La Industria 4.0, es una visión holística de las empresas, cuyo objetivo principal es brindar un marco común para el desarrollo de futuros productos y modelos de negocio.
En este contexto, aparece RAMI 4.0, un mapa de soluciones que muestra cómo afrontar la transición hacia la Industria 4.0 de forma estructurada. El desarrollo del RAMI 4.0 se ha centrado en la producción industrial como principal ámbito de aplicación. Su objetivo es mejorar todos los aspectos de la producción y el comercio en las cadenas de valor de la industria de procesos potenciando el trabajo colaborativo entre las diferentes organizaciones.
Digamos que RAMI 4.0 desecha el modelo tradicional de pirámide donde las funcionalidades o el tipo de hardware eran las que definían cual era el nivel en el que estaban los diferentes componentes de la red.
A continuación, exponemos un ejemplo del Modelo tradicional CIM (Computer Integrated Manufacturing) que utiliza una estructura y componentes tradicionalmente IT.
En este post ahondamos en el concepto y las ventajas de RAMI 4.0 que, hoy en día, se ha convertido en uno de los modelos de arquitectura de referencia en la Industria 4.0.
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Qué es RAMI 4.0
Reference Architecture Model Industrie 4.0 (Industria 4.0), conocido abreviadamente como RAMI 4.0, fue desarrollado por la Asociación Alemana de Fabricantes Eléctricos y Electrónicos (ZVEI) para apoyar las iniciativas de la Industria 4.0, liderada por el propio gobierno alemán.
RAMI 4.0 es un mapa tridimensional que muestra cómo abordar el despliegue de la Industria 4.0 de forma estructurada.
Uno de los principales objetivos de RAMI 4.0 es garantizar que todos los participantes en los debates y actividades de la Industria 4.0 tengan un marco común para entenderse. Así, RAMI 4.0 tiene como objetivo permitir la identificación de las normas para determinar si es necesario realizar adiciones y/o modificaciones.
Este modelo se integra con los componentes de la Industria 4.0. Ambos resultados se describen en la norma DIN SPEC 91345 (Reference Architecture Model Industrie 4.0) y La DIN (www.din.de) que representa los intereses alemanes en la Organización Internacional de Normalización (ISO). En la actualidad, aproximadamente el 85% de los proyectos son de origen europeo o internacional.
RAMI 4.0 según el comité técnico VDI/VDE-GMA 7.21 Industrie 4.0, se define como un modelo que puede aplicarse de forma general y utilizarse para derivar modelos específicos.
Existe una variedad de ejemplos sobre esto en el campo de la tecnología, pero el más conocido es el modelo ISO/OSI de siete capas, que se utiliza como modelo de referencia para los protocolos de red.
La ventaja de utilizar este tipo de modelos es la comprensión compartida de la función de cada capa/elemento y las interfaces definidas entre las mismas capas.
Características de RAMI 4.0
El modelo RAMI 4.0 se engloba dentro de las arquitecturas orientadas a servicios (SOA) en la que los componentes de la aplicación (tanto físicos como virtuales) proporcionan servicios a los demás componentes a través de un protocolo de comunicación vía internet.
Los principios básicos de la SOA son independientes de los proveedores, productos y tecnologías. Su objetivo es descomponer los procesos complejos en paquetes fáciles de entender, incluyendo la privacidad de los datos y la seguridad de las tecnologías de la información (TI).
A continuación, enumeramos las características actuales de los sistemas de fabricación de la “Industria 3.0 del Viejo Mundo” son:
- Estructura basada en el hardware
- Funciones vinculadas al hardware
- Comunicación basada en la jerarquía
- Producto aislado
Por el contrario, las características de los sistemas de fabricación del “Nuevo Mundo: Industria 4.0” son:
- Sistemas y máquinas flexibles
- Funciones distribuidas en la red
- Los participantes interactúan a través de los niveles jerárquicos
- Comunicación entre todos los participantes
- El producto forma parte de la red
Por lo tanto, RAMI 4.0 se puede retomar como referencia para diseñar y mejorar casi cualquier proceso de producción, aunque luego se tenga que adaptar a los matices de cada caso en concreto.
RAMI 4.0 consiste en un sistema de coordenadas tridimensional que describe todos los aspectos cruciales de la Industria 4.0. De este modo, las complejas interrelaciones se descomponen en grupos más pequeños y sencillos.
Los tres ejes de RAMI 4.0
RAMI 4.0 trabaja sobre un modelo tridimensional de tres ejes, no obstante, si hubiera un caso más complejo se podrían crear nuevas secciones más acotadas haciendo combinaciones entre estos.
1- Eje RAMI 4.0, Niveles de jerarquía
En el eje horizontal de la derecha se encuentran los niveles jerárquicos de la normativa IEC 62264, la serie de normativas internacionales para los sistemas informáticos y de control de las empresas.
Estos niveles jerárquicos representan las diferentes funcionalidades dentro de las fábricas o instalaciones, teniendo en cuenta que la normativa IEC 62243 se basa en la normativa ANSI/ISA-95.
Para representar el entorno de la Industria 4.0, estas funcionalidades se han ampliado para incluir las piezas de trabajo, etiquetadas como “Producto”, y la conexión con el Internet de las cosas (IoT) y los servicios, conocidas como “el mundo conectado”.
2- Eje RAMI 4.0, Cadena de valor y ciclo de vida
El eje horizontal de la izquierda representa el ciclo de vida de las instalaciones y los productos, basado en la normativa IEC 62890.
Representa la vida útil del activo, desde el desarrollo hasta la eliminación. Por lo tanto, es la gestión del ciclo de vida para sistemas y productos, utilizada en la medición, el control y la automatización de procesos industriales.
Además, se distingue entre “tipos” e “instancias”. Un “tipo” se convierte en una “instancia” cuando se han completado tanto el diseño como el prototipo y se está fabricando el producto real. Así, combina todos los elementos y componentes informáticos del modelo de capas y del ciclo de vida.
3- Eje RAMI 4.0, Capas
Las seis capas del eje vertical describen la descomposición de una máquina en sus propiedades, estructuradas capa por capa, es decir, la representación virtual de una máquina.
Este tipo de representaciones tienen su origen en la tecnología de la información y la comunicación, donde las propiedades de los sistemas complejos suelen descomponerse en capas.
Estas capas están divididas a su vez en seis categorías de información (negocio, funcionalidad, información, comunicación, integración y activos).
Las capas de Activos, Integración y Comunicación se refieren a los componentes físicos de la planta, su digitalización y los estándares de comunicación utilizados.
La capa de Información, abarca todos los datos relativos al producto y la manufacturación del mismo, materiales, números de serie, pedidos, proveedores, etc. Además, esta información sustenta las demás capas del modelo.
Por último, las capas de Funcional y de Negocios, son las encargadas de gestionar el proceso de manufactura, sus aspectos técnicos y de supervisión y la parte de logística y de marketing.
Ventajas de RAMI 4.0
- El modelo RAMI 4.0 integra diferentes perspectivas de los usuarios
- proporciona una forma común de ver las tecnologías de la Industria 4.0.
- Con RAMI 4.0, los requisitos de los sectores pueden abordarse en asociaciones industriales y comités de normalización.
- RAMI 4.0 aporta un entendimiento común para las normas y los casos de uso.
- La RAMI 4.0 se considera un mapa de soluciones de la Industria 4.0.
- Es una orientación para trazar los requisitos de los sectores junto con las normativas nacionales e internacionales para definir y seguir desarrollando la Industria 4.0.
- Con las iniciativas de la Industria 4.0 existe un interés renovado para que varias organizaciones trabajen en cooperación.
La afluencia de la tecnología está empezando a mejorar drásticamente la fabricación. Aún así, para hacerlo de una forma eficaz se necesita planificación, y el modelo RAMI 4.0 es un punto de referencia para entender toda la cadena de fabricación y suministro.
¿Estás preparado para mejorar el desarrollo de tu empresa?
