تكامل الأنظمة

يُعرَّف تكامل النظام في الهندسة بأنه عملية جمع الأنظمة الفرعية المكونة في نظام واحد (تجميع الأنظمة الفرعية التي تتعاون بحيث يكون النظام قادرًا على تقديم الوظائف الشاملة) وضمان عمل الأنظمة الفرعية معًا كنظام واحد، ^{[ 1 ]} وفي تكنولوجيا المعلومات ^{[ 2 ]} بأنه عملية ربط أنظمة الحوسبة المختلفة وتطبيقات البرامج ماديًا أو وظيفيًا، ^{[ 3 ]} للعمل ككل منسق.

يقوم مُكامل الأنظمة بدمج الأنظمة المنفصلة باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات مثل شبكات الحاسوب ، وتكامل تطبيقات المؤسسات ، وإدارة عمليات الأعمال ، أو البرمجة اليدوية . ^{[ 4 ]}

يتضمن تكامل الأنظمة دمج الأنظمة القائمة، والتي غالبًا ما تكون متباينة ، بطريقة "تركز على زيادة القيمة المقدمة للعميل" ^{[ 5 ]} (مثل تحسين جودة المنتج وأدائه)، مع توفير قيمة للشركة في الوقت نفسه (مثل خفض التكاليف التشغيلية وتحسين سرعة الاستجابة). ^{[ 5 ]} في عالمنا المعاصر المتصل بالإنترنت ، يكتسب دور مهندسي تكامل الأنظمة أهمية بالغة، إذ يتزايد تصميم الأنظمة بحيث تتصل فيما بينها، سواء داخل النظام قيد الإنشاء أو مع الأنظمة القائمة بالفعل. ^{[ 6 ]}

التكامل الرأسي (على عكس التكامل الأفقي ) هو عملية دمج الأنظمة الفرعية وفقًا لوظائفها، وذلك بإنشاء كيانات وظيفية تُعرف أيضًا باسم "الوحدات المعزولة " . ^{[ 7 ]} تتمثل ميزة هذه الطريقة في سرعة التكامل واقتصاره على الموردين الضروريين، مما يجعلها أقل تكلفة على المدى القصير. من ناحية أخرى، قد تكون تكلفة الملكية أعلى بكثير من الطرق الأخرى، إذ في حالة إضافة وظائف جديدة أو تحسينها، فإن الطريقة الوحيدة الممكنة لتنفيذها (توسيع نطاق النظام) هي إنشاء وحدة معزولة أخرى. ولا يمكن إعادة استخدام الأنظمة الفرعية لإنشاء وظائف جديدة. ^{[ 8 ]}

التكامل النجمي ، المعروف أيضًا باسم التكامل المتشابك ، هو عملية تكامل أنظمة حيث يتم ربط كل نظام فرعي بجميع الأنظمة الفرعية المتبقية. عند النظر إلى النظام الفرعي المراد دمجه، تبدو الروابط شبيهة بالنجمة، ولكن عند عرض المخطط العام للنظام، تبدو الروابط شبيهة بالمعكرونة المتشابكة، ومن هنا جاءت تسمية هذه الطريقة. تختلف التكلفة باختلاف واجهات الأنظمة الفرعية. في حالة تصدير الأنظمة الفرعية لواجهات غير متجانسة أو خاصة، قد ترتفع تكلفة التكامل بشكل كبير. يزداد الوقت والتكاليف اللازمة لدمج الأنظمة بشكل كبير عند إضافة أنظمة فرعية إضافية. من منظور الميزات، غالبًا ما تبدو هذه الطريقة مفضلة، نظرًا لمرونتها العالية في إعادة استخدام الوظائف. ^{[ 8 ]}

التكامل الأفقي، أو ناقل خدمات المؤسسة (ESB)، هو أسلوب تكامل يُخصص فيه نظام فرعي متخصص للتواصل بين الأنظمة الفرعية الأخرى. يتيح هذا الأسلوب تقليل عدد الاتصالات (الواجهات) إلى اتصال واحد فقط لكل نظام فرعي، يتصل مباشرةً بناقل خدمات المؤسسة. يتميز ناقل خدمات المؤسسة بقدرته على ترجمة هذه الواجهة إلى واجهة أخرى. يُسهم هذا في خفض تكاليف التكامل وتوفير مرونة فائقة. عند دمج الأنظمة باستخدام هذا الأسلوب، يُمكن استبدال نظام فرعي بآخر يوفر وظائف مماثلة ولكن بواجهات مختلفة، وذلك بشفافية تامة لبقية الأنظمة الفرعية. الإجراء الوحيد المطلوب هو تطبيق الواجهة الجديدة بين ناقل خدمات المؤسسة والنظام الفرعي الجديد. ^{[ 8 ]}

إلا أن المخطط الأفقي قد يكون مضللاً إذا اعتُقد أنه يمكن تجنب تكلفة تحويل البيانات الوسيطة أو تكلفة نقل المسؤولية عن منطق الأعمال. ^{[ 8 ]}

يُعدّ تكامل دورة حياة الصناعة عمليةً لتكامل الأنظمة، تأخذ في الحسبان أربع فئات أو مراحل للتكامل: التنفيذ الأولي للنظام، والهندسة والتصميم، وخدمات المشروع، والتشغيل. ^{[ 9 ]} يدمج هذا النهج متطلبات كل مرحلة من مراحل دورة حياة الأصل الصناعي عند دمج الأنظمة والأنظمة الفرعية. والنتيجة الرئيسية هي بنية بيانات موحدة قادرة على العمل طوال عمر الأصل.

يُعدّ تنسيق البيانات الموحد أسلوبًا للتكامل يُجنّب كل مُهايئ تحويل البيانات من وإلى تنسيقات التطبيقات الأخرى. عادةً ما تُحدد أنظمة تكامل تطبيقات المؤسسات (EAI) تنسيق بيانات مُستقل عن التطبيق (أو تنسيقًا موحدًا). ^{​​[ 10 ]} كما يُوفر نظام EAI عادةً خدمة تحويل البيانات للمساعدة في التحويل بين التنسيقات الخاصة بالتطبيقات والتنسيقات الموحدة. يتم ذلك على مرحلتين: يُحوّل المُهايئ المعلومات من تنسيق التطبيق إلى التنسيق الموحد للناقل. ثم تُطبّق تحويلات دلالية على هذه البيانات (مثل تحويل الرموز البريدية إلى أسماء المدن، وتقسيم/دمج الكائنات من تطبيق إلى كائنات في التطبيقات الأخرى، وما إلى ذلك).

قد يُمثل تكامل الأنظمة تحديًا للمؤسسات، وقد تُقلل هذه التحديات من عائد الاستثمار الإجمالي بعد تطبيق حلول برمجية جديدة. تشمل بعض هذه التحديات انعدام الثقة وعدم الرغبة في مشاركة البيانات مع شركات أخرى، وعدم الرغبة في إسناد عمليات مختلفة إلى طرف ثالث، ونقص التواصل الواضح وتحديد المسؤوليات، واختلاف الشركاء حول مكان وجود الوظائف، وارتفاع تكلفة التكامل، وصعوبة إيجاد الكفاءات المناسبة، ووجود مستودعات بيانات معزولة، وعدم وجود معايير موحدة لواجهات برمجة التطبيقات (API) . ^{[ 11 ]} تُؤدي هذه التحديات إلى خلق عقبات "تمنع أو تُبطئ تكامل أنظمة الأعمال داخل الشركات وفيما بينها". ^{[ 12 ]} يُعد التواصل الواضح وتبادل المعلومات المُبسط عنصرين أساسيين في بناء عمليات تكامل أنظمة طويلة الأجل تُلبي متطلبات الأعمال.

من ناحية أخرى، قد تكون مشاريع تكامل الأنظمة مُجزية للغاية. فبالنسبة للأنظمة القديمة، تُتيح أشكال التكامل المختلفة إمكانية مشاركة البيانات في الوقت الفعلي. وهذا بدوره يُتيح، على سبيل المثال، نماذج توزيع البيانات بين الناشر والمشترك ، وقواعد البيانات الموحدة، والبنى القائمة على الأحداث ، وتقليل إدخال البيانات يدويًا من قِبل المستخدم (مما يُساعد أيضًا في تقليل الأخطاء)، وتحديث واجهة المستخدم للتطبيق، ونقل مهام الاستعلام وإعداد التقارير من الأنظمة التشغيلية باهظة الثمن إلى أنظمة تجارية أقل تكلفة (مما يُوفر التكاليف، ويُتيح قابلية التوسع، ويُحرر طاقة المعالجة على النظام التشغيلي الرئيسي). وعادةً ما يتم إجراء تحليل شامل للتكلفة والعائد لتحديد ما إذا كان مشروع التكامل يستحق الجهد المبذول.

• جمعية مُكاملِي أنظمة التحكم (CSIA)