Industrie 4.0 — глоссарий

Industrie 4.0 — глоссарий

Мир проекта Industrie 4.0 включает много специальных понятий. Здесь мы поясним важнейшие из них.

Industrie 4.0 — простое объяснение понятий

В сочетании с темой Industrie 4.0 и Интернет вещей используются специальные понятия, определение которых важно для понимания сложного положения вещей. Далее кратко и просто объясняются наиболее часто употребляемые термины.

Модель для соединения между собой виртуальных и реальных данных при помощи компьютера. Пользователь получает дополнительную информацию, например данные планирования, которые он может сравнить с реальным изделием.

Комбинация элементов одной модели на основе принципов и правил с целью ее конструирования, развития и использования.

Компонент Industrie 4.0 — это однозначно идентифицируемый во всем мире элемент с возможностью коммуникации, состоящий из оболочки управления и физического предмета (Asset).

Automation Markup Language — это формат обмена данными на базе XML. AutomationML™ доступен в качестве открытого и бесплатного стандарта. Он открывает много возможностей для достижения универсальной совместимости при программировании, обслуживании и обмене данными цифровых инструментов.

Большое количество данных, например данные заказчика, параметры потребления энергии и т.п., интеллектуальная обработка необходима для работы ориентированных на пользователя служб, к примеру, для создания индивидуальных профилей клиентов или постоянной оптимизации производства и профилактического обслуживания. На данной основе могут создаваться новые модели предприятий.

Система из интеллектуальных информационных (виртуальных), механических и электронных (физических) компонентов, которые обмениваются между собой информацией через инфраструктуру данных (например. интернет). Реальный и виртуальный миры объединяются.

Кибер-физическая система, которая используется в производстве.

Ограниченный объем функций, предлагаемый объектом или организацией посредством интерфейсов.

Как следствие использования цифровых технологий и методов сильно изменяется наша ежедневная жизнь, экономика и все общество в целом. Это понятие часто встречается, если фирмы используют цифровые технологии, меняются организационные и экономические условия или создаются новые изделия и услуги. При этом делается различие между производством работ, предоставлением услуг и взаимодействием клиентов.

Аналоговые значения преобразуются в цифровые форматы, передаются и обрабатываются дискретно.

При внезапном возникновении изменений цифровой трансформации часто используется понятие «прерывание» (Disruption). В то время как инновации способствуют развитию рынка, понятие прерывистой инновации означает создание полностью новой структуры вплоть до завершения имеющихся коммерческих моделей.

Стандарт данных изделий для классификации и однозначного описания продуктов и услуг вне зависимости от отрасли. Начиная с версии 10.0 стандарт eCl@ss подходит как для применения в отрасли закупок, контроля и сбыта, так и для применения в сфере инженерного проектирования и управления производственными данными независимо от предприятия.

Однозначно идентифицируемый предмет, который управляется на основании его значения в информационном мире.

Приложение или несколько связанных между собой программных приложений или ИТ-систем, которые используются для поддержки планирования ресурсов всего предприятия.

Сеть из вещей (объекты, машины и установки) и при необходимости людей. В данной сети у каждого компонента есть свое место, своя функция, свои потребности. Обмениваясь данными с другими компонентами, он предоставляет в распоряжение свои функции и требует удовлетворения своих потребностей. Целью является самостоятельное решение задач.

Интернет вещей относительно промышленных приложений.

Идеи, алгоритмы, модели, а также все изображения реальных предметов и людей в виртуальной среде.

Для рассмотрения жизненного цикла компонента Industrie 4.0 делают различие между типом и инстанцией.

На базе типа производятся серийные изделия. Каждое изготовленное изделие представляет собой инстанцию данного типа и получает однозначную идентификацию, например серийный номер. Для клиентов изделия сначала являются только типом. Инстанцией они становятся после встраивания в конкретную установку.

Обозначение для будущего проекта Федерального правительства. Industrie 4.0 открывает возможности для оптимизации комплексных процессов производства при помощи новых технологий. Промышленное производство и ИТ все больше срастаются.  Вышестоящей целью является гарантия и укрепление ведущей позиции Германии в мировой производственной промышленности.

Компоненты Industrie 4.0 являются моделью, более подробно описывающей характеристики кибер-физических систем. Аппаратные и программные компоненты в производстве будут поддерживать Industrie 4.0, соответствуя данным характеристикам. При этом речь может идти о производственных системах, машинах или компонентах для электрошкафов.

В течение всего жизненного цикла (от разработки до утилизации) компоненты Industrie 4.0 собирают все необходимые данные в электронном, защищенном контейнере — оболочке управления. Эти данные доступны всем участвующим в процессе создания добавленной стоимости предприятиям.

Вместе с RAMI 4.0 компоненты Industrie 4.0 служат в качестве основы для разработки будущих изделий и моделей предприятий в рамках Industrie 4.0.

Система из компонентов Industrie 4.0 и модулей с меньшей способностью к коммуникации и идентификации, которая служит определенной цели, имеет определенные качества и поддерживает стандартизированные службы и состояния.

Обучаемые системы, выполняющие не только заданные алгоритмы. Так метод глубокого обучения компьютерных систем состоит в том, чтобы научить их распознавать в информации образцы. Компьютер классифицирует их и самостоятельно решает, какое значение имеют эти данные в соответствующем контексте.

При помощи искусственного интеллекта можно осмысленно обрабатывать большой объем данных, например из Интернета вещей.

Последовательная, достаточно детализированная абстракция аспектов в области пользования.

Обнародованная в 2008 году архитектура OPC Unified Architecture (UA) является независимой от платформы ориентированной на сервис архитектурой, которая интегрирует все функции отдельных спецификаций OPC Classic в расширяемую структуру. OPC UA — это промышленный протокол связи для передачи данных между машинами. Он обеспечивает возможность транспортировки таких данных машины, как регулируемые параметры или измеренные значения, и их машиночитаемого описания.

При помощи проекта openAAS должен быть создан мост между концептуальной работой ZVEI над архитектурными моделями (RAMI 4.0, компоненты Industrie 4.0) и практическим внедрением Industrie 4.0 в конструкторских отделах компаний.

RAMI 4.0 сводит все существенные элементы Industrie 4.0 в одной трехмерной многоуровневой модели, к которой могут быть отнесены продукты и системы. Это обеспечивает возможность пошагового преобразования современного мира в мир Industrie 4.0.

На основании трех осей «Hierarchy Levels», «Lifecycle & Value Stream» и «Layers» создается трехмерная карта для решений Industrie 4.0.

Вместе с компонентами Industrie 4.0 RAMI 4.0 служат в качестве основы для разработки будущих изделий и моделей предприятий в рамках Industrie 4.0.

Модель для описания архитектуры всеобщего использования, признанной целесообразной. При этом элементы одной модели комбинируются на основании принципов и правил.

Модель, которая имеет универсальное назначение (в качестве рекомендации) и используется для целевого производства специфических моделей.

Она описывает эффективное и адаптируемое производство, которое в любой момент времени достигает оптимальной добавленной стоимости. Самоорганизующиеся сети создания добавленной стоимости можно улучшать по различным критериям, например, в отношении издержек, готовности или потребления ресурсов.

Для рассмотрения жизненного цикла компонента Industrie 4.0 делают различие между типом и инстанцией.

При разработке идеи одного изделия, машины или установки создается тип. По завершению всех этапов разработки он допускается до серийного производства.

Виртуальное цифровое и активное представление компонента Industrie 4.0 в системе Industrie 4.0. Все важные данные аппаратного или программного компонента создают его виртуальное отражение, которое сохраняется в оболочке управления.

Постоянное преобразование производственного мира отображается в первых трех промышленных революциях: паровой машине, массовом производстве с разделением труда и автоматизации при помощи устройств управления. Сейчас мы переживаем четвертую промышленную революцию. При этом миры ИТ и производства объединяются в сети создания добавленной стоимости.

Пользователь постоянно окунается в виртуальный мир 360°, обычно при помощи виртуально-реальных очков. По сравнению с AR, Augmented Reality, пользователь не воспринимает реальное окружение.

Источники

  • "Платформа Industrie 4.0",
    http://www.plattform-i40.de/I40/Navigation/DE/Service/Glossar/glossar.html, 17 июля 2017
  • "<AutomationML/>", https://www.automationml.org/o.red.c/organisation.html, 17 июля 2017
  • "Понятия", http://i40.iosb.fraunhofer.de/FA7.21%20Begriffe, 17 июля 2017"
  • "ecl@ss", https://www.eclass.eu/eclasscontent/standard/overview.html.de, 17 июля 2017
  • "Эталонная модель архитектуры RAMI 4.0 и компоненты Industrie 4.0",
    https://www.zvei.org/themen/industrie-40/das-referenzarchitekturmodell-rami-40-und-die-industrie-40-komponente/, 17. июля 2017 г.
  • "Unified Architecture", https://opcfoundation.org/about/opc-technologies/opc-ua/, 17 июля 2017
  • "openAAS",
    http://www.openautomation.de/detailseite/openaas-erster-meilenstein-gesetzt.html, 26.9.2016
  • "Лексикон", https://www.gruenderszene.de/lexikon/begriffe, 17 июля 2017

Phoenix Contact UAB

Svitrigailos str. 11M
03228, Vilnius
+370 5 2106321