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Industrie 4.0 versus IIC

Zwei Architekturansätze für das industrielle Internet

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RAMI 4.0: Zentrale Bedeutung der Verwaltungsschale

Bild 2: I4.0-Komponente und Lebenszyklus-Vernetzung nach VDI/VDE Statusreport 04/2016 "Struktur der Verwaltungsschale"
Bild 2: I4.0-Komponente und Lebenszyklus-Vernetzung nach VDI/VDE Statusreport 04/2016 "Struktur der Verwaltungsschale"
(Bild: Fraunhofer IPA)

Als essentieller Unterschied zwischen RAMI 4.0 und IIRA lässt sich die explizite Berücksichtigung des Lebenszyklus von Assets oder Gegenständen im Produktionsumfeld nennen. Diese Gegenstände werden in RAMI 4.0 als Industie-4.0-Komponenten definiert, die die digital verbundene Einheit aus der Verwaltungsschale mit ihrem Gegenstand (oder mehreren) sind. Die Verwaltungsschale enthält neben der virtuellen Repräsentation des Gegenstands und der fachlichen Funktionalität zusätzlich das Manifest, das das Verzeichnis der einzelnen Dateninhalte der virtuellen Repräsentation darstellt, und den Komponenten-Manager.

Während sich IIRA primär damit befasst, die Informationsflüsse zu beschreiben und nur physikalische Objekte berücksichtigt, können Industrie-4.0-Komponenten auch immateriell sein, wie etwa ein Produktionsplan oder ein Auftrag. Die Verwaltung einer Instanz eines Produktionsplans etwa ist getrennt zu sehen von seinem Typ, also der allgemeinen Beschreibung.

RAMI berücksichtigt den Lebenszyklus in Industrie-4.0-Komponenten

Durch die explizite Berücksichtigung des Lebenszyklus in Industrie-4.0-Komponenten wird bei RAMI 4.0 die lebenslange Sammlung, Pflege und Erweiterung von Daten und Informationen dieser eindeutig identifizierbaren Komponenten angestrebt, während bei IIRA Daten im Bedarfsfall anfallen und dann auch nur für den vorgesehenen Zweck genutzt werden, etwa zur Big-Data Analyse oder zur Steuerung oder Regelung von Prozessen.

Zu einem Gegenstand können mehrere Verwaltungsschalen existieren. Innerhalb eines Systemumfelds wird jedoch stets nur eine Verwaltungsschale zugewiesen, die alle relevanten Daten beinhaltet. Die Verwaltung, Zugriffe und Verteilung von Informationen übernimmt der Komponenten-Manager, der den Abgleich der Daten verschiedener Verwaltungsschalen einer aktiv oder passiv angebundenen Komponente regelt.

Als Beispiel kann ein Hersteller in die Verwaltungsschale eines Bauteils diverse Parameter ablegen, etwa Materialcharge, Prozesstemperaturen und Drücke bei der Herstellung, Kalibrierwerte, Startparameter, Eigenwerte, Eigenfrequenzen und Bewegungsdaten. Ein Kunde, der das Bauteil in einer Maschine verbaut, kann zu dem von ihm erworbenen Produkt ebenfalls eine Verwaltungsschale anlegen, die Auftragsnummer, Teilenummer, Lieferdatum, Laufleistung, Kalibrierwert, maximale Betriebstemperatur, Gewicht über Zeit, Bewegungsdaten, und Ähnliches enthält.

Beide Architekturen schließen sich nicht gegenseitig aus. RAMI 4.0 hat einen detaillierten Fokus auf der Produktion und kann sich mit IIRA gegenseitig ergänzen, da IIRA ein Framework für die Bereiche Energie, Gesundheit, Produktion, öffentliches Wesen, Verkehr und verwandte industrielle Systeme bereitzustellen versucht, um als Befähiger für zukünftige Plattformen zu dienen.

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* Daniel Stock ist Gruppenleiter für Produktions-IT Architekturen und Integration am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA.

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