Reference Architecture for Industrie 4.0 (RAMI 4.0)

Industrie 4.0 is een verhaal met zoveel aspecten dat het vaak moeilijk is om het overzicht te bewaren. Dat is niet alleen een academisch probleem voor de organisaties die Industrie 4.0 willen vormgeven, het stelt bedrijven ook voor uitdagingen wanneer ze bepaalde aspecten ervan willen implementeren. De Reference Architecture for Industrie 4.0 (RAMI 4.0) biedt hierbij een leidraad.

De Reference Architecture for Industrie 4.0 (RAMI 4.0) werd in 2015 ontwikkeld door het Duitse Platform Industrie 4.0 dat organisaties verenigt die actief zijn in de ontwikkeling van het concept.

RAMI wil een model zijn waarin alle aspecten van Industrie 4.0 ondergebracht kunnen worden zodat men ze kan afbakenen en situeren. Alle bestaande technologieën en standaarden kunnen op die manier gekaderd worden in het grotere geheel.

Dat moet het ook mogelijk maken om missing links te identificeren – uitdagingen waarvoor vandaag nog geen gepaste oplossing bestaat. Voor oplossingen die elkaar in het model overlappen kan men dan weer keuzes maken teneinde de meest geschikte standaard of technologie naar voor te schuiven.

Het RAMI model is duidelijk academisch van aard en heeft een haast filosofisch kantje. Toch wordt er door organisaties en bedrijven regelmatig naar verwezen.

Platform Industrie 4.0 moedigt iedereen aan om ontwikkelingen inzake Industrie 4.0 in het model te kaderen. Bedrijven kunnen zo onder meer verzekeren dat hun nieuwe producten future proof zijn en passen in het brede concept dat geleidelijk aan vorm krijgt.

Tegelijk bevordert het model de samenwerking door ervoor te zorgen dat alle deelnemers aan een discussie het over hetzelfde aspect van Industrie 4.0 hebben.

Driedimensionaal model

Op een eerst as (rechts onderaan in de afbeelding) worden alle “dingen” in de wereld hiërarchisch geordend, een beetje zoals de gekende automatiseringspiramide doet. Daarbij wordt verwezen naar de normen IEC 62264 en IEC 61512. Links op de as vindt men individuele producten en componenten. Wanneer men naar rechts beweegt, worden deze gegroepeerd tot werkstations, productielijnen en uiteindelijk de geconnecteerde wereld.

Een tweede as (links onderaan in de afbeelding) geeft de life cycle van de dingen weer, van concept in de ontwikkelingsfase tot afgewerkt product dat onderhouden moet worden. Leidraad hierin is de norm IEC 62890.

De derde as (verticaal in de afbeelding) toont de verschillende lagen van abstractie en geeft uiteindelijk de architectuur voor Industrie 4.0 weer. Onderaan bevinden zich alle fysieke objecten. In de tweede laag wordt de overgang naar de digitale wereld gemaakt en worden alle parameters vastgelegd die een fysiek object kenmerken. De derde laag gaat over de manieren waarop de buitenwereld toegang krijgt tot die data. Vervolgens wordt aan die data betekenis gegeven zodat ze bruikbaar is voor mensen en machines. In de functionele laag gaat men met die data aan de slag om services te creëren. De toplaag tenslotte combineert die services tot business processen.

Bewegen doorheen het model

De clue van het model bestaat er nu in om alle aspecten van Industrie 4.0 te situeren en de onderlinge relaties aan te duiden. Dat laatste houdt in dat men in drie dimensies beweegt doorheen het model.

Als voorbeeld, om het wat concreter te maken, nemen we de communicatie tussen een sensor en een PLC. Op de Product Life Cycle as bevinden beide zich helemaal rechts omdat het operationele producten zijn. Op de hiërarchische as staat de PLC rechts van de sensor.

De communicatie tussen beide vindt in de verticale as plaats op het functionele niveau. Het leveren van een meetwaarde is immers een service van de sensor. Het volledige traject bestaat er dan in van het elektrische meetsignaal in de sensor tot op het functionele niveau te brengen. Daar kan de PLC het inlezen en omzetten naar concrete fysieke actie.

Het opslaan van meetwaarden in een databank in de cloud is eveneens een transactie in het functionele niveau. De cloud kan in het model aangeduid worden als de connected world, rechts op de hiërarchische as. De realiteit houdt echter in dat er ergens in de fysieke wereld een server is waar de data terechtkomt. Ook dat traject kan in RAMI precies gedefinieerd worden.

© Productivity.be, Foto: Platform Industrie 4.0