RAMI 4.0:三維參考架構模型

總覽

用於 Industrie 4.0 的參考架構模型(RAMI 4.0)  

用於 Industrie 4.0 的參考架構模型(RAMI 4.0)

  • 此前瞻性 Industrie 4.0 專案參考架構模型(RAMI 4.0)在 Hannover Messe 2015 上展示。
  • 由於 RAMI 4.0 的複雜性,以及其三維表達方示並不常見,使得這一模型的應用有一定的挑戰性。

應用

RAMI 4.0 自動化金字塔  

針對 RAMI 4.0 擴展的自動化金字塔

根據 VDI/VDE-GMA 7.21 Industrie 4.0 技術委員會的詞彙表,參考模型的定義為:具有通用性,也可用於衍生特定模型的模型。

在這一技術領域,有多種範例。最為知名的範例是七層 ISO/OSI 模型,該模型用作網路協議的參考模型。使用這種模型的優勢是,各層以及層與層之間介面的功能可以通用理解。

RAMI 4.0 的開發目標專注於作為初步應用領域的工業生產。這一模型涵蓋的範圍從離散型製造到過程技術。專注工業生產這一點,將前瞻性的 Industrie 4.0 專案和覆蓋面更廣泛的工業網際網路聯盟 (IIC) 的 IoT(物聯網)方法區分開來。

解決方案

RAMI 4.0 中的角色作用  

RAMI 4.0 中的角色作用

該架構模型需要以三維方式表示。RAMI 4.0 的三條軸描述了透過網際網路連網的製造系統層級,系統和產品的生命週期、以及 Industrie 4.0 構成要素的 IT 結構。層級在本質上與自動化金字塔的各層相同;

利用相應增值鏈對系統和產品的生命週期進行描述是基於 IEC 62890 草案,該草案區分了類型與實例。產品的類型會在開發過程中的多個階段出現, 類型確定後,便會發佈特定產品型號。之後,系統基於開放量產的類型,生產該類型的實例。如組件停止供應或改良,產品將可能需要變更。一旦這些變更獲得最終確認並且開放,便對該類型進行相應變更,並作為新版本產品引入製造過程中。

過程鏈中生成的資料大部分均能以數位形式利用。之後,資料在 PLM 和 ERP 系統中獲到處理。為了製造個人化產品,必須能夠將客戶提供給製造商用於製造其實例的資料,以與實例相關的合適電子格式儲存在 IT 系統中。在實例的整個生命週期中,這些資料必須可用,且需鏈結相關的類型。

Industrie 4.0 構成要素的 IT 結構在縱軸上,以六個互疊層的形式視覺化顯示。這些層有助於業務過程、功能描述、資料映射器和通訊行為的視覺化,包括服務品質 (QoS) 和資產通過整合層鏈接。除組件、機械、系統或電纜等實體物質方面外,資產層還包括來自開發過程的資料。

生產過程中所生成的資料,以及某些情況下適用於特定實例的客製化資料也會被視為資產。由於所有 Industrie 4.0 構成要素均可清晰識別,所有資產的分類使得資產管理的範圍更廣。這種情況也使得在對製造系統進行威脅分析時更為容易,而威脅分析是 IT 安全所必要的。

總結

在談到 Industrie 4.0 時,很多使用者會想瞭解已建立的工業通訊系統適用於何種情況,以及其作用在未來會不會發生變化。

在此應注意的是,協議與資產(如現場設備)的情況類似,均透過整合和通訊層(如 PROFINET)包含在內。隨著 Industrie 4.0 構成要素和相關管理殼層的進一步精細化,與 Industrie 4.0 相容的通訊和資訊展示將在 2016 年開始實施,並在測試應用中進行測試。

菲尼克斯有限公司

11560 台北市南港區三重路 66 號 3 樓 B 室 (南港軟體園區)
02 2785 2155