RAMI 4.0:三维参考架构模型

概览

工业4.0的参考架构模型(RAMI 4.0)  

工业4.0的参考架构模型(RAMI 4.0)

  • 2015年汉诺威工业博览会展示了工业4.0的参考架构模型RAMI 4.0。
  • 由于其复杂性和新颖的三维表示法,RAMI 4.0的使用也是一大挑战。

应用案例

RAMI 4.0自动化金字塔  

RAMI 4.0扩展自动化金字塔

根据VDI/VDE-GMA 7.21工业4.0技术委员会提供的术语表,参考模型是一种普遍适用并可衍生出特定模型的模型。

在技术领域有很多这样的例子。其中最著名的是网络协议的参考模型——七层ISO/OSI模型。使用这类模型的好处在于对每层功能已达成了共识并确定了层级间的接口。

RAMI 4.0的开发聚焦工业生产,将其作为主要应用领域。范围可覆盖从离散生产到过程技术。这种对工业生产的聚焦将面向未来的工业4.0项目与工业互联网联盟(IIC)所提倡的IoT(物联网)体系架构区别开来。

解决方案

RAMI 4.0的基于角色表示法  

RAMI 4.0的基于角色表示法

结构模型采用三维表示。RAMI 4.0以一个三维模型展示了通过互联网组网的制造系统层级、自动化系统及产品的生命周期以及工业4.0组件的IT结构。层级本质上等同于自动化金字塔结构的层级。

RAMI 4.0模型在价值流层面执行自动化系统及产品生命周期管理标准IEC 62890,进一步将生命周期划分为样机开发(type)和产品生产(instance)两个阶段。Type出现在多个开发阶段。随着产品具体型号的放行而最终定型。Instance阶段进行产品的规模化、工业化生产,每个产品是原型(type)的一个实例(instance)。一旦组件停用或改进,产品也随之改动。首先对样机原型进行修改,修改方案确定和放行后,再将修改方案引入生产制造过程。

过程链中产生的大部分数据可转化为数字形式, 然后在PLM和ERP系统中处理。为生产个性化产品,必须将客户提供给制造商的实例数据以适合产品生产的电子格式保存在IT系统中。整个产品的生命周期内都可获取这些数据并链接至相关的样机原型。

工业4.0组件的IT结构在垂直轴上分为六个层级。这些层级有助于直观表现业务流程、功能描述、数据映射、通信行为(含服务质量QoS)、集成和资产。除包含组件、机械、系统或电缆的物理层外,资产层还包括来自开发过程的数据。

生产过程中产生的数据以及某些具体实例的用户定制数据都视为一种资产。通过明确区分工业4.0组件和划分所有资产,为资产管理提供了更为广阔的空间。这种方案有助于根据IT安全规定进行制造系统的威胁分析。

案例总结

谈及工业4.0,许多用户都会考虑现有工业通信系统是否合适,他们的角色是否会在未来发生变化。

需要注意的是,协议和资产(如:现场设备)通过集成和通信层(如:PROFINET)融合成一体。随着工业4.0组件和相关管理框架的进一步改进,符合工业4.0的通信和信息表示法将在2016年实施并通过各种测试应用进行测试。

菲尼克斯(中国)投资有限公司

南京江宁开发区菲尼克斯路36号
邮编:211100
86-25-52121888

技术支持热线

400 828 1555