Bild 1: Rami 40 (Quelle: ZVEI)
„Wir gehen davon aus, dass die Digitalisierung innerhalb der Industrie eines der Schlüsselthemen über die nächsten Jahren sein wird“, ist ZVEI-Geschäftsführer Frank Bechtloff überzeugt. Dem hält er eine Umfrage des VDMA entgegen, laut derer sich aktuell weniger als 30 % der CTO im Maschinenbau mit dem Thema befassen. „Wir müssen in den Abnehmerbranchen der deutschen Elektroindustrie – und ganz speziell auch im Mittelstand – ein noch größeres Interesse für das Thema Industrie 4.0 wecken“, ruft er auf. Ein Weg führt seiner Meinung nach über einen stärkeren Informationsfluss aus den Arbeitskreisen des ZVEI-Führungskreises Industrie 4.0 heraus.
Auf einem Presse-Round-Table im September informierten Experten deshalb über den Stand ihrer aktuellen Arbeiten. Ferner gaben sie – hinausgehend über die bisherigen theoretischen Betrachtungsweisen – weiterführende Informationen zu RAMI 4.0 und der I4.0-Komponente.
Servohydraulische Achse im RAMI 4.0 als Beispiel
Um RAMI 4.0 einen praktischen Bezug zu geben, zog Martin Hankel, Bosch Rexroth, ZVEI-Führungskreis Industrie 4.0, SG 2 „Referenzarchitektur, Standardisierung & Normung“ sowie SG 1 „Strategie & Framework“, in seinem Vortrag eine servohydraulische Achse als Beispiel heran, Bild 1. An dieser erläuterte er die vertikale Achse des RAMI 4.0, die sogenannte „Layers“-Achse, die aus sechs Schichten (Layers) besteht. Auf ihr wird die IT-Repräsentanz, das heißt das digitale Abbild von in diesem Fall der servohydraulischen Achse, strukturiert Schicht für Schicht beschrieben. Zu unterst wird hier das Asset, im Beispiel das System an sich, bestehend aus Zylinder, Block mit Pumpe, Servomotor, Ventilen usw., definiert.
„Hier werden auch Informationen hinterlegt, die elektrisch nicht in der digitalen Welt abgebildet werden, zum Beispiel solche zur Pumpe oder Ventilen“, erläuterte er. Das Verbindungsglied zur digitalen Welt stellt der Antriebsverstärker dar. Folglich ist er im Integration Layer angesiedelt. „Er ist mit einem Webserver ausgestattet und übernimmt die Umwandlung aller Sensorinformationen. Parallel führt er die Regelungen durch, zum Beispiel von Geschwindigkeit und Moment, und verfügt über zusätzlich ,ladbare‘ Funktionen, wie Condition Monitoring, Safety-Funktionen usw.“, so M. Hankel. Mit Blick auf die nächste Schicht, den Communication Layer, fügt er an: „Hier werden Daten zu Position und Energie weitergegeben. Dies geschieht über Ethernet und OPC UA. Auf dem Functional Layer ist die Lageregelung mit Positionsvergabe sowie dem Sammeln und Auswerten aller Energiedaten abgebildet.“ An dieser Stelle findet dann eine weitere Unterteilung statt: „Die Lageregelung erfolgt in einer Kopfsteuerung. Damit wird ein zweites RAMI mit einbezogen und diesbezüglich eine Verknüpfung mit dessen Functional Layer hergestellt.“ Und im Beispiel-RAMI 4.0 geht es mit dem Business Layer weiter, in dem das Energiemanagement als Geschäftsprozess abgebildet ist.
RAMI 4.0 versus IIRA
Aufgrund aktuell immer wieder aufkommender Diskussionen rund um RAMI 4.0 und das IIC-Referenzarchitekturmodell IIRA leistete M. Hankel auch dahingehend Aufklärungsarbeit: „Beim IIRA handelt es sich um ein eindimensionales Schichtenmodell, bei dem die Hierarchieebene sowie die Lebenszyklus- und Value-Stream-Ebene nach heutigem Stand nicht berücksichtigt sind.“ Dabei beschreibt er dessen Ansatz als stärker aus der IT-Architektur getrieben und das deutsche Modell als aus der Industrieautomatisierung geprägt. Die Unterschiede im Einzelnen werden in Bild 2 und der Tabelle verdeutlicht.