Kolmiulotteinen viitearkkitehtuurimalli RAMI 4.0

Yleistä

Viitearkkitehtuurimalli Industrie 4.0:lle (RAMI 4.0)  

Viitearkkitehtuurimalli Industrie 4.0:lle (RAMI 4.0)

  • Industrie 4.0 -tulevaisuusprojektin viitearkkitehtuurimalli (RAMI 4.0) esiteltiin Hannover Messe 2015 -messuilla.
  • Kompleksisuuden ja epätavallisen kolmiulotteisen esitystavan vuoksi RAMI 4.0:n käyttö on osoittautunut osin haasteelliseksi.

Sovellus

Automaatiopyramidi RAMI 4.0  

RAMI 4.0:lle laajennettu automaatiopyramidi

VDI/VDE-GMA 7.21 Industrie 4.0 -ammattijulkaisun sanaston mukaan viitemalli määritellään malliksi, joka on yleisessä käytössä ja tarkoituksenmukainen erityisten mallien johtamiseen.

Tekniikassa on useita esimerkkejä. Tunnetuin on 7-kerroksinen ISO/OSI-malli verkkoprotokollien viitemallina. Näiden mallien etuja ovat kunkin kerroksen toimintojen keskinäinen ymmärrys sekä määritellyt rajapinnat kerrosten välillä.

RAMI 4.0:n kehittämisen keskipisteenä on ollut teollisuustuotanto sovellusalueena. Kirjo ulottuu erillistuotannosta prosessitekniikkaan. Keskittyminen teollisuustuotantoon rajaa Industrie 4.0 -tulevaisuusprojektin muista Industrial Internet Consortium -organisaation (IIC) IoT-malleista (Internet of Things).

Ratkaisu

Roolipohjainen esitystapa RAMI 4.0:ssa  

Roolipohjainen esitystapa RAMI 4.0:ssa

Arkkitehtuurimalli edellyttää kolmiulotteista esitystapaa. RAMI 4.0:n kolmella akselilla esitetään Internetin kautta verkotetun tuotantojärjestelmän hierarkiatasot, laitteistojen ja tuotteiden elinkaaret sekä Industrie 4.0 -komponentin IT-näkyvyys. Hierarkiatasot vastaavat olennaisilta osin automaatiopyramidin tasoja.

Laitteistojen ja tuotteiden elinkaarikuvaus vastaavine arvoketjuineen seuraa IEC 62890 -luonnosta, joka erottaa toisistaan tyypin ja instanssin. Tuotteen tyyppi syntyy useammassa suunnitteluprosessin vaiheessa. Tyyppi on valmis, kun tietty tuoteversio hyväksytään. Sarjatuotantoon hyväksytyn tyypin pohjalta järjestelmä valmistaa sitten tuotteita, jotka ovat tyypin instansseja. Rakenneosan valmistuksen loppuminen tai parannukset saattavat edellyttää muutoksia tuotteeseen. Kun tyypille tehtävät muutokset on suoritettu ja hyväksytty, uusi tuoteversio menee tuotantoon.

Jo nykyisin monet prosessiketjuissa luodut tiedot ovat saatavilla digitaalisessa muodossa. Sen jälkeen niitä käsitellään PLM- ja ERP-järjestelmissä. Yksilöllisten tuotteiden valmistus vaatii mahdollisuuden tallentaa tietoja, jotka asiakas on instanssinsa valmistusta varten antanut valmistajalle, sopivassa muodossa IT-järjestelmien instanssikohtaisiin tietoihin. Niiden pitää käsittää instanssin koko elinkaari ja liittyä sille kuuluvaan tyyppiin.

Industrie 4.0 -komponentin IT-näkyvyys on visualisoitu pystysuoralla akselilla kuudessa päällekkäisessä kerroksessa (layer). Kerrokset selventävät liiketoimintaprosessien näkökulmaa, toimintokuvauksia, tietokuvia, tietoliikenneominaisuuksia Quality of Service (QoS) mukaan lukien, sekä resurssien liitäntää integraatiokerroksen kautta. Fyysisten elementtien, kuten komponenttien, koneiden, laitteistojen tai kaapelien, lisäksi resurssikerros sisältää myös tietoja suunnitteluprosessista.

Tuotannossa syntyvät ja osin asiakaskohtaiset tiedot tietystä instanssista ovat myös resursseja. Koska kaikki Industrie 4.0 -komponentit on merkitty yksiselitteisesti, kaikkien resurssien ryhmitys tarjoaa lisää mahdollisuuksia resurssienhallinnalle. Tämä skenaario helpottaa lisäksi IT-turvallisuuden vuoksi suoritettavaa tuotantojärjestelmän uhka-analyysiä.

Johtopäätös

Useat käyttäjät pohtivat Industrie 4.0:n käyttöön liittyen, minne vakiintuneet teollisuuden tiedonsiirtojärjestelmät sijoitetaan ja muuttuuko niiden rooli tulevaisuudessa.

Protokollat yhdistävät edelleen resurssit (esim. kenttälaitteet) integraatio- ja tiedonsiirtokerroksen (esim. PROFINET) kautta. Industrie 4.0 -komponenttien ja vastaavan hallintaliittymän kehittämisen myötä voidaan vuonna 2016 ottaa käyttöön ensimmäinen Industrie 4.0 -yhteensopiva tiedonsiirto ja tietojen esitystapa testisovelluksineen.

PHOENIX CONTACT OY

Niittytie 11
FI-01300 Vantaa
Contact Center:
+358 (0)9 3509 0290

Tekninen asiakaspalvelu:
+358 (0)9 3509 0260

Puheluiden hinnat 1.6.2016 alkaen 8,35 snt/puhelu + 16,69 snt/minuutti.

Referrer:

Tämä sivusto käyttää evästeitä. Jatkamalla sivuston selaamista, hyväksyt evästeiden käytön. Lue lisää ehdoistamme.

Sulje