工业4.0的语义体系-eCl@ss

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工业4.0的语义体系-eCl@ss

工业4.0的语义体系-eCl@ss

编辑丨钻石海
出品丨电气CAD论坛

  • 什么是eCl@ss?

    eCl@ss是一种由eCl@ss协会制定的语义标准,它的核心特征是可以对任何产品和服务进行语言中性化、机器可读且独立于行业的明确描述。eCl@ss也是作为唯一符合ISO/IEC标准的工业标准!

    工业4.0的语义体系-eCl@ss

    [eCl@ss协会]2000年,由西门子(Siemens)、巴斯夫(BASF)、奥迪/大众(AUDI/VW)、意昂 (e.on)、SAP、拜耳(Bayer)、 德固赛(Degussa)、瓦克(Wacker)、infraserv chemfidence和苏威(Solvay)企业共同成立了eCl@ss协会。该协会的目标是 通过对标准化产品描述进行分类,简化跨行业的电子数据交换。


    eCl@ss基础版功能介绍

  • 为什么会产生eCl@ss分类系统

    在传统的信息分类方法中,最通用的是线分类法、面分类法和混合分类法。

    线分类法将选定的对象属性作为划分基础来进行层级类目划分,如行政区划代码;

    面分类法将对象本身固有的若干属性或特征划分成一组独立的类目,每组类目构成一个面,按一定顺序将相互之间没有隶属关系的面平行排列形成分类,如职务名称代码;

    混合分类法将线分类和面分类组合使用,以其中一种分类法为主,另一种作补充对信息进行分类,混合分类在处理企业信息化建设中的复杂分类时较常使用。

    随着企业信息化建设的发展和深入,基础的信息分类方法已无法满足复杂信息类型的分类和描述需求。随之出现了与面向对象程序设计思想类似的分类体系,其中典型的代表是来自德国的eCl@ss分类系统。

    工业4.0的语义体系-eCl@ss

    工业4.0参考体系结构模型(RAMI4.0)


    eCl@ss高级版功能介绍

  • 与传统的信息分类编码相比最大的区别

    eCl@ss不仅涵盖25个不同行业,四个层级,超过75000项类目和主题词的分类体系,还包含用于对产品和服务进行描述的属性集合以及各属性的值域范围。eCl@ss分类体系的方法依据ISO 13584的第42部分:结构化零件族方法学来构建。

    eCl@ss分类体系中包含类表、关键词表、类和属性的关联映射表、属性表、值域表、属性和值域的关联映射表。其基本思想是通过关联映射文件,在不断扩充的类目、属性和值域之间建立联系。eCl@ss的上下级类目具备属性的继承关系,即子类目顺承父类目对应的各项属性,并在此基础上关联自身特有的描述属性,并向其下一级子类顺承。

    工业4.0的语义体系-eCl@ss
    摘自eCl@ss数据库

    由于不同行业的产品或服务共享一些通用的基本属性,eCl@ss还设置了标准属性集与基本属性集。标准属性集是为描述某类产品专门制定的,而基本属性集一般都是由下面五个属性组成的:EAN代码、制造商名称、产品编号、产品名称以及产品类型描述。其中EAN代码是国际物品编码协会统一制定的商品条码,是由国家代码、厂商代码及检查码等项组成的数字码,通常以一维或二维条码的形式印制在商品的外包装上。

  • 在工业4.0中eCl@ss所发挥的作用
    工业4.0的一个核心机制是对象协调。为此,对象必须能够相互交换信息,即相互“理解”,如果没有符合工业4.0的共同的语义体系,就无法实现这一点。因此要实现所有相关领域的有机互联,就需要建立可在应用范围内实现统一语义体系的标准。
    工业4.0的语义体系-eCl@ss
    摘自eCl@ss协会白皮书
    在参与其中的工业4.0组件的整个生命周期期间,对机器可读型概念:即属性,进行交换,从而实现自动化、统一化的机器协调。这样的属性(类似于一种语言的实词)构成了用于描述一个工业4.0装置中所参与的组件和过程的词典。词典中所记录的有关特征的语句代表了一个工业4.0装置的大部分(统一的)语义体系,上图中所绘出的线条显示标准和项目之间的关系。
    任何一台实时自我控制的自动化工业4.0设备的必要基础都是集成在现有系统 (ERP,PLM,MES等)中的、可随时通过机器进行无差错阐释的语义体系。这样 一个基于属性的语义体系的知识库,eCl@ss可通过符合ISO 标准(ISO 22274)、普遍适用且普遍认可的开发过程来提供,通过这种方法,可将单个工业4.0组件组合成工业4.0组件系统。


    eCl@ss应用

  • 工业4.0将数据变为产品
    工业4.0允许以低至一件的批量大小进行生产。生产过程已经高度个性化,从而令产品能贴合客户的需要进行量身定制。与此相适应的是,工业4.0增值链中自主程度日益提高的机器不再仅仅是加工物理材料,而且还加工数据。这样生产信息和生产参数等数据便成了生产中最重要的资料之一。设想一下,在典型情况下,材料是沿着供应链在企业之间运输的;今后,材料数据也将如此运行。就是说,如果仅仅将数据的作用简单地看作信息技术组件,那就太过目光短浅了。数据更是一种可交易的商品,第一个数据交易平台和市场也已建立。
    数据能够作为产品或货物进行描述,也正因为此,已为所有类型的商品和服务确立其适用性的eCl@ss标准,需要补充合适的类和属性,以对数据产品进行描述。其中,已接近完成的包括句法、编码、词汇、总数、更改日期和价格等属性。它们描述数据的本身;它们能构筑所提供数据的可比较性,从而可实现数据的交易

    工业4.0的语义体系-eCl@ss

  • eCl@ss工业4.0路线图

    工业4.0的语义体系-eCl@ss

  • eCl@ss授权方式

    eCl@ss的授权采用两种授权方式,必须每年按照企业的规模支付几百乃至几千欧元的使用费。

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