prototype permettant de créer, de gérer, et de mettre en œuvre des projets d'intégration. Nous avons enfin réalisé diverses expérimentations portant sur le domaine de la maintenance préventive en milieu industriel. MOTS-CLÉS: Système d'information, Application, Intégration, Interopérabilité, Ontologie, Sémantique, Service, Découverte, Médiation, Urbanisation, Flexibilité. xi

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14 Abstract Over the last decade, the field of industrial information systems was deeply transformed under the influence of the evolution of software technologies (objects, components, web services, ), the evolution of hardware technologies (Moore law), and also the evolution of organisations (fusions, acquisitions, globalisation). Consequently, the information systems became more and more complex and heterogeneous. Those need to be integrated in order to make them communicate and cooperate. It is the problem of information system integration. This work treats this latter problem and precisely the semantic integration one. It proposes a flexible approach that is based on semantic services and that combines both ontologies and web services in order to overcome some issues related to the semantic integration problem. After having exposed our research problematic, we reviewed the most important related works that concern the integration of industrial information systems. The analysis of the state of the art let us to consider mainly two integration levels: syntactic and semantic integration. This latter constitutes a crucial problem that is not is not correctly addressed by today's integration solutions that focus mainly on the syntactical integration. Addressing the semantic aspect will promote the integration by providing it more consistency and robustness. Focalising our work on semantic services, that constitute the most efficient and flexible approaches that deal with semantic integration, allowed us to note some important limitations that are mainly: the discrepancy of current ontology architectures to correctly capture the semantics of industrial applications, the lack of methodologies in order to build ontologies and also semantic services, the lack of pertinent discovery and mediation approaches for intraentreprise integration issues, and the complexity of the technologies related to the exploitation of the enterprise semantics. Thus, we have proposed a flexible approach for integrating industrial applications that is named ODSOI (Ontology-Driven Service-Oriented Integration). This approach focuses on three complementary problematics that are respectively: the building of the architecture of enterprise services (P Syn ) that defines and structures enterprise services, the building of the semantic architecture (P Sem ) that semantically describes enterprise services, and the building of the integration architecture (P Int ) that defines integration mechanism based on enterprise semantics. Our approach is based on three major principles that are openness, unification and urbanisation. First, the openness principle imposes us to use and to conform to industrial standards such as WSDL and OWL. Second, the unification principle allows to make information system components uniform. Third, the urbanisation principle allows to correctly structuring the service architecture, the semantic architecture and also the integration architecture. Basing on these three complementary architectures, we implement a prototype that creates, manages and exploits integration projects. Finally, we led various experimentations of the prototype that concern the domain of preventive maintenance within an industrial enterprise. KEYWORDS: Information System, Application, Integration, Interoperability, Ontology, Semantics, Web Service, Discovery, Mediation, Urbanisation, Flexibility. xiii

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16 Sommaire Remerciements... - vii - Résumé... - xi - Abstract... - xii - Sommaire... - xv - Liste des Figures... - xxi - Liste de Tableaux... - xxvii - Chapitre I. Introduction I.1. INTRODUCTION A LA PROBLEMATIQUE I.2. CADRE DE LA THESE I.3. OBJECTIFS ET CONTRIBUTIONS DE LA THESE I.4. METHODOLOGIE DE TRAVAIL I.5. ORGANISATION DU DOCUMENT PARTIE 1 - ETAT DE L'ART Chapitre II. La Problématique de l'intégration et de l'interopérabilité dans les Entreprises Industrielles II.1. INTRODUCTION II.2. SYSTEME D'INFORMATION D'ENTREPRISE II.2.1. Notion de système d'information d'entreprise II.2.2. Notion d'application d'entreprise II.2.3. Caractéristiques des applications d'entreprise II.3. SPECIFICITES DES SYSTEMES D'INFORMATION INDUSTRIELS (SII) II.3.1. Caractéristiques des SII II.3.2. Principaux besoins des SII II.4. CONCEPT D'INTEGRATION ET D'INTEROPERABILITE II.4.1. Définitions II.4.2. Enjeux et défis de l'intégration II.4.3. Approches d'intégration II.5. METHODOLOGIES POUR L INTEGRATION II.5.1. Démarche globale d'intégration II.5.2. Etapes du processus d'intégration II.6. CONCLUSION xv

17 Chapitre III. Intégration Syntaxique des Systèmes d'information Industriels III.1. INTRODUCTION III.2. TYPOLOGIE DES TECHNIQUES D'INTEGRATION SYNTAXIQUE III.3. TECHNIQUES AD HOC DE CONVERSION III.4. TECHNIQUES DE STANDARDISATION DES REPRESENTATIONS III.4.1. Modèles standardisés III.4.2. Echanges standardisés III.5. INTERGICIELS III.5.1. Définition III.5.2. Typologie des principaux intergiciels III.5.3. Intergiciels d'accès aux bases de données III.5.4. Intergiciels d'appels de procédures à distance III.5.5. Intergiciels orientés composants III.5.6. Intergiciels orientés messages III.5.7. Intergiciels orientés transactions III.5.8. Serveurs d'applications III.6. INTEGRATION D'APPLICATIONS D'ENTREPRISE (EAI) III.7. GESTION DES PROCESSUS (BPM) III.8. ARCHITECTURES DE SERVICES (SOA) III.8.1. Notion de service III.8.2. Architecture Orientée services III.8.3. Services Web III.8.4. Principaux standards des services Web III.8.5. Bus de services d'entreprise (ESB) III.9. INGENIERIE A BASE DE MODELES (MDA) III.9.1. Définition III.9.2. Principe III.9.3. Intégration à base de modèles III.10. DISCUSSIONS III.11. CONCLUSION Chapitre IV. Intégration Sémantique des Systèmes d'information Industriels IV.1. INTRODUCTION IV.2. NOTION DE SEMANTIQUE IV.2.1. Définitions IV.2.2. Le continuum sémantique IV.2.3. Représentation de la sémantique IV.3. NOTION D'ONTOLOGIE IV.3.1. Généralités IV.3.2. Structuration des ontologies IV.3.3. Classification des ontologies IV.3.4. Construction d'ontologies IV.3.5. Langages de représentation des ontologies xvi

18 IV.3.6. Discussions IV.4. ARCHITECTURES DES ONTOLOGIES POUR L'INTEGRATION IV.4.1. Approche mono-ontologie IV.4.2. Approche multi-ontologies IV.4.3. Approche hybride IV.4.4. Discussions IV.5. INTEGRATION DES ONTOLOGIES IV.5.1. Hétérogénéité des ontologies IV.5.2. Processus d'intégration des ontologies IV.5.3. Approches d'intégration des ontologies IV.5.4. Mapping d'ontologies IV.5.5. Discussions IV.6. INTEGRATION SEMANTIQUE DES APPLICATIONS IV.6.1. Intégration sémantique par les données IV.6.2. Intégration par les traitements IV.6.3. Intégration par les processus IV.6.4. Discussions IV.7. INTEGRATION SEMANTIQUE DES SERVICES IV.7.1. OWL-S IV.7.2. WSMF IV.7.3. WSMO IV.7.4. METEOR-S IV.7.5. IRS-II IV.7.6. Discussions IV.8. CONCLUSION PARTIE 2 - UNE APPROCHE D'INTEGRATION FLEXIBLE BASEE SUR LES SERVICES SEMANTIQUES Chapitre V. Vers une Approche d'intégration Flexible Basée sur les Services Sémantiques V.1. INTRODUCTION V.2. RAPPEL DE LA PROBLEMATIQUE V.2.1. Problématique de migration vers une architecture de services V.2.2. Problématique d'enrichissement sémantique V.2.3. Problématique d'intégration dirigée par la sémantique V.2.4. Problématique de flexibilité V.3. PRINCIPES FONDAMENTAUX V.3.1. Principe d'ouverture V.3.2. Principe d'unification V.3.3. Principe d'urbanisation V.4. MODELE D'INTEGRATION EN COUCHES HIERARCHISEES V.5. ARCHITECTURE ODSOI V.6. DEMARCHE METHODOLOGIQUE GLOBALE V.7. CONCLUSION xvii

19 Chapitre VI. Construction de l'architecture de Services d'entreprise VI.1. INTRODUCTION VI.2. PRINCIPES MAJEURS VI.3. MODELISATION DES SERVICES D'ENTREPRISE VI.3.1. Spécialisation du modèle SOA de base VI.3.2. Notion de service et de service d'entreprise VI.3.3. Typologie de services d'entreprise VI.4. DEMARCHE DE CONSTRUCTION DE LA SOA VI.4.1. Approche de construction de la SOA métier VI.4.2. Démarche globale de construction de la SOA métier VI.4.3. Exposer les composants en services informatiques VI.4.4. Définir les services métier VI.4.5. Urbaniser les services métier VI.4.6. Publier les services fondamentaux VI.5. URBANISATION ORIENTEE SERVICE DES SII VI.5.1. Nature du problème d'urbanisation orientée services VI.5.2. Similarité des services VI.5.3. Détermination des clusters de services VI.5.4. Exemple simplifié d'urbanisation VI.6. CONCLUSION Chapitre VII. Construction de l'architecture Sémantique d'entreprise VII.1. INTRODUCTION VII.2. PRINCIPES MAJEURS VII.3. DESCRIPTION GENERALE DE L'AOE VII.3.1. Structure du modèle sémantique VII.3.2. Ontologie d'entreprise VII.4. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'AOE VII.4.1. Ontologie de service d'entreprise VII.4.2. Ontologie fondamentale d'entreprise VII.4.3. Méta-ontologie d'entreprise VII.5. URBANISATION SEMANTIQUE VII.6. DEMARCHE DE CONSTRUCTION DU MODELE SEMANTIQUE VII.6.1. Approche de construction du modèle sémantique VII.6.2. Démarche globale de construction du modèle sémantique VII.6.3. Construire l'ontologie fondamentale VII.6.4. Construire les mappings syntaxiques VII.6.5. Construire les mappings sémantiques VII.6.6. Construire le squelette de l'ontologie de service VII.6.7. Compléter l'ontologie de service VII.6.8. Construire la méta-ontologie VII.7. CONCLUSION xviii

20 Chapitre VIII. Construction de l'architecture d'intégration d'entreprise VIII.1. INTRODUCTION VIII.2. PRINCIPES MAJEURS VIII.3. DESCRIPTION GENERALE DE L'AIE VIII.3.1. Architecture globale de l'aie VIII.3.2. Processus générique d'intégration VIII.4. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'AIE VIII.4.1. Intermédiation et gestion du processus d'intégration VIII.4.2. Publication de services d'entreprise VIII.4.3. Découverte de services d'entreprise VIII.4.4. Médiation de services d'entreprise VIII.5. CONCLUSION PARTIE 3 - PROTOTYPAGE Chapitre IX. Implémentation et Expérimentation IX.1. INTRODUCTION IX.2. OBJECTIFS PRINCIPAUX DU PROTOTYPE IX.3. IMPLEMENTATION DU PROTOTYPE IX.3.1. Fonctionnalités du prototype IX.3.2. Architecture générale du prototype IX.3.3. Module de conception (design-time) IX.3.4. Module d'exécution (run-time) IX.4. EXPERIMENTATION IX.4.1. Etude de cas - STMicroelectronics IX.4.2. Construction de l'architecture de services d'entreprise IX.4.3. Construction de la couche d'ontologies IX.4.4. Utilisation de la couche d'intégration IX.5. CONCLUSION Chapitre X. Conclusions et Perspectives X.1. RAPPEL DU CADRE ET DES OBJECTIFS DE LA THESE X.2. PRINCIPALES CONTRIBUTIONS X.4. PRINCIPALES CONCLUSIONS X.5. PERSPECTIVES ET TRAVAIL FUTUR BIBLIOGRAPHIE xix