Aktuální vydání

celé číslo

04

2022

veletrh Amper 2022
celé číslo

Referenční model struktury Industrie 4.0 RAMI 4.0

RAMI 4.0 spojuje základní charakteristiky koncepce Industrie 4.0 do trojrozměrného vrstvového modelu. Na základě tohoto modelu mohou být jednotlivé funkce Industrie 4.0 rozděleny do tříd a dále rozvíjeny.

 
Referenční model struktury Industrie 4.0, v němčině Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0, zkráceně RAMI 4.0, jehož autory jsou společně sdružení BITKOM, ZVEI a VDMA, popisuje v trojrozměrném prostoru všechny základní aspekty Industrie 4.0. Díky tomu jsou komplexní vazby rozděleny do menších a jednodušších substruktur, jež lze rozvíjet samostatně.
 
Na pravé horizontální ose jsou hierarchické vrstvy podle mezinárodní normy IEC 62264 Integrovaný systém podnikového řízení. Tyto hierarchické vrstvy reprezentují různé funkce v továrnách a výrobních zařízeních. Aby bylo možné reprezentovat prostředí Industrie 4.0, byly tyto funkce rozděleny do několika částí, od „produktu“ až po propojení do internetu věcí a služeb, označené „propojený svět“.
 
Levá horizontální osa představuje životní cyklus zařízení a produktů na základě IEC 62890 Správa životního cyklu produktů a systémů používaných pro měření, řízení a automatizaci v procesním průmyslu. Osa rozlišuje dvě třídy: typ a instance. Typ se stane instancí, když je výrobek zkonstruován, je ukončeno testování prototypu a začala sériová výroba.
 
Šest vrstev na vertikální ose je určeno k popsání vlastností zařízení pomocí rozkladu vrstvy po vrstvě na základě virtuálního mapování. Takováto ztvárnění pocházejí z informační a komunikační techniky, kde je běžné, že jsou vlastnosti složitých systémů rozkládány do jednotlivých vrstev.
 
V rámci těchto tří os mohou být zmapovány všechny základní vlastnosti Industrie 4.0, takže zařízení lze potom pomocí modelu snadno klasifikovat.
 
V modelu jsou zahrnuty rozdílné uživatelské pohledy, a model tudíž poskytuje obecné chápání toho, co je v Německu rozuměno pod pojmem Industrie 4.0. Díky modelu RAMI 4.0 potom mohou být požadavky na jednotlivé sektory – od automatizace a strojírenství po procesní inženýrství – řešeny v příslušných průmyslových sdruženích a standardizačních
komisích.
 
Celý model lze považovat za 3D mapu projektu Industrie 4. 0. Nabízí základní přehled požadavků na jednotlivé sektory společně s národními a mezinárodními standardy tak, aby projekt Industrie 4.0 mohl být definován a mohl se dále rozvíjet. Díky modelu mohou být snadněji identifikována a opravena místa překrývání standardů a různé mezery mezi nimi.
 
Model RAMI 4.0 je základnou pro další kroky potřebné k realizaci projektu Industrie 4.0:
  • Identifikace – Identifikace je nezbytným předpokladem pro spolupráci zařízení, která se autonomně navzájem vyhledávají v rámci sítě. Existuje mnoho standardů, je však zapotřebí vyvinout jednotné řešení.
  • Sémantika – Pro komunikaci mezi přístroji, stroji a zařízeními různých výrobců je nezbytná konzistentní výměna dat. To vyžaduje jednotnou sémantiku včetně společné syntaxe pro data.
  • Kvalita služeb – Je třeba definovat kritické služby a jejich kvalitu, QoS. Jde např. o přesnost synchronizace, schopnost práce v reálném čase nebo spolehlivost komunikace.
V průmyslové automatizaci existuje nespočet komunikačních rozhraní a protokolů. Mezi nejčastější komunikační protokoly mezi zařízeními patří protokoly provozních sběrnic, průmyslového Ethernetu nebo standard OPC UA. Je třeba přezkoumat jejich vhodnost pro komunikaci v rámci Industrie 4. 0.
[HANKEL, M.: Industrie 4.0: The Reference Architectural Model Industrie 4.0 (RAMI 4.0). ZVEI, Frankfurt am Main, 2015.]
(jč)
 

Obr. 1. Model RAMI 4.0 (podle ZVEI)