Modelo de arquitetura de referência tridimensional RAMI 4.0

Visão geral

Modelo de arquitetura de referência para Industrie 4.0 (RAMI 4.0)  

Modelo de arquitetura de referência para Industrie 4.0 (RAMI 4.0)

  • O modelo de arquitetura de referência do projeto do futuro Industrie 4.0 (RAMI 4.0) foi apresentado na Hannover Messe 2015.
  • Devido à sua complexidade e a representação tridimensional invulgar, a utilização de RAMI 4.0 é, em parte, um desafio.

Aplicação

Pirâmide de automação RAMI 4.0  

Pirâmide de automação ampliada para RAMI 4.0

De acordo glossário da comissão técnica VDI/VDE-GMA 7.21 Industrie 4.0, um modelo de referência é definido como um modelo que é amplamente utilizado e reconhecido como adequado para derivar modelos específicos.

Na técnica existem muitos exemplos. O mais conhecido é o modelo de sete níveis ISO/OSI que se revela um modelo de referência para protocolos de rede. A vantagem resultante da utilização de tais modelos está no entendimento comum das funcionalidades prestadas por cada nível, assim como as interfaces definidas entre cada nível.

No desenvolvimento de RAMI 4.0 esteve em foco a produção industrial como área de aplicação. O espectro vai desde o fabrico discreto até à tecnologia de processo. A concentração na produção industrial delimita o projeto do futuro Industrie 4.0 da ampla abordagem IoT (Internet of Things) do Industrial Internet Consortium (IIC).

Solução

Representação com base na função em RAMI 4.0  

Representação com base na função em RAMI 4.0

O modelo de arquitetura requer uma representação tridimensional. Nos três eixos de RAMI 4.0 são descritos os níveis hierárquicos de uma instalação de fabricação ligada em rede através da Internet, o ciclo de vida de instalações e de produtos, bem como a representação TI de um componente Industrie 4.0. Os níveis hierárquicos são praticamente semelhantes aos níveis da pirâmide de automação.

A descrição do ciclo de vida de instalações e de produtos com as cadeias de criação de valor correspondentes baseiam-se na concepção de IEC 62890, que distingue entre o tipo e instância. No processo de desenvolvimento, o tipo de um produto é determinado em várias fases. Ele termina com a liberação de uma versão especial do produto. Com base no tipo liberado para a produção em série, a instalação cria depois produtos que são instâncias do tipo. Descontinuações de componentes ou melhorias podem tornar necessárias alterações nos produtos. Elas são feitas no tipo e, após conclusão e liberação do ajuste, introduzidas na fabricação como uma nova versão do produto.

Atualmente, os dados gerados nas cadeias de processo estão disponíveis em grande parte em formato digital. Depois são processados em sistema PLM e ERP. A fabricação de produtos individuais requer a possibilidade de salvaguarda dos dados, que o cliente transmitiu aos produtores para a produção de suas instâncias, em formato adequado por via eletrônica nos sistemas TI para os dados relativos à instância. Eles têm de estar disponíveis ao longo de todo do ciclo de vida da instância e estar associados ao tipo correspondente.

A representação TI de um componente Industrie 4.0 é visualizada no eixo vertical com base em seis níveis (Layer) empilhados. Os Layer esclarecem o modo de ver processos de negócio, descrições funcionais, imagens de dados, comportamento de comunicação, incluindo a qualidade do serviço (QoS), assim como a associação de ativos (Assets) através de um Layer integrado. Além dos componentes físicos, tais como componentes, maquinaria, equipamentos ou cabos, o Asset Layer também inclui dados do processo de desenvolvimento.

A produção obtida e, em parte, os dados individuais do cliente para a instância específica devem também ser considerados como um ativo. Através da identificação clara de todos os componentes de Industrie 4.0, a disposição de todos os ativos providencia uma margem ampliada para o gerenciamento de ativos. Tal cenário também simplifica a realização de uma análise de ameaça da instalação de fabricação por razões de segurança TI.

Resumo

No âmbito de Industrie 4.0, muitos usuários colocam a questão, como os sistemas de comunicação industrial estabelecidos devem ser classificados e se o seu papel vai mudar no futuro.

Para o efeito é conveniente determinar que os protocolos como até agora os ativos (p. ex. equipamentos de campo) se ligam através do Layer de integração e comunicação (p. ex. Profinet). Com mais aperfeiçoamentos de componentes Industrie 4.0 e da respectiva parte administrativa, em 2016 serão criadas as primeiras implementações de uma comunicação compatível Industrie 4.0, assim como uma apresentação de informações, que podem ser testadas em aplicações de teste.

PHOENIX CONTACT
Ind. Com. Ltda.

Rua Francisco Corazza, 20 a 100
Pq. Residencial da Lapa
São Paulo/SP CEP: 05038-130
CNPJ 68.404.912/0001-62
(11) 3871-6400 (PABX)