4. Functional層 (功能層)
這一層包含了所有的符合工業4.0規範的功能與服務。
它運作所需要的資訊/資料都是來自於資訊層,然後運算完產出的資料也是回存到資訊層裡面去。主要的目的是要達到一個境界,讓所有實體物Asset與任何一個實體物得以互相合作,而且一視同仁不管對手位於階層軸(也稱功能軸或工廠軸)上的任何位置。
本層可以大略區分三種功能:基礎功能,製程功能,製造商特有的功能。
基礎功能:
這是無論如何都要有的功能,而且符合工業4.0行為規範。例如狀態監督功能,它是一個不依存於特定製造商的狀態監督功能,用來監督一台機器的各式元件。要做到如此,必須在資訊層裡面儲存符合工業4.0格式與語意的診斷資料。具體的規範有由VDMA提案給IEC進行標準化的24582號規範,它記載著跨製造商跨應用的狀態監督功能集與其關聯的資料。
另外,還有一個例子,就是符合工業4.0規範的驅動功能也屬於基礎功能之一。
製程功能:
這是工業4.0規範中給製程或加工適用的標準功能。一個製程功能從上一層的商務層接收到任務進行製程或加工任務,另一方面從它下一層也就是資訊層取得工作必須的資訊與資料。這些製程功能必須處理一般加工製造技術上習知的製造技術,如DIN 8580,而且都依照標準化的語法與格式:
* 鑄造(把材料集合, 凝聚)
* 成形(把材料留存)
* 分離(把材料去除)
* 加入(把材料增加)
* 表面處理(把材料增加)
* 讓材質轉性
此外也應包含許多子功能, 例如針對分離這個功能:
* 移除 (DIN 8590) 如: 火焰切割, 電漿電弧切割, 放電加工
* 清潔 (DIN 8592)
* 切削(固定形狀刀具) (DIN 8589-0) 如: 車, 銑, 鑽
* 切削(不固定形狀刀具) (DIN 8589-0) 如: 研磨
* 分離 (DIN 8591)
* 分割 (DIN 8588)
其他也納入工業4.0規範的古典功能還有:
* 量測
* 開回路控制
* 閉回路控制
製造商特有的功能:
除了上述的大家都要有的基本款功能外, 也特別準備了特色專有的廠商獨家功能, 以實現製造商的獨特性。
最後補充一個重點,基於上述三類功能, 匯集許多功能而組成的應用程式:
如同一般的理解一樣,一個應用程式乃是以既有的獨立功能為了達成某特定功能而集合而成的一個特殊功能並以程式語言的形式展現。如果這樣的程式其行為與介面都依照工業4.0的準則實行且產生的資料也都符合工業4.0的格式,那麼它就屬於本層也就是Functional Layer的範圍。相對的也可能有不符合工業4.0規範的應用程式,那麼這些就屬於Integration/數位化層。
=待續=