ГОСТ Р 59799-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Умное производство

МОДЕЛЬ ЭТАЛОННОЙ АРХИТЕКТУРЫ ИНДУСТРИИ 4.0 (RAMI 4.0)

Smart manufacturing. Reference architecture model industry 4.0 (RAMI4.0)

ОКС 25.040.01; 35.020

Дата введения 2022-04-30

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 22 "Информационные технологии"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2021 г. N 1301-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного документа МЭК/ТС 63088:2017* "Умное производство. Модель эталонной архитектуры индустрии 4.0 (RAMI 4.0)" (IEC PAS 63088:2017 "Smart manufacturing - Reference architecture model industry 4.0 (RAMI4.0)", NEQ)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Предпосылки

Промышленность требует постоянного внимания к оптимизации, экономичности, энергосбережению, заботе об окружающей среде, качеству, защите информации, безопасности, времени выхода на рынок, сокращению запасов, моделированию, простоте обслуживания и так далее. Пользователи также хотят удовлетворить новые потребности и рассмотреть новые варианты использования, достижимые с учетом наличия новых технологий. Для решения этих проблем было создано несколько проектов в разных странах с похожими названиями и целями, например в Германии "Industrie 4.0", во Франции "Industrie du Futur", в Китае "Intelligent Manufacturing", в Японии и так далее.

Производители, клиенты, поставщики услуг работают все в большей степени на глобальном рынке. Поэтому потребность в интероперабельности продуктов, открытых интерфейсов и так далее может быть достигнута только на основе международных стандартов. Чтобы удовлетворить эти потребности, МЭК и ИСО осуществляют деятельность, связанную с умным производством.

Задачи

Настоящий стандарт определяет модель эталонной архитектуры для идентификации, структурирования и иллюстрации различных областей, в которых существуют стандарты или в которых требуются стандарты. Это позволяет устанавливать стандарты при наличии разных подходов, иерархий и жизненных циклов.

Жизненные циклы имеют отношение к продуктам, активам на фабрике или заводе, к заказам, начиная от планирования и до цепочек поставок, охватывающих процесс от замысла до поставки.

Кроме того, настоящий стандарт определяет термины и определения в целом для умного производства. Поскольку умное производство охватывает различные области (непрерывные, дискретные и т.д.); термины должны быть согласованы и приняты на глобальном уровне.

Основной целью Индустрии 4.0 является содействие сотрудничеству и взаимодействию между техническими объектами, что означает, что они должны быть виртуально представлены и связаны. В этом контексте технический объект - это объект, представляющий ценность для организации. К техническим объектам относят не только физические материальные объекты, но и нематериальные объекты, такие как идеи, архивы и программное обеспечение. Концепция "Индустрия 4.0" предназначена для создания правил цифрового описания для технического объекта и изменения его состояния на протяжении всего его жизненного цикла в виде модели эталонной архитектуры Индустрии 4.0 "RAMI4.0". Цель этой модели - представить технический объект и все аспекты, относящиеся к нему, от его разработки, производства и использования вплоть до его утилизации. Компонент Индустрии 4.0 обеспечивает цифровое описание объекта, что позволяет виртуально представлять этот объект.

Технические объекты изготавливают для достижения определенной цели. Они обладают общими характеристиками с точки зрения их жизненного цикла и связанных с ними изменений. Технические объекты, для которых "изменение стоимости" или "владелец" являются важными аспектами, также называются "техническими активами". Поскольку в большинстве случаев эти аспекты важны, термины "технический объект" и "технический актив" можно рассматривать как синонимы. В этом стандарте используется термин "технический актив" или просто "актив".

Настоящий стандарт описывает две фундаментальные эталонные модели для концепции "Индустрия 4.0":

а) модель эталонной архитектуры RAMI4.0 является эталонной моделью эталонной архитектуры Индустрии 4.0 и дает структурированное описание основных идей (см. раздел 5);

б) эталонная модель компонента Индустрии 4.0 обеспечивает цифровой доступ к этому описанию (см. раздел 6).

Основа концепции "Индустрия 4.0" заключается в том, что активы можно объединять любым способом, и эти активы формально описаны достаточно подробно для использования в цифровом мире. Эта методология не только обеспечивает достаточные общие описания конфигурации, но благодаря увеличению степени детализации также допускает очень конкретные описания. Это является основой концепции, независимо от способа использования актива.

Чтобы виртуально представлять конфигурации активов и связи между ними, "принцип рекурсивного описания активов" используется для характеристики актива следующим образом:

а) структурное описание соответствует RAMI4.0;

б) конфигурация двух или более активов вместе образует новый актив, который описан с использованием RAMI4.0;

в) компоненты актива сами могут представлять отдельные активы, которые описаны в RAMI4.0;

г) описание актива предоставляется в виде структурированной информации в административной оболочке компонента Индустрии 4.0, который действует как виртуальное представление актива.

Это означает, что любая конфигурация может быть представлена в цифровой форме с любой степенью детализации путем описания структурированных активов и их комбинаций с использованием RAMI4.0.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на доступную модель эталонной архитектуры, представленную в виде многоуровневого (многослойного) куба и отображающую технические объекты (активы) в виде уровней с возможностью описания и прослеживания в течение их жизненного цикла, с учетом принадлежности их к технической и/или организационной иерархии.

Стандарт также включает структуру и компоненты Индустрии 4.0, являющиеся существенной частью виртуального представления активов.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р МЭК 61360-2 Стандартные типы элементов данных с ассоциированной схемой классификации электрических компонентов. Часть 2. Словарная схема EXPRESS

ГОСТ Р МЭК 61512-1-2016 Управление серийным производством. Часть 1. Модели и терминология

ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014 Интеграция систем управления предприятием. Часть 1. Модели и терминология

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения и сокращения

     3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

Примечание - Более полный список терминов и определений приведен в [1].

3.1.1 административная оболочка (administration shell): Виртуальное цифровое и реальное представление компонента Индустрии 4.0 в системе Индустрии 4.0.

Примечание - Административная оболочка содержит манифест и диспетчер компонентов.

3.1.2

3.1.3 архивный мир (archive world): Совокупность информации в информационном мире, срок действия или актуальность которой истек и которая, таким образом, больше не может быть изменена.

Примечания

1 Информация, которая больше не является актуальной или обновляемой, передается в архивный мир.

2 Нет никаких утверждений о том, когда информация передается из мира моделей или мира состояний в архивный мир.

3.1.4 актив (asset): Объект, имеющий ценность для организации.

3.1.5 услуга (service): Отдельная область функций, предлагаемых сущностью или организацией через интерфейсы.

Примечание - Данное определение не совпадает с определением услуг по OASIS-RM ("услуги - это механизм, посредством которого объединяются потребности и возможности").

3.1.6 сущность (entity): Уникально идентифицируемый объект, управление которым осуществляется в информационном мире.

3.1.7 информационный мир (information world): Цифровой мир или кибермир: идеи, концепции, алгоритмы, модели и совокупности представлений физических объектов и людей в виртуальной среде.

Примечания

1 Для рассмотрения каждой совокупности необходимо определить границы.

2 Элементы информационного мира могут быть семантически связаны друг с другом.

3.1.8 диспетчер компонентов (component manager): Организатор автономного администрирования и доступа к ресурсам соответствующего компонента Индустрии 4.0, такого как сам компонент Индустрии 4.0, объект, техническая функциональность, виртуальное представление.

Примечание - Во многих документах диспетчер компонентов называется диспетчером ресурсов, но в будущем его следует называть диспетчером компонентов.

3.1.9 манифест (manifest): Определенный набор метаинформации о функциональных и нефункциональных свойствах соответствующего компонента Индустрии 4.0, доступный извне.

Примечание - Манифест можно рассматривать как аналогичный манифесту в области информационных технологий.

3.1.10 физический мир (physical world): Совокупность всех реально существующих объектов и людей.

Примечания

1 Реальный мир - тоже самое, что и физический мир.

2 Загруженное или сохраненное программное обеспечение является частью физического мира.

3 Для рассмотрения каждой совокупности необходимо определить границы.

3.1.11 эталонная архитектура (reference architecture): Модель для описания архитектуры (Индустрии 4.0), которую обычно используют и признают приемлемой (в качестве ссылочной).

Примечание - Эталонная архитектура может быть определена на основе эталонной модели.

3.1.12 эталонная модель (reference model): Модель, имеющая рекомендательный характер и которую обычно используют и признают приемлемой для получения конкретных моделей.

3.1.13 цепочка создания добавленной стоимости (value-added chain): Последовательность процессов, взаимодействующих линейно или иерархически и добавляющих ценность.

Примечание - Границы компании не обязательно соответствуют цепочке создания добавленной стоимости или цепочке создания стоимости.

3.1.14 система создания добавленной стоимости (value-added system): Сеть или система цепочек создания добавленной стоимости, которые могут содержать описание их связей и отношения между ними.

3.1.15 процесс создания добавленной стоимости (value-added process): Процесс, в результате которого может быть создан товар, ценный для потребителя.