Corso di Laurea: INGEGNERIA
Insegnamento:
AUTOMAZIONE II
Docente:
PROF: ALESSANDRO DE CARLI
DR. VINCENZO SURACI
Facoltà di Ingegneria
AUTOMAZIONE II
MES
QCADOO MES
Redazione a cura dell'Ing. Letterio Zuccaro ([email protected])
SAPIENZA - Università di Roma – Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIS)
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Insegnamento:
AUTOMAZIONE II
Docente:
PROF: ALESSANDRO DE CARLI
DR. VINCENZO SURACI
Facoltà di Ingegneria
STRUTTURA DEL NUCLEO TEMATICO
• PANORAMICA SULLA PIATTAFORMA QCADOO
• QCADOO FRAMEWORK
• QCOOSTORE
• QCADOO MES
• INSTALLAZIONE DI QCADOO MES
• USE CASE: PRODUZIONE LOCOMOTIVE GIOCATTOLO
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Insegnamento:
AUTOMAZIONE II
Docente:
PROF: ALESSANDRO DE CARLI
DR. VINCENZO SURACI
Facoltà di Ingegneria
MES
Panoramica sulla piattaforma
qcadoo
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Insegnamento:
AUTOMAZIONE II
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PROF: ALESSANDRO DE CARLI
DR. VINCENZO SURACI
Facoltà di Ingegneria
Cos’è qcadoo MES?
qcadoo MES è un sistema di gestione
della produzione indicato per piccole e
medie imprese
Combina molte funzioni presenti nei
sistemi ERP, MRP e MES
Non intende rimpiazzare grandi sistemi di
gestione come SAP, MS Dynamics o
Wonderware
Obiettivo principale è ridurre la mole di
documentazione cartacea che accompagna
la produzione.
L’applicazione costituisce il componente
software della piattaforma cloud fornita
da qcadoo
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Insegnamento:
AUTOMAZIONE II
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DR. VINCENZO SURACI
Facoltà di Ingegneria
Cloud computing
Wikipedia. Insieme di tecnologie (sotto forma di un servizio offerto da un provider al
cliente) che permettono di memorizzare/archiviare e/o elaborare dati (tramite CPU o
software) grazie all'utilizzo di risorse hardware/software distribuite e virtualizzate in rete.
Servizi offerti:
(SaaS)
Software as a Service
(PaaS)
Platform as a Service
(IaaS)
Infrastructure as a
Service
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DR. VINCENZO SURACI
Facoltà di Ingegneria
Cloud computing
IaaS - Infrastructure as a Service
Consiste nell’utilizzare l’infrastruttura messa a
disposizione dal provider al cliente per
eseguire la propria applicazione, a fronte di un
pagamento in base al consumo
dell’infrastruttura stessa.
Questo tipo di servizio offre la parte relativa al
networking, allo storage dei dati, ai server
fisici e ai software di virtualizzazione,
lasciando sotto la responsabilità dell’utente la
gestione del sistema operativo, dell'eventuale
middleware e della parte di runtime, oltre che
dell’applicazione stessa.
Esempio:
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DR. VINCENZO SURACI
Facoltà di Ingegneria
Cloud computing
PaaS – Platform as a Service
Passo immediatamente successivo a IaaS
(che è inglobato in PaaS),
Il provider fornisce anche il sistema
operativo, il middleware e l’ambiente
runtime necessari per eseguire
l’applicazione, che quindi rimane l’unica
cosa sotto la responsabilità dell'utente, oltre
alla definizione del modello (numero e
dimensione dei server, datacenter,
caratteristiche del networking, ecc.) da
utilizzare per l’esecuzione dell’applicazione.
Esempio:
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DR. VINCENZO SURACI
Facoltà di Ingegneria
Cloud computing
SaaS – Software as a Service
Non viene eseguita un’applicazione
proprietaria del cliente, ma il cliente stesso
paga il diritto (mediante licenza o canone di
affitto) di utilizzo di un’applicazione messa a
disposizione dal provider, senza preoccuparsi
di come essa venga realizzata e gestita nel
cloud.
L’unica preoccupazione del cliente in questo
caso, oltre ovviamente alla scelta della
corretta applicazione che soddisfi le sue
necessità, è quella di gestire il numero di
licenze richieste in funzione del numero di
utenti.
Esempio:
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Cloud computing di qcadoo
qcadoo MES
(SaaS)
qcadoo Framework
(PaaS)
Micro-billings
qcooStore
(Marketplace)
Micro-billings
Sistema per la gestione di micropagamenti per l’acquisto dei moduli e
componenti
qcadoo Framework
Piattaforma per lo sviluppo di applicazioni web
modulari in Java e XML.
Open source, fornita gratuitamente come PaaS per
lo sviluppo di moduli per qcadoo MES e a pagamento
per progetti indipendenti
qcadoo MES
Applicazione software per gestire la produzione
aziendale. Distribuita sotto forma di web-application.
qcooStore
Appstore (simile ad Apple AppStore e Google Play)
che distribuisce moduli per qcadoo MES e altre
soluzioni orientate all'industria manifatturiera
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Qcadoo Framework: architettura
DB
Database del sistema, conserva i dati del framework dei
moduli. Strutturato in tabelle.
La release ufficiale utilizza il DBMS Postgres.
Nelle successive è previsto supporto ad altri (Oracle,
MySQL, MSSQL)
Data layer
Il livello dati usa il pattern DAO (Data-Access-Object)
per operare sul DB. L'intento è di disaccoppiare la
logica di business dalla logica di accesso ai dati,
rendendo gli oggetti (Generic entity) indipendenti
dalla natura del dispositivo di memorizzazione.
Generic entity
Costituisce un oggetto generico che viene
scambiato tra data layer e service layer
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Qcadoo Framework: architettura
Service Layer
Responsabile della logica applicativa
Fornisce un’interfaccia comune per l’accesso alle
informazioni, organizzate dal Data layer in oggetti
immagazzinati nel DB in tabelle.
Fornisce metodi per definire model e view dei moduli
View layer e DTO
Prende i dati del modello e li mostra all’utente.
Fornisce l’output dell’applicazione.
Una view può essere una pagina web o un
documento pdf/xls.
Per una migliore separazione tra i livelli View e
Service si adoperano DTO (Data-Transfer-Objects)
modellati utilizzando il formato JSON.
DTO: design pattern utilizzato per trasferire dati tra
sottosistemi di un’applicazione software
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Qcadoo Framework: architettura
Client Browser
Web browser responsabile di tutte le operazioni clientside:
- validazione campi
- visualizzazione degli elementi, grafici, stili,
- comunicazione col server.
Gran parte della logica è sviluppata usando la libreria
Jquery per funzioni Javascript (AJAX).
Browser supportati:
Firefox 3.0+, Internet Explorer 7+, Safari 4+, Opera 9+,
Chrome 5+
Sicurezza
L’autenticazione è form-based.
Accesso garantito verificando credenziali memorizzate
nel database
Comunicazione
Protocollo di comunicazione cifrato con SSL (HTTPS)
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qcooStore
Piattaforma che consente ad utenti/sviluppatori di
acquistare/vendere componenti per qcadoo MES.
Vantaggi utente:
Personalizzazione del software secondo le esigenze
dell’azienda grazie alla scelta e composizione dei
moduli
Vantaggi sviluppatore:
Piattaforma unica per distribuire i componenti
software
Ricavi: 70% sul prezzo del componente
Il sistema sarà disponibile a breve
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qcadoo MES: caratteristiche software
Modulare
Tale approccio permette di personalizzare il sistema secondo specifiche
esigenze seguendo l’evoluzione nel tempo dell’azienda.
Open source
Codice sorgente rilasciato gratuitamente su licenza AGPL. Chiunque può
utilizzarlo per fini commerciali. Gli utenti che hanno bisogno di supporto e
moduli professionali possono acquistare una licenza a pagamento
Web-based
qcadoo MES è disponibile via browser. Ciò rende il sistema platformindipendent riducendo costi e tempi di installazione
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Facoltà di Ingegneria
qcadoo MES: moduli software
I moduli sono l’elemento chiave del software
Consentono di aggiungere facilmente nuove funzionalità
Ogni modulo può essere realizzato ed esteso a partire da altri moduli
L’implementazione di nuove features è ottenuta mediante l’uso di XML per la definizione
di GUI (Interfaccia grafica) e data model e Java per lo sviluppo della logica applicativa
La definizione del modello riguarda la struttura delle tabelle per la memorizzazione dei
dati e le funzioni base di creazione, lettura, aggiornamento, rimozione (CRUD).
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Facoltà di Ingegneria
qcadoo MES: tipologie di servizio
Qcadoo MES è fornito sotto forma di SaaS
La web-application resiede su un server dedicato
Supporto, backup e assistenza garantiti da
Qcadoo
Qcadoo MES installato localmente
Ideale per sviluppo e test nuovi plugins
Supporto, backup a carico dell’utente
Disponibilità limitata di moduli closed-source
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Facoltà di Ingegneria
qcadoo MES : funzionalità
Gestione dati di produzione
- Dati anagrafici
Informazioni sul personale e sui macchinari
Definizione dizionari (es. unità di misura)
- Prodotti
I prodotti indicano tutto il materiale coinvolto nella produzione, dalle materie prime,
ai semilavorati, fino ai prodotti finiti
- Tecnologie
Le tecnologie rappresentano il flusso di operazioni che portano alla trasformazione
delle materie prime in semilavorati o prodotti finiti
- Ordini di produzione
Gli ordini definiscono ciò che bisogna produrre e in che quantità
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Facoltà di Ingegneria
qcadoo MES : funzionalità
Valutazione costi e tempi di lavorazione
Ogni attività o operazione è corredata di informazioni sul tempo di esecuzione e i costi.
Raccogliendo i dati dall’impianto si può determinare se sono presenti problemi o colli di
bottiglia che rallentano e fanno lievitare i costi della produzione
La riduzione dei costi può avvenire eliminando scorte inutilizzate in magazzino e
monitorando i tempi di inattività dell’impianto
In questo ambito il sistema gestisce:
- Ordini sui materiali
Indicano quando e quali materie prime devono essere ordinate per soddisfare le richieste dei
clienti e allo stesso tempo per ridurre scorte inutili.
- Istruzioni di lavoro
Ogni operaio sa esattamente cosa fare: conosce le materie prime che deve utilizzare, come deve
operare, cosa dovrà essere prodotto
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Facoltà di Ingegneria
qcadoo MES : funzionalità
Monitoraggio produzione
Stato operazioni
E’ possibile definire quali dati devono essere raccolti dall’impianto. In tal modo si
può monitorare lo stato di ogni operazione (input, output, durata)
Genealogia
Registrando un prodotto si può risalire alle materie prime e semilavorati usati per
realizzarlo. Tali informazioni vengono fornite mediante reports
Correttezza delle informazioni
L’informazione è fornita in maniera precisa. L’accesso al database centralizzato
elimina le ridondanze tra i dati
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MES
Installazione di qcadoo MES
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Installazione su macchine Windows e Linux
Installare Java 6 JDK :
sudo apt-get install openjdk-6-jdk
Installare database PostgreSQL:
sudo apt-get install postgresql
Impostare password “postgres123“ per
utente postgres:
sudo passwd postgres
Installare Java 6 JDK :
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk6u26-download-400750.html
Installare database PostgreSQL:
http://www.enterprisedb.com/products-servicestraining/pgdownload#windows
Inserire password durante l’installazione del DB
Lanciare l’applicativo pgAdmin fornito da PostgresSQL,
connettersi al DB inserendo la password “postgres123”
Connettersi al DB:
sudo su postgres -c psql
Creare il database mes da pgAdmin
Impostare password “postgres123” nel
DB per l’utente postgres
Settare variabili d’ambiente
ALTER USER postgres with PASSWORD
'postgres123';
Creare database mes:
CREATE DATABASE mes;
Start -> Pannello di Controllo -> Sistema -> Avanzate ->
Variabili d’ambiente
Aggiungere il percorso alla cartella bin di Java 6 JDK nella
variabile PATH
Definire una nuova variabile JAVA_HOME alla cartella di Java
JDK
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Facoltà di Ingegneria
Installazione su macchine Windows e Linux
Scaricare qcadoo MES v. 1.1.0 ed estrarre l’archivio:
http://www.qcadoo.com/community-edition-download.html
Disabilitare il caricamento dei dati di esempio impostando nel file mes.properties in
qcadoo-mes-bin-1.1.0-stable/qcadoo il campo:
loadTestData=false
Lanciare l’applicazione da terminale:
./qcadoo-mes-bin-1.1.0-stable/bin/startup.sh
./qcadoo-mes-bin-1.1.0-stable/bin/startup.bat
Accedere da browser:
http://localhost:8080
Inserire dati accesso:
User: admin
Password: admin
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MES
Use case:
Produzione locomotive
giocattolo
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Facoltà di Ingegneria
Produzione di locomotive giocattolo
In questo tutorial viene mostrato come configurare qcadoo MES
per gestire la produzione di locomotive giocattolo.
Il prodotto viene fornito in tre varianti:
Locomotiva con corpo laccato in blue e ruote non
colorate
Locomotiva con corpo non colorato e ruote blue
Locomotiva con corpo e ruote non colorate
Al termine della configurazione si potranno gestire gli ordini di
produzione e pianificare il lavoro per soddisfare tali ordini
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Facoltà di Ingegneria
Diagramma operazioni
Flusso di operazioni e le risorse coinvolte nella realizzazione del prodotto finito a partire
dalle materie prime
Lacca, colore blue
[0,1 lt]
Pannello
di legno
[1 u]
Taglio
corpo
Corpo locomotiva non laccato
[10 u]
Lacca, no colore
[0,1 lt]
Lacca, colore blue
[0,1 lt]
Pannello
di legno
[1 u]
Taglio
ruote
Set ruote non laccate
[60 u]
Vernice, no colore
[0,1 lt]
Barra
metallo
[1 m]
Taglio asta
Barra metallo 5 cm
[20 u]
Verniciatura
blue corpo
locomotiva
Corpo locomotiva, blue
[1 u]
Verniciatura
corpo
locomotiva
Corpo locomotiva no
colore [1 u]
Verniciatura
blue set ruote
Set ruote, colore blue
[1 u]
Verniciatura
set ruote
Set ruote no colore
[1 u]
Realizzazione
asse ruote da
barra
Asse ruote
[1 u]
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Facoltà di Ingegneria
Diagramma operazioni
Corpo locomotiva blue
[1 u]
Corpo locomotiva no
colore [1 u]
Set ruote blue
[1 u]
Assemblaggio
locomotiva
blue, ruote
non colorate
Locomotiva blue, ruote
non colorate
[1 u]
Assemblaggio
locomotiva
non colorata,
ruote blue
Locomotiva non colorata,
ruote blue
[1 u]
Set ruote no colore
[1 u]
Asse ruote
[1 u]
Assemblaggio
locomotiva e
ruote non
colorate
Locomotiva e ruote non
colorate
[1 u]
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Steps
• Configurazione
Dati anagrafici
Prodotti
Operazioni
Tecnologie
• Inserimento ordine di produzione
• Generazione reports
Ordini di materiale
Piano di lavoro personale
Piano di lavoro prodotto
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Definizione dati anagrafici
# Unità di misura
(Basic Data -> Dictionaries -> Units)
# Macchine
(Basic Data -> Machines)
# Personale
(Basic Data -> Staff)
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Definizione prodotti
# Materie prime, semilavorati e prodotto finiti
(Basic Data -> Products)
Materie prime
Semilavorati
Prodotti finiti
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Definizione operazioni
# Operazioni
(Basic Data -> Technology -> Operation record)
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Definizione tecnologie
# Tecnologie
(Basic Data -> Technology -> Tecnologies)
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Definizione tecnologie
# Tecnologie, sequenza di operazioni
(Basic Data -> Technology -> Tecnologies)
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Definizione tecnologie
# Tecnologie, sequenza di operazioni
(Basic Data -> Technology -> Tecnologies)
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Definizione tecnologie
# Tecnologie, insiemi di tecnologie
(Basic Data -> Technology -> Tecnologies)
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Inserimento nuovo ordine
# Ordine di produzione
(Production Orders -> Production orders)
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Generazione reports
(Reports)
Ordine materiali
Workplan personale
Workplan prodotto
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Riferimenti
Qcadoo website
http://www.qcadoo.com/
Qcadoo Wiki - User Documentation
http://wiki.qcadoo.org/display/QCDMESUSRDOC/English
SAPIENZA - Università di Roma – Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIS)
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