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Arbeitsgruppe „Referenzarchitektur, Standardisierung und Normung“

Einleitung

Standardisierung in der Industrie ist kein neues Phänomen. Industrie 4.0 bringt jedoch eine wesentliche Änderung mit sich: Standards, die einen kleinen Ausschnitt der Produktion regeln, reichen nicht mehr aus. Die Produktion vernetzt sich und in den Standards müssen Hard- und Software, Anwender- und Anbieterbranchen sowie Produktdesign bis -recycling zusammengedacht werden. Nur so können verschiedene Komponenten in digitalen Ökosystemen reibungslos zusammenarbeiten (Stichwort: Interoperabilität).

Für Unternehmen sind einheitliche, offene Standards sehr wichtig. Sie sichern einen fairen Wettbewerb und senken Investitionsrisiken. Offener Standards helfen dem deutschen Mittelstand seine Innovationskraft ins digitale Zeitalter zu überführen.

Die Arbeitsgruppe "Referenzarchitekturen, Standards und Normung" entwickelt die Grundlagen für einheitliche, offene Standards und trägt ihre Ideen in die internationalen Standardisierungsprozesse.

Im ersten Schritt hat die Arbeitsgruppe das Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) aufgesetzt. Mit dem Modell zeigt die Arbeitsgruppe, welche Bereiche in einem Unternehmen an welchen Schnittstellen in die vernetzte Produktion integriert sind. RAMI 4.0 schließt technische Standards, Geschäftsprozesse, organisatorische Fragen und andere unternehmerisch relevante Aspekte ein.

RAMI 4.0 soll der Orientierungsrahmen für die unternehmerischen und technischen Anforderungen im industriellen Internet sein. Um die Verbreitung von RAMI 4.0 sicherzustellen, wurde es in (inter-)nationale Standardisierungsgremien und Kooperationen eingespielt – mit großem Erfolg: RAMI 4.0 ist als DIN-Norm (DIN SPEC 91345) und internationale Vornorm (IEC PAS 63088) anerkannt. Über die internationalen Kooperationen der Plattform Industrie 4.0 wurde RAMI 4.0 mit Referenzarchitekturmodellen aus den USA, Frankreich und China abgeglichen und von den Partnern als wichtiger Referenzpunkt für ein einheitliches Verständnis von Industrie 4.0 anerkannt.

Die Verwaltungsschale ist das digitale Abbild, das jeder relevante Gegenstand (Asset) in der vernetzten Produktion bekommen soll. Alle wesentlichen Eigenschaften eines Assets sind in der Verwaltungsschale gespeichert. Dazu gehören beispielsweise physische Eigenschaften (Gewicht, Größe), Prozesswerte, Konfigurationsparameter, Zustände und Fähigkeiten. Die Verwaltungsschale ist nicht nur Speicher, sondern auch Kommunikationsschnittstelle – über sie ist ein Asset in die vernetzt organisierte Industrie 4.0-Produktion eingebunden. Es ist möglich, auf alle Informationen zum Gegenstand zuzugreifen und ihn zu kontrollieren. Beispielsweise kann eine Bohrmaschine auf ihre Verfügbarkeit geprüft und der Befehl gegeben werden: „Bohre ein Loch 3.5 mm Durchmesser 4 mm tief an Position 4“.

Nun arbeitet die AG die Verwaltungsschale im Detail aus und führt sie in die Anwendung.
Darüber hinaus will die Arbeitsgruppe Standardisierungslücken identifizieren, Leitthemen erarbeiten und vertiefen sowie Use Cases in Testbeds umsetzen. Langfristig zahlen diese Aktivitäten auf das eine übergeordnete Ziel ein: Interoperabilität in digitalen Ökosystemen ermöglichen.

Mit über 75 Treffen pro Jahr pflegen die rund 50 ehrenamtlichen Mitglieder der Arbeitsgruppe einen intensiven Austausch. Die Experten aus Industrie, Forschung und Bundesbehörden, Normung und Verbänden sind gut vernetzt und haben sich die Arbeit in verschiedenen Unterarbeitsgruppen aufgeteilt:

  • Modelle & Standards (ZVEI)
  • Semantik und Interaktion für I4.0-Komponenten
  • Sichere Kommunikation für Industrie 4.0, gemeinsam mit AG1 und AG3 (Sicherheit vernetzter Systeme)
  • GMA 7.20
  • Kommunikationsprotokolle (BITKOM)
  • Durchstich-Projekte: Umsetzung von Use Cases in Testbeds

Durch eine enge Partnerschaft mit dem Standardization Council Industrie 4.0 (SCI4.0) werden die Ergebnisse der Plattform Industrie 4.0 schnell in internationalen Standardisierungsgremien platziert. Die Kooperation mit dem Labs Network Industrie 4.0 (LNI4.0) sichert, dass die Praxiserfahrungen aus zahlreichen ersten Anwendungsfällen in den Standardisierungsprozessen angemessen berücksichtigt werden.

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