11、基于RAMI 4.0的预测性维护架构与应用

基于RAMI 4.0的预测性维护架构与应用

1. 工业4.0相关基础概念

在工业4.0的背景下，涉及到多种参与方，如外部工程公司、零部件供应商和客户等。其层级结构包括产品、现场设备、控制设备、工作站、工作中心、企业和互联世界。

架构层面包含以下几个关键层次：
| 架构层 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 资产层 | 代表现实世界中的物理事物，包括生产设备和用户 |
| 集成层 | 将资产信息以适合计算机处理的形式提供，连接元素、人员与信息技术 |
| 通信层 | 通过统一的数据格式实现通信标准化，处理信息处理的物理支持 |
| 信息层 | 对事件进行预处理，执行相关规则，管理数据持久化和完整性 |
| 功能层 | 实现功能的形式化描述，为业务流程和应用提供运行环境 |
| 业务层 | 确保价值流中功能的完整性，映射业务模型和整体流程结果 |

生命周期价值流轴分为类型和实例。类型又可分为开发和维护/使用，实例分为生产和维护/使用。类型代表初始想法，每个制造产品是该类型的一个实例。

2. 预测性维护概述

制造企业越来越倾向于利用状态监测能力转向预测性维护。物联网（IoT）的出现为企业增强监测能力铺平了道路，通过广泛使用物理和虚拟传感器，企业能够提前决策和行动，避免或减轻未来故障的影响。

预测性维护已成为一种新型的维护管理手段，但由于其处理海量信息、信息随时间变化且关系复杂，相关信息系统面临复杂性和实际实施挑战。例如，在复杂动态的制造环境中，可持续地构建信息结构并正确关联软件服务是一项重大挑战。

文献中提出了