Het driedimensionale referentie-architectuurmodel RAMI 4.0

Overzicht

Referentie-architectuurmodel voor Industrie 4.0 (RAMI 4.0)  

Referentie-architectuurmodel voor Industrie 4.0 (RAMI 4.0)

  • Het referentie-architectuurmodel van het toekomstproject Industrie 4.0 (RAMI 4.0) werd gepresenteerd op de Hannover Messe 2015.
  • Vanwege de complexiteit en de ongebruikelijke driedimensionale weergave blijkt het gebruik van RAMI 4.0 voor een deel een uitdaging te zijn.

Toepassing

Automatiseringspyramide RAMI 4.0  

Voor RAMI 4.0 uitgebreide automatiseringspyramide

Volgens de woordenlijst van de vakcommissie VDI/VDE-GMA 7.21 Industrie 4.0 is een referentiemodel gedefinieerd als een model dat algemeen wordt gebruikt en erkend doelmatig is voor het afleiden van specifieke modellen.

In de techniek zijn veel voorbeelden te vinden. Het bekendste is wel het zevenlaagse ISO/OSI-model als referentiemodel voor netwerkprotocollen. Het voordeel dat de toepassing van dergelijke modellen oplevert, zit in het gezamenlijke begrip voor de door elke laag geleverde functionaliteit alsmede de gedefinieerde interfaces tussen de lagen.

Bij de ontwikkeling van RAMI 4.0 stond de industriële productie als toepassingsgebied in het middelpunt. Het spectrum loopt daarbij uiteen van de discrete productie tot en met de procestechniek. De concentratie op de industriële productie zorgt voor een scheidslijn tussen het toekomstproject Industrie 4.0 en het breder opgezette IoT-principe (Internet of Things) van het Industrial Internet Consortium (IIC).

Oplossing

Op rollen gebaseerde weergave in RAMI 4.0  

Op rollen gebaseerde weergave in RAMI 4.0

Het architectuurmodel vereist een driedimensionale weergave. Op de drie assen van RAMI 4.0 worden de niveaus in de hiërarchie van een via het internet gekoppelde productie-installatie, de levenscyclus van installaties en producten alsmede de IT-representatie van een Industrie 4.0-component beschreven. De niveaus in de hiërarchie lijken voor een groot deel op de lagen van de automatiseringspyramide.

De beschrijving van de levenscyclus van installaties en producten met de desbetreffende waardeketens richt zich naar het ontwerp van IEC 62890, dat een onderscheid maakt tussen Type en Instantie. In het ontwikkelingsproces ontstaat in meerdere fasen het type van een product. Het wordt afgesloten met de vrijgave van een speciale productversie. Op basis van het voor serieproductie vrijgegeven type produceert de installatie aansluitend producten die instanties van het type zijn. Staking van levering van componenten of verbeteringen kunnen veranderingen van de producten noodzakelijk maken. Deze worden doorgevoerd bij het type en na beëindiging en vrijgave van de aanpassing als nieuwe productversie in de productie ingevoegd.

Tegenwoordig zijn de in de procesketen gegenereerde gegevens voor een groot deel al in digitale vorm beschikbaar. Daarna worden ze in PLM- en ERP-systemen verwerkt. De productie van klantspecifieke producten vereist hier de mogelijkheid om gegevens die de klant voor de productie van zijn instanties aan de producent heeft gegeven, in geschikte vorm elektronisch in de IT-systemen bij de instantie-gerichte gegevens op te slaan. Ze moeten gedurende de gehele levenscyclus van de instantie beschikbaar zijn en met het bijbehorende type verbonden zijn.

De IT-representatie van een Industrie 4.0-component is op de verticale as aan de hand van zes op elkaar gestapelde lagen (layers) gevisualiseerd. De layers verduidelijken de opvatting van bedrijfsprocessen, functionele beschrijvingen, dataweergaven, het communicatiegedrag inclusief Quality of Service (QoS) alsmede de koppeling van de assets via een Integration Layer. Naast de fysieke bestanddelen zoals componenten, machines, installaties of kabels omvat de Asset Layer ook gegevens uit het ontwikkelingsproces.

De bij de productie vrijkomende en deels klantspecifieke data voor een specifieke instantie dienen eveneens als asset te worden gezien. Door de eenduidige codering van alle Industrie 4.0-componenten biedt de ordening van alle assets een uitgebreide speelruimte voor een asset management. Een dergelijk scenario vereenvoudigt bovendien een vanwege de IT-security door te voeren bedreigingsanalyse van de productie-installatie.

Conclusie

Veel gebruikers vragen zich in verband met Industrie 4.0 af waar de gangbare industriële communicatiesystemen ondergebracht dienen te worden en of hun rol in de toekomst zal veranderen.

Daarbij dient te worden geconstateerd dat de protocollen als voorheen assets (bijv. veldapparaten) via de Integration and Communication Layer (bijv. Profinet) verbinden. Met de verdere verfijning van de Industrie 4.0-component en de bijbehorende beheerschaal zullen in 2016 de eerste implementaties van een Industrie 4.0-conforme communicatie alsmede een weergave van de informatie ontstaan en in testapplicaties kunnen worden uitgeprobeerd.

PHOENIX CONTACT B.V.

Hengelder 56
6902 PA Zevenaar
Postbus 246
6900 AE Zevenaar
(0316) 59 17 20

Deze website maakt gebruik van cookies. Als u onze site blijft gebruiken gaat u akkoord met het gebruik van deze cookies.
Lees onze privacy policy voor meer informatie.

Sluiten