Dr. Hans Jörg Stotz, Senior Vice President Products & Innovation bei SAP, vertritt SAP im

Dr. Hans Jörg Stotz, Senior Vice President Products & Innovation bei SAP, vertritt SAP im Lenkungskreis der Plattform Industrie 4.0. - Bild: SAP

Die Referenzarchitektur RAMI 4.0 orientiert sich an der Industrie, IIRA an der Software-Entwicklung, besagt eine exklusive Analyse für Produktion durch Dr. Peter Adolphs, Pepperl + Fuchs, und Dr. Hans Jörg Stotz, SAP.

Referenzarchitekturen, offene Standards und Normen helfen bei der Vernetzung und Integration in der Wertschöpfung. Die Plattform Industrie 4.0 hat die erste Version des Referenzarchitekturmodells Industrie 4.0 (RAMI 4.0) im April 2015 vorgestellt. Es vereint unterschiedliche Aspekte in einem gemeinsamen Modell. Die vertikale Integration beschreibt die Vernetzung von Produktionsmitteln oder Diensten untereinander. Als neue Aspekte kommen im Vergleich zu IEC 62264 nun das Produkt selbst sowie die dynamische Abbildung von Wertschöpfungsnetzwerken hinzu (‘Connected World’).

Doch Industrie 4.0 geht noch deutlich weiter. Technische, administrative und kommerzielle Daten, die rund um ein Produktionsmittel oder Werkstück entstehen, müssen über die komplette Wertschöpfungskette konsistent und jederzeit über das Netzwerk verfügbar sein. Die waagerechte Achse dient der Darstellung des Lebenszyklus von Anlagen beziehungsweise Produkten. Dabei hat man den Lebenszyklus des Typs und der einzelnen Instanz des Typs auf eine Achse des Modells gebracht. Die sechs Ebenen beschreiben letztlich die IT-relevanten Sichten von Industrie 4.0.

RAMI 4.0 konzentriert sich dediziert auf die produzierende Industrie

Im Vergleich zum komplementären Ansatz des Industrial Internet Consortium (IIC), das mit der Industrial Internet Reference Architecture (IIRA) ein eigenes Referenzmodell formuliert hat, konzentriert sich das RAMI 4.0 dezidiert auf die produzierende Industrie. Wo die IIRA momentan noch generisch von einem ‘physischen System’ spricht, benennt RAMI 4.0 auf unterster Ebene explizit das ‘Produkt’ oder ‘Produktionsmittel’. Auf der obersten Hierarchie-Ebene der “Connected World” ist aber durchaus eine “Schnittstelle” zum Internet der Dinge außerhalb des engeren Produktionsverbunds vorgesehen.

Ein wesentliches Element des RAMI 4.0 ist die Industrie-4.0-Komponente. Hinter diesem sperrigen Begriff steht ein Modell zur Einbindung eines beliebigen Assets (Produkt oder Teile der Produktionsanlage) in die Kommunikation. Dieses Modell schließt neben der Kommunikation dieser Assets untereinander oder mit der Cloud auch das Datenmanagement über den kompletten Lebenszyklus und den funktionalen Zugriff auf das Asset aus der Cloud ein. Dazu bedient sich die I4.0-Komponente einer IT-Verwaltungsschale, die die Schnittstelle des Assets zur I4.0-Welt ist. Dieser Ansatz fokussiert auf die Erfordernisse einer Produktion – dem Ziel von Industrie 4.0.

Die Referenzarchitektur IIRA ist auf hohe Daten- und Prozesssicherheit ausgerichtet

Als Gegenentwurf ist das IIRA eng mit der Object Modelling Group (OMG) verzahnt und zeigt somit eine eng an die Softwareentwicklung angelehnte Perspektive, zum Beispiel in Fragen der IT-Sicherheit oder der Datenverarbeitung. Hier liegt auch die Stärke der IIRA: Jeder Viewpoint und auch die Implementierung sind konsistent mit anderen Software-Referenzmodellen und konsequent auf hohe Daten- und Prozesssicherheit ausgerichtet. Die Berücksichtigung des Lebenszyklus sowie der vertikalen Verknüpfung von Produkten, Unternehmen und ihren Netzwerken kommt hierbei aber zu kurz.

Abgesehen von den konzeptionellen Unterschieden verfolgen beide Referenzarchitekturen aber das gleiche Ziel: Standards zu formulieren, um Informationen zwischen cyber-physischen Systemen und ihren übergeordneten Ebenen und zwischen Firmen effizient auszutauschen. Beide Ansätze ergänzen sich sinnvoll. Genau deshalb bringen sich Unternehmen wie Siemens, SAP, aber auch die Deutsche Telekom im IIC wie in der Plattform Industrie 4.0 aktiv ein.

Grundlage einer zukünftigen Standardisierung ist die Erprobung von Anwendungsfällen (Use-Cases) in Testbeds. Diese spielen sowohl in der Plattform Industrie 4.0 als auch im IIC eine entscheidende Rolle. RAMI 4.0 dient dabei als Referenzrahmen, in dem sich offene Fragen bei den Use-Cases entlang der drei Achsen verorten lassen. Rami 4.0 bietet damit eine spezifische Grundlage, Use-Cases zu beschreiben, anstehende Standardisierungsbedarfe zu identifizieren und mögliche Lösungen in Testbeds zu erproben. Als solches nimmt es eine zentrale Rolle in den Aktivitäten der Plattform Industrie 4.0 ein. Bis es soweit ist, gilt es allerdings noch einheitliche Semantik-Standards für die Kommunikation von I4.0 Komponenten zu definieren – einem der zentralen Themen in der Plattform Industrie 4.0.”

Gunnar Knüpffer