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INTEROPERABILIDAD EMPRESARIAL Coordinadores

Ricardo Chalmeta David Martínez Simarro Rubén de Juan Marín María José Núñez Ariño Raúl Poler Raquel Almarcha Vela Cristina Campos Ricardo Chalmeta Óscar García Perales Reyes Grangel Rubén de Juan-Marín David Martínez Simarro

Autores

Valencia, 2013

Josep Martínez Vicedo María José Núñez Ariño Ester Palacios Rodríguez Sergio Palomero Verónica Pazos Raúl Poler Raquel Sanchis

Copyright ® 2013 Todos los derechos reservados. Ni la totalidad ni parte de este libro puede reproducirse o transmitirse por ningún procedimiento electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia, grabación magnética, o cualquier almacenamiento de información y sistema de recuperación sin permiso escrito de los autores y del editor. En caso de erratas y actualizaciones, la Editorial Tirant lo Blanch publicará la pertinente corrección en la página web www.tirant.com (http://www.tirant.com).

Colección dirigida por:

ANA BELÉN CAMPUZANO MARCELO PASCUAL

© TIRANT LO BLANCH EDITA: TIRANT LO BLANCH C/ Artes Gráficas, 14 - 46010 - Valencia TELFS.: 96/361 00 48 - 50 FAX: 96/369 41 51 Email:tlb@tirant.com http://www.tirant.com Librería virtual: http://www.tirant.es ISBN: 978-84-9033-145-3 MAQUETA: PMc Media Si tiene alguna queja o sugerencia, envíenos un mail a: atencioncliente@tirant.com. En caso de no ser atendida su sugerencia, por favor, lea en www.tirant.net/index.php/empresa/politicas-de-empresa nuestro Procedimiento de quejas.

“Nuestro agradecimiento a cuantas personas y entidades han hecho posible la realización del presente trabajo, con cita especial al Instituto de la Pequeña y Mediana Empresa de Valencia (IMPIVA) por la financiación parcial del proyecto de I+D Ref. IMIDIN/2008/33 y al International Virtual Laboratory for Enterprise Interoperability (INTEROP-VLab), en particular a su Polo Español (INTERVAL), por facilitar el acceso a investigadores y expertos, así como a documentación relevante en el ámbito de este trabajo.”

Índice 1. CONCEPTOS BÁSICOS Raquel Sanchis, Ester Palacios y Raul Poler 1.1. 1.2.

INTEROPERABILIDAD EMPRESARIAL............................................................... 19 MODELADO EMPRESARIAL............................................................................ 20 1.2.1. Introducción....................................................................................... 20 1.2.2. Metodologías, lenguajes de modelado y estándares........................... 21 1.3. ONTOLOGÍAS................................................................................................. 24 1.3.1. Introducción....................................................................................... 24 1.3.2. Problemas en ontologías. Identificación de matching semántico erróneo.................................................................................................... 26 1.3.3. Anotación Semántica......................................................................... 27 1.3.4. Dimensiones de una ontología........................................................... 28 1.3.5. Guías de diseño y metodologías para la creación de una ontología..... 28 1.3.6. Interoperabilidad entre ontologías...................................................... 32 1.3.7. Métodos para la interoperabilidad entre ontologías............................ 33 1.3.7.1. Mapping de Ontologías....................................................... 34 1.3.7.2. Recursos e instrumentos de las ontologías........................... 35 1.3.7.2.1. Herramientas..................................................... 35 1.3.7.2.2. Librerías............................................................. 37 1.3.7.2.3. Criterios en la selección de en un editor de Ontologías................................................................. 37 1.3.7.2.4. Lenguajes........................................................... 37 1.3.7.2.5. Estándares......................................................... 38 1.3.8. Web Semántica.................................................................................. 38 1.4. ARQUITECTURAS Y TECNOLOGÍAS ORIENTADAS A SERVICIOS...................... 40 1.4.1. Introducción....................................................................................... 40 1.4.2. Principios de diseño para el desarrollo, mantenimiento y uso de una arquitectura SOA................................................................................ 43 1.4.3. Concepto de Servicios........................................................................ 45 1.4.3.1. Servicios Web...................................................................... 46 1.4.4. Metodologías SOA de referencia........................................................ 48 1.4.5. Tecnologías SOA de referencia............................................................ 50 1.5. CONCLUSIONES............................................................................................. 51 REFERENCIAS............................................................................................................ 51 2. MODELADO EMPRESARIAL Sergio Palomero, Verónica Pazos, Reyes Grangel y Cristina Campos 2.1. INTRODUCCIÓN............................................................................................. 53 2.2. ESTÁNDARES................................................................................................. 54

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2.2.1. Estándares ISO................................................................................... 55 2.2.1.1. ISO 10303-11: Description methods: The EXPRESS language reference manual)............................................................... 55 2.2.1.2. ISO/IEC 15288: (System life cycle processes)........................ 56 2.2.1.3. ISO CD 18629: Lenguaje de Especificación de Procesos (PSL).................................................................................... 56 2.2.1.4. ISO 15704: Requerimientos para la arquitectura empresarial y metodologías.................................................................... 57 2.2.1.5. ISO 14258: Conceptos y Reglas para Modelos de Empresa.. 57 2.2.2. Estándares europeos........................................................................... 59 2.2.2.1. CEN TS 14818: Integración Empresarial-Modelo de Referencia Decisional............................................................................ 59 2.2.2.2. ENV 40003:1990 (Framework for enterprise modelling)....... 59 2.2.2.3. ENV 12204. Constructs for Enterprise Modelling................. 60 2.2.3. Estándares ISO y Europeos.................................................................. 60 2.2.3.1. EN/ISO 19439: Integración Empresarial-Framework para el modelado empresarial......................................................... 60 2.2.3.2. EN/ISO 19400: Integración Empresarial-Estructuras para el modelado empresarial......................................................... 61 2.2.4. Estándares Industriales y de facto....................................................... 62 2.2.4.1. BPMI................................................................................... 62 2.2.4.2. WfMC................................................................................. 62 2.2.4.3. OAGIS GIS........................................................................... 63 2.2.4.4. OASIS BPEL......................................................................... 63 2.2.4.5. OASIS BCM......................................................................... 63 2.2.4.6. UN/CEFACT BCF.................................................................. 64 2.2.4.7. RosettaNet.......................................................................... 65 2.2.4.8. OMG................................................................................... 65 2.3. ARQUITECTURAS DE REFERENCIA.................................................................. 66 2.3.1. CIMOSA (CIM Open System Architecture)........................................... 66 2.3.2. GRAI-GIM.......................................................................................... 67 2.3.3. PERA (Purdue Enterprise Reference Architecture)................................ 68 2.3.4. ARIS (ARchitecture of integrated Information Systems)....................... 68 2.3.5. MISSION-IEM...................................................................................... 69 2.3.6. AKM (Active Knowledge Modeling).................................................... 70 2.3.7. ArchiMate.......................................................................................... 70 2.3.8. ARDIN (Arquitectura de Referencia para el Desarrollo INtegrado de la empresa)............................................................................................ 71 2.4. MARCOS GENERALES.................................................................................... 72 2.4.1. Zachman Framework.......................................................................... 72 2.4.2. DoDAF............................................................................................... 73 2.4.3. TOGAF............................................................................................... 73 2.5. METODOLOGÍAS............................................................................................ 74 2.6. LENGUAJES DE MODELADO........................................................................... 74 2.6.1. Lenguajes de Modelado Empresarial................................................... 74 2.6.1.1. IEM-Modelado Empresarial Integrado.................................. 75 2.6.1.2. Metis ITM............................................................................ 76

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2.6.1.3. Metis BPM........................................................................... 76 2.6.1.4. Metis UML.......................................................................... 77 2.6.1.5. MEML................................................................................. 77 2.6.1.6. Redes Petri.......................................................................... 78 2.6.1.7. CIMOSA.............................................................................. 78 2.6.1.8. GRAI................................................................................... 79 2.6.1.9. IDEF.................................................................................... 79 2.6.1.10. PSL...................................................................................... 81 2.6.1.11. WPDL de WfMC.................................................................. 81 2.6.1.12. XPDL del WfMC.................................................................. 82 2.6.1.13. BPML.................................................................................. 82 2.6.1.14. BPQL................................................................................... 83 2.6.1.15. EDOC-UML......................................................................... 83 2.6.1.16. Perfil UML para EAI............................................................. 83 2.6.1.17. ebXML................................................................................ 84 2.6.1.18. EPC Event-driven Process Chain........................................... 85 2.6.2. Lenguajes para el intercambio de modelos......................................... 86 2.6.2.1. PIF-Formato de Intercambio de Procesos.............................. 86 2.6.2.2. UEML.................................................................................. 86 2.6.2.3. BMT-BOC Modelo con Enfoque de Transformación.............. 87 2.7. PROYECTOS RELACIONADOS CON EL MODELADO EMPRESARIAL................. 87 2.7.1. UEML................................................................................................. 87 2.7.2. IDEAS................................................................................................. 88 2.7.3. ATHENA............................................................................................. 89 2.7.4. INTEROP............................................................................................. 90 REFERENCIAS............................................................................................................ 91 3. GENERACIÓN DE SOFTWARE INTEROPERABLE A PARTIR DE MODELOS Verónica Pazos, Sergio Palomero, Ricardo Chalmeta, Reyes Grangel, Cristina Campos 3.1. INTRODUCCIÓN............................................................................................. 97 3.2. TRANSFORMACIÓN DE MODELOS CIM A MODELOS PIM............................... 101 3.2.1. Análisis de los enfoques..................................................................... 103 3.2.2. Método Model Driven Interoperability................................................ 105 3.2.2.1. Principios del método MDI................................................... 106 3.2.2.2. Actividades y pasos del método MDI................................... 108 3.2.2.3. Modelos CIM con la Propuesta MDK................................... 110 3.2.2.4. Transformación de modelos CIM a modelos PIM.................. 111 3.2.2.5. Transformación de modelos PIM a modelos PSM y de PSM a código................................................................................. 112 3.2.3. Aplicación a un caso de estudio.......................................................... 112 3.2.3.1. Escenario seleccionado........................................................ 112 3.2.3.2. Modelos y transformaciones desarrolladas siguiendo el método MDI..................................................................................... 114 3.2.3.2.1. AS-IS: Modelado CIM FUE-UJI............................ 114

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3.2.3.2.2. AS-IS: Modelado CIM UJI................................... 117 3.2.3.2.3. TO BE: Modelo de Interoperabilidad................... 121 3.2.3.2.4. Enriquecimiento semántico................................ 124 3.2.3.2.5. Enriquecimiento funcional.................................. 127 3.2.3.2.6. Ontología de Interoperabilidad........................... 128 3.2.3.3. Transformación CIM2PIM.................................................... 128 3.2.3.3.1. The Knowledge Cube......................................... 128 3.2.3.3.2. Fragmentación del modelo................................. 129 3.2.3.3.3. Transformación CIM2PIM................................... 130 3.2.3.4. Modelo PIM Interoperabilidad............................................. 131 3.3. SOLUCIONES INFORMÁTICAS DE SOPORTE DE TRANSFORMACIONES DE MODELOS............................................................................................................ 133 3.3.1. Metodología...................................................................................... 133 3.3.2. Propuesta de clasificación de soluciones............................................. 134 3.3.3. Definición de requisitos...................................................................... 135 3.3.3.1. Requisitos funcionales......................................................... 135 3.3.3.2. Requisitos Técnicos.............................................................. 137 3.3.3.3. Requisitos de Calidad.......................................................... 137 3.3.4. Escala de valoración para la evaluación de soluciones comerciales....... 138 3.3.5. Soluciones de código abierto y comerciales........................................ 139 3.3.5.1. Herramientas de código abierto........................................... 139 3.3.5.2. Herramientas comerciales.................................................... 140 3.4. CONCLUSIONES............................................................................................. 140 REFERENCIAS............................................................................................................ 141 4. LA INTEROPERABILIDAD EN LA EMPRESA Y EN LA ADMINISTRACIÓN Rubén de Juan-Marín, Ester Palacios Rodríguez 4.1. INTRODUCCIÓN............................................................................................. 143 4.2. ESTADO ACTUAL EN LAS EMPRESAS.............................................................. 144 4.2.1. Introducción....................................................................................... 144 4.2.2. Tecnologías de la información en las empresas................................... 144 4.2.3. Encuesta............................................................................................ 146 4.2.4. Prácticas Actuales en el Modelado Empresarial................................... 150 4.2.5. Prácticas Actuales en Ontologías........................................................ 151 4.2.6. Prácticas Actuales en Arquitecturas y Tecnologías............................... 152 4.3. ESTADO ACTUAL EN LA ADMINISTRACIÓN.................................................... 152 4.3.1. Introducción....................................................................................... 152 4.3.2. Administración y Sociedad de la Información...................................... 153 4.3.3. Marco Valenciano de Interoperabilidad............................................... 154 4.4. EVALUACIÓN SITUACIÓN ACTUAL................................................................. 155 4.4.1. Empresas............................................................................................ 156 4.4.2. Administración Pública....................................................................... 157 4.4.3. Ventajas y desventajas de los enfoques actuales................................. 157 4.5. SOLUCIONES.................................................................................................. 158

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4.5.1. Modelado Empresarial........................................................................ 158 4.5.1.1. Actividades.......................................................................... 159 4.5.1.2. Recursos.............................................................................. 161 4.5.1.3. Resumen............................................................................. 162 4.5.2. Ontologías......................................................................................... 164 4.5.2.1. Actividades.......................................................................... 164 4.5.2.2. Recursos.............................................................................. 166 4.5.2.3. Resumen............................................................................. 168 4.5.3. Arquitecturas y Tecnologías................................................................ 169 4.5.3.1. Actividades.......................................................................... 170 4.5.3.2. Recursos.............................................................................. 171 4.5.3.3. Resumen............................................................................. 172 4.5.4. Interoperabilidad Empresarial.............................................................. 173 4.6. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO............................................................ 175 4.6.1. Conclusiones...................................................................................... 175 4.6.2. Trabajo Futuro.................................................................................... 175 REFERENCIAS............................................................................................................ 176 5. CASOS DE USO María José Núñez Ariño, Oscar García Perales 5.1. INTRODUCCIÓN............................................................................................. 179 5.2. ARQUITECTURAS DE INTEROPERABILIDAD..................................................... 180 5.2.1. Arquitecturas orientadas a Servicios.................................................... 180 5.2.2. Arquitecturas dirigidas por Modelos................................................... 182 5.2.3. Arquitecturas orientadas a Aspectos................................................... 184 5.3. CASOS DE USO.............................................................................................. 185 5.3.1 AIDIMA-Plataforma de e-Procurement................................................ 185 5.3.1.1 Escenario............................................................................. 185 5.3.1.2 Situación actual................................................................... 186 5.3.1.3 Plan de mejora.................................................................... 187 5.3.1.4 Arquitectura SOA................................................................ 187 5.3.1.5. Estándares........................................................................... 190 5.3.2. CIGIP-Desarrollo de una plataforma interoperable para la previsión colaborativa en cadenas de suministro del sector cerámico................. 190 5.3.2.1. Escenario............................................................................. 190 5.3.2.2. Situación actual................................................................... 191 5.3.2.3. Plan de mejora.................................................................... 191 5.3.2.4. Modelado empresarial......................................................... 192 5.3.2.5. Arquitectura SOA................................................................ 194 5.3.2.6. Ontologías.......................................................................... 199 5.3.2.7. Estándares........................................................................... 200 5.3.3. UJI-eFactura....................................................................................... 200 5.3.3.1. Escenario............................................................................. 200 5.3.3.2. Situación actual................................................................... 201 5.3.3.3. Plan de mejora.................................................................... 201

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5.3.3.4. Arquitectura SOA................................................................ 202 5.3.3.5. Conclusiones....................................................................... 204 5.3.4. ITI-SILVAL............................................................................................ 205 5.3.4.1. Escenarios........................................................................... 206 5.3.4.2. Situación Actual.................................................................. 206 5.3.4.3. Modelado de procesos........................................................ 207 5.3.4.4. Plan de Mejora.................................................................... 207 5.3.4.5. Arquitectura SOA................................................................ 208 5.3.4.6. Ontologías.......................................................................... 210 5.3.4.7. Estándares........................................................................... 211 5.3.4.8. Resumen............................................................................. 212 5.4. ESTRATEGIAS DE COORDINACIÓN................................................................. 213 REFERENCIAS............................................................................................................ 213 6. METODOLOGÍA PARA LA MEJORA DE LA INTEROPERABILIDAD EN LA PYME David Martínez Simarro, Josep Martínez Vicedo y Raquel Almarcha Vela 6.1. INTRODUCCIÓN............................................................................................. 215 6.2. METODOLOGÍA............................................................................................. 215 6.2.1. Metodología para implementar servicios y desarrollar acciones de asimilación............................................................................................. 216 6.2.2. Fase 1: Análisis................................................................................... 218 6.2.2.1. Objetivos............................................................................. 218 6.2.2.2. Actividades.......................................................................... 219 6.2.2.3. Resultados........................................................................... 219 6.2.3. Fase 2: Definición situación futura deseada........................................ 219 6.2.3.1. Objetivos............................................................................. 219 6.2.3.2. Actividades.......................................................................... 220 6.2.3.3. Aspectos a tener en cuenta................................................. 220 6.2.3.4. Resultados........................................................................... 220 6.2.4. Fase 3: Identificación puntos débiles y aspectos a mejorar.................. 221 6.2.4.1. Objetivos............................................................................. 221 6.2.4.2. Actividades.......................................................................... 221 6.2.4.3. Resultados........................................................................... 221 6.2.5. Fase 4: Definición de los servicios a desarrollar y sus requisitos funcionales.................................................................................................. 221 6.2.5.1. Objetivos............................................................................. 221 6.2.5.2. Actividades.......................................................................... 222 6.2.5.3. Resultados........................................................................... 222 6.2.6. Fase 5: Definición impacto en la empresa........................................... 222 6.2.6.1. Objetivos............................................................................. 222 6.2.6.2. Actividades.......................................................................... 222 6.2.6.3. Aspectos a tener en cuenta................................................. 223 6.2.6.4. Resultados........................................................................... 223 6.2.7. Fase 6: Diseño detallado servicios a desarrollar................................... 223

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6.2.7.1. Objetivos............................................................................. 223 6.2.7.2. Actividades.......................................................................... 223 6.2.7.3. Resultados........................................................................... 224 6.2.8. Fase 7: Desarrollo servicios................................................................. 224 6.2.8.1. Objetivos............................................................................. 224 6.2.8.2. Actividades.......................................................................... 224 6.2.8.3. Resultados........................................................................... 224 6.2.9. Fase 8: Pruebas.................................................................................. 224 6.2.9.1. Objetivos............................................................................. 224 6.2.9.2. Actividades.......................................................................... 225 6.2.9.3. Aspectos a tener en cuenta................................................. 225 6.2.9.4. Resultados........................................................................... 225 6.2.10. Fase 9: Puesta en marcha................................................................... 225 6.2.10.1. Objetivos............................................................................. 225 6.2.10.2. Actividades.......................................................................... 226 6.2.10.3. Aspectos a tener en cuenta................................................. 226 6.2.10.4. Resultados........................................................................... 226 6.3. TIPOS DE APLICACIONES................................................................................ 226 6.3.1. Definición tipos aplicaciones............................................................... 226 6.3.2. Principales condiciones de implementación para los distintos tipos de aplicación........................................................................................... 227 6.3.2.1. Arquitecturas...................................................................... 227 6.3.2.2. Modelado empresarial......................................................... 228 6.3.2.3. Ontologías.......................................................................... 229 6.3.3. Condiciones de implementación identificadas en los casos de uso piloto....................................................................................................... 229 6.3.3.1. Escenario............................................................................. 229 6.3.3.2. Actores............................................................................... 232 6.3.3.3. Requisitos Funcionales......................................................... 234 6.3.3.4. Requisitos no funcionales.................................................... 236 6.3.3.5. Evaluación del Nivel de Madurez de la Interoperabilidad...... 236 6.4. CONCLUSIONES............................................................................................. 242 6.5. ANEXOS......................................................................................................... 243 6.5.1. ANEXO 1: objetivos de los diferentes niveles de madurez.................... 243

Introducción La interoperabilidad empresarial es una herramienta de competitividad para las empresas, como así lo demuestra que la EC considere uno de sus objetivos estratégicos conseguir la interoperabilidad de las empresas europeas. Sin embargo, existen todavía numerosos aspectos relacionados con la investigación en interoperabilidad empresarial que permanecen sin resolver, por lo que se están llevando a cabo diferentes iniciativas a nivel nacional e internacionales. En el caso concreto de la Comunidad Valenciana la investigación en interoperabilidad empresarial permanece mal estructurada, fragmentada, solapada y en muchos de los casos, prácticamente ausente. Para resolver este problema se planteó en el año 2007 el proyecto Interval, Red de Investigación en Interoperabilidad para Aplicaciones y Software en Redes de Empresas de la Comunidad Valenciana, que tuvo como objetivo la realización de un conjunto de acciones orientadas a la integración de las actividades de investigación y su aplicación al complicado tejido empresarial valenciano, permitiendo así que estas empresas se beneficiaran de la aplicación de un conocimiento creado específicamente para ellas y adaptado a sus características. Por lo tanto, se pretendió dotar a la comunidad empresarial valenciana de un conjunto de conceptos, terminologías, métodos, modelos y tecnologías que permitieran el establecimiento de la interoperabilidad, no sólo entre sistemas existentes y aplicaciones de software, sino también en el desarrollo de aplicaciones futuras. Este libro muestra los principales resultados de dicho proyecto.

1. Conceptos básicos Raquel Sanchis*, Ester Palacios** y Raul Poler*

1.1. INTEROPERABILIDAD EMPRESARIAL La economía europea está creciendo y transformándose en una economía basada en el conocimiento. Este proceso genera que las empresas necesiten cada vez más métodos para colaborar entre sí en asuntos económicos, organizativos y tecnológicos. Una de las áreas de investigación para lograr esos métodos de colaboración entre empresas es la interoperabilidad. La interoperabilidad de aplicaciones de empresa está adquiriendo día a día un papel más significativo en la nueva economía. Las estructuras empresariales emergentes como empresas virtuales, organizaciones interconectadas o empresas extendidas precisan de sistemas tecnológicos que faciliten y aceleren el intercambio de información y conocimiento. Las tecnologías de empresa actuales carecen de características comunes que posibiliten la integración, denotándose un gran vacío conceptual. Es trabajo primordial del colectivo científico valenciano fomentar esta integración a través de un impulso en la investigación de la interoperabilidad de aplicaciones de empresa. La interoperabilidad fue definida según la Red Temática IST-2001-37368 Interoperability Developments for Enterprise Application and Software —roadmaps— IDEAS, financiada por la Comisión Europea, como “la habilidad de un sistema o producto de trabajar con otros sistemas o productos sin esfuerzo especial de la parte del usuario”. Por otro lado, la norma ISO 16100 define la interoperabilidad del software industrial como “la habilidad de compartir e intercambiar información usando sintaxis y semánticas comunes para cumplir una relación funcional de una aplicación específica a través del uso de una interfaz común”. De forma más simple puede definirse la interoperabilidad de aplicaciones de empresa como “la habilidad del software de la empresa y las aplicaciones para interaccionar”. Se considera que la interoperabilidad se logra si la interacción, por lo menos, tiene lugar a tres niveles: los datos, aplicación y empresa de negocios a través de la arquitectura del modelo de la empresa y teniendo en cuenta las semánticas.

Centro de Investigación en Gestión e Ingeniería de Producción (CIGIP). Universitat Politècnica de València. Plaza Ferrándiz y Carbonell, 2. 03801 Alcoy (Alicante). {rsanchis, rpoler}@cigip.upv.es. ** Instituto Tecnológico de Informática (ITI). Universidad Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, esparod@iti.upv.es.

Raquel Sanchis - Ester Palacios- Raul Poler

La interoperabilidad empresarial integra tres componentes temáticos clave: • El modelado empresarial para definir requisitos de interoperabilidad y dar soporte a la implementación de soluciones. • Las ontologías para identificar las semánticas de la interoperabilidad en la empresa. • Las arquitecturas y tecnologías posibilitadoras para proveer soluciones de implementación. Figura 1: INTEGRACIÓN DEL CONOCIMIENTO PARA LA INVESTIGACIÓN DE LA INTEROPERABILIDAD

Arquitecturas Software Modelado empresarial

Ontologías

En las diferentes secciones se tratan los tres componentes claves de la interoperabilidad empresarial, para adquirir un conocimiento más profundo en cada uno de los dominios asociados a la interoperabilidad empresarial.

1.2. MODELADO EMPRESARIAL 1.2.1. Introducción La Globalización de la Economía ha cambiado el modo en que las empresas hacían sus negocios. Se ha pasado de un modelo según el cual una empresa podía aumentar su competitividad a través de la mejora de sus procesos internos, a otro en el que la consideración de todas las posibilidades de colaboración con otras empresas es clave, no sólo para su competitividad, sino para su supervivencia. La situación actual de interdependencia entre las empresas que conforman una cadena de suministro justifica la necesidad del establecimiento de procesos colaborativos a todos los niveles de decisión. El objetivo es alcanzar ventajas estratégicas que proporcionen

Interoperabilidad Empresarial

una mejor posición en el mercado frente a la competencia. Dichos procesos colaborativos requieren ser diseñados e implementados mediante modelos que den soporte a la problemática inherente a la conexión de diferentes organizaciones, con diferentes procesos decisionales y diversas culturas (Sommar, 2007). El modelado empresarial puede definirse como el arte de externalizar y compartir conocimiento de la empresa, es decir, representar la empresa por lo que se refiere a sus productos y servicios, su organización y funcionamiento. Dependiendo del propósito y ambición del modelado, un modelo puede describir procesos, comportamientos, actividades, información, objetos, flujos de materiales, recursos y unidades de la organización, infraestructura del sistema y arquitectura. El modelado empresarial es un método para la representación del conocimiento existente en una organización. Dicho conocimiento existe a varios niveles: en las personas (nivel individual), en la estructura (nivel de equipo), encapsulado en procesos de negocios (nivel organizativo) y asociado a las interacciones inter-organizacionales (nivel del entorno). El objetivo es convertir en explícito el conocimiento (el que pueda ser explicitado), de modo que pueda ser analizado, mejorado y compartido para mejorar el rendimiento de la empresa. Dentro del dominio de interoperabilidad, el modelado empresarial se centra en la definición de requisitos de interoperabilidad para dar soporte a la implementación de soluciones. Actualmente, el modelado empresarial, dentro del ámbito de la interoperabilidad, es una dimensión que está empezando a introducirse en las empresas. A pesar de que se está empezando a utilizar en algunas empresas, el uso del modelado empresarial es escaso aún, y necesita ser promovido e implantando en las empresas. Los enfoques actuales existentes para el diseño de modelos de empresa carecen de una especificación adecuada de la semántica y la terminología del modelo de empresa subyacente. Estos modelos tienden a ser únicos en cada empresa y muy raramente son reutilizados. Dentro de la propia empresa surgen otros obstáculos que dificultan la interoperabilidad, como son, por ejemplo, los sistemas legados, que dan soporte a muchas empresas, ya que fueron creados de forma independiente y no comparten la misma semántica de la terminología utilizada en la empresa.

1.2.2. Metodologías, lenguajes de modelado y estándares Existe un conjunto de arquitecturas de referencia para el modelado empresarial que las empresas pueden utilizar como marco de referencia para implantarlo en la propia empresa. Una arquitectura de referencia es un marco que ofrece una guía durante el proyecto de diseño e implementación de un sistema empresarial integrado mediante una metodología estructurada, la formalización de operaciones y las herramientas de soporte. A continuación se enumeran las más representativas:

Raquel Sanchis - Ester Palacios- Raul Poler

• CIMOSA (CIM Open System Architecture) • GRAI-GIM • PERA (Purdue Enterprise Reference Architecture) • ARIS (ARchitecture of integrated Information Systems) • MISSION-IEM • AKM (Active Knowledge Modeling) • ArchiMate • ARDIN (Arquitectura de Referencia para el Desarrollo INtegrado de la empresa) Una metodología de ingeniería empresarial describe el proceso de la ingeniería e integración empresarial. Existen pocas metodologías en este sentido definidas con un lenguaje de modelado empresarial específico. La mayoría de ellas son guías metodológicas aplicables al proceso de modelado independientemente de cualquier lenguaje. Por el contrario existen herramientas software que proponen o prescriben una metodología específica para ser usada y ésta raramente está definida independientemente de la herramienta de soporte, por lo tanto no puede ser reutilizada independientemente de la herramienta. La mayoría de metodologías de este tipo están descritas bien en sus correspondientes arquitecturas de referencia (CIMOSA, GRAI, PERA, ARIS, etc.), o como estándares o marcos generales de modelado (GERAM, ISO/IEC15288, etc.). Los Lenguajes de Modelado de Empresa (Enterprise Modelling Languages-EMLs) deben permitir construir el modelo de una empresa, según varios puntos de vista como: función, proceso de decisión, económico, etc. de una manera integrada. Hay dos categorías de lenguajes: aquellos que se definen en un alto nivel de abstracción como las estructuras para el modelado de la empresa (por ejemplo, EN/ISO 19440, ODP, UEML, GRAI,…) que son independientes de la tecnología de implementación; y los lenguajes más relacionados con una tecnología específica, como los lenguajes basados en INTERNET (por ejemplo, ebXML, etc.). A continuación se enumeran los más representativos:

Interoperabilidad Empresarial

Tabla 1: LENGUAJES DE MODELADO EMPRESARIAL IEM-Modelado Empresarial Integrado Metis ITM Metis BPM Metis UML MEML Redes Petri CIMOSA GRAI IDEF Modelado empresarial

PSL WPDL de WfMC XPDL del WfMC BPML BPQL EDOC-UML Perfil UML para EAI EbXML EPC Event-driven Process Chain Meta-modelo de Definición de los Procesos de Negocio PIF-Formato de Intercambio de Procesos

Intercambio de Modelos

UEML BMT-BOC Modelo con Enfoque de Transformación

Existen una serie de estándares, que aunque no han sido establecidos oficialmente, han sido adoptados como tales por la industria y la comunidad científica internacional. A estos estándares se les denomina “estándares de facto” y normalmente son establecidos por organizaciones sin ánimo de lucro, como por ejemplo OMG, OAG. A continuación se presentan un listado de los más importantes: • BPMI • WfMC • OAGIS GIS • OASIS BPEL • OASIS BCM

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• UN/CEFACT BCF • RosettaNet • W3C • OMG El componente clave de modelado empresarial se verá con mayor nivel de detalle en los capítulos 2 y 3 del presente libro. El modelado empresarial es la base de conocimiento adecuada para, a partir del diagnostico de la situación actual, proponer mejoras que permitan alcanzar con éxito la interoperabilidad empresarial dirigida por modelos.

1.3. ONTOLOGÍAS 1.3.1. Introducción El término ontología hace referencia a la formulación de un exhaustivo y riguroso esquema conceptual dentro de un dominio dado, en este caso el dominio de la interoperabilidad empresarial, con la finalidad de facilitar la comunicación y compartir la información entre diferentes sistemas (D’Antonio et al., 2006). En informática este término procede del contexto de la inteligencia artificial donde la definición más aceptada es la de Una ontología es una especificación explícita de una conceptualización (Gruber, 1993). Más tarde se ampliaría dicha definición siendo; una ontología es una especificación formal de una conceptualización compartida, una definición que también es ampliamente utilizada. La conceptualización se refiere a un modelo abstracto de algún fenómeno en el mundo, identificando los conceptos relevantes de este fenómeno. La palabra explícito significa que el tipo de conceptos y restricciones utilizadas en su uso están explícitamente definidas. Formal indica el hecho de que la ontología debe ser entendible por una máquina. Finalmente compartida refleja la noción de que una ontología captura el conocimiento para un grupo de personas. Existen diversas soluciones basadas en ontologías; la mayoría de ellas tienen en común lo siguiente: • Están basadas en una ontología de dominio compartido (Ontología de referencia). • Esto permite la misma interpretación para datos y comandos, a pesar de las diferencias estructurales/sintácticas. • La comparación de fuentes de información contra una referencia común permite para la validación de la semántica afinidad para interoperabilidad.

Interoperabilidad Empresarial

Las ontologías proporcionan un vocabulario de uso común en una determinada área, definen el significado de los términos y las relaciones entre ellos. Este conocimiento se formaliza utilizando, en general, los siguientes componentes: conceptos, relaciones, funciones, axiomas e instancias. A continuación se describen cada uno de ellos. • Conceptos. Se utilizan en ontologías en sentido amplio. Pueden ser abstractos, concretos, elementales o compuestos, reales o ficticios. Un concepto puede identificar todo lo que se puede decir, incluso una tarea, función, acción, estrategia, proceso, etc. Típicamente se utilizan clases para representar los conceptos. Las clases se organizan en taxonomías. • Relaciones. Representa el tipo de interacción entre conceptos del dominio. Ejemplos de relaciones son, subclase, conexión-a, etc. • Funciones. Son casos especiales de relaciones en las cuales el n-elemento de la relación es único para los n-1 elementos precedentes. Ejemplos de este tipo son la relación raíz en una taxonomía o precio-de para el cálculo del precio de un producto, etc. • Axiomas. Se utilizan para modelar sentencias que son siempre verdad. • Instancias. Se utilizan para representar elementos de la base del conocimiento. Cuando se define una ontología se definen cada uno de los componentes anteriores, a la definición explícita de todos los componentes junto con las instancias de la ontología se denomina base de conocimiento (knowledge base). A grandes rasgos una ontología define los términos básicos y relaciones que comprende el vocabulario de un tema concreto, así como las reglas para combinar estos términos y las relaciones para definir extensiones del vocabulario. De este modo, se pueden identificar ya algunas guías para la construcción de ontologías; como identificar términos básicos y relaciones entre ellos, identificar reglas para combinarlos, proporcionar definiciones de los términos y relaciones, etc. La ontología de referencia se utiliza para anotar semánticamente las fuentes de información (sea del nivel que sea) en las aplicaciones involucradas. Tales anotaciones permiten la validación de la afinidad semántica de los sistemas que se utilizan para generar reglas para la transformación de los datos a nivel de instancia. Se generan dos conjuntos de reglas: reglas de transferencia forward y backward. Las primeras se utilizan para traducir una instancia procedente del primer sistema de acuerdo con el formato de la ontología de referencia, las segundas transforman instancias expresadas en el formato previsto al segundo sistema. El problema de proporcionar distintas fuentes de datos tiene diversos puntos: • Compatibilidad. Deben ser fuentes transparentes al usuario.

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• Homogeneidad. Existen diferentes modelos de datos y esquemas. • Fácil acceso. Debe ser posible una fácil recuperación de información y una posible actualización también. • Integración. • Independencia. Las fuentes de datos no pueden estar afectadas por la lógica.

1.3.2. Problemas en ontologías. Identificación de matching semántico erróneo El mapping semántico se basa en el análisis de las diferencias comunes que se pueden encontrar en la validación contra las ontologías de esquemas conceptuales de forma local o descripciones de servicios. Los mismatches se pueden dividir en dos categorías: sin pérdida (o lossless), se producen cuando el conflicto se pueden solucionar sin pérdida de contenido y con pérdida (o lossly), cuando el conflicto no se puede solucionar sin pérdida de contenido. • Sin Pérdida. Se produce cuando los esquemas de dos documentos expresan el mismo contenido sin ninguna pérdida de información. Un elemento del esquema asociado al primer documento corresponde exactamente con un elemento del esquema asociado al segundo documento (o viceversa). O también el significado de un elemento del esquema asociado al primer documento se puede expresar de forma exacta, por medio de una adaptación de los elementos del esquema, a uno o varios elementos del segundo documento.

Se clasifican en: * Nombre. Diferentes etiquetas para el mismo contenido. * Granularidad de atributos. La misma información está distribuida en diferentes atributos. * Organización de la estructura. Diferentes estructuras y organización del mismo contenido. * Atributos sub-clase. Un atributo con un conjunto de valores predefinidos se representa por un conjunto de subclases. * Esquema-Instancia. Se refiere a la información del esquema que contiene los datos. * Codificación. Diferente formato de datos o unidades de medida.