DIN Spec 91345 RAMI 4.0 compliant data pipelining: An approach to support data understanding and data acquisition in smart manufacturing environments

Today, data scientists in the manufacturing domain are confronted with a set of challenges associated to data acquisition as well as data processing including the extraction of valuable in-formation to support both, the work of the manufacturing equipment as well as the manufacturing processes behind it. One essential aspect related to data acquisition is the pipelining, including various commu-nication standards, protocols and technologies to save and transfer heterogenous data. These circumstances make it hard to understand, find, access and extract data from the sources depend-ing on use cases and applications. In order to support this data pipelining process, this thesis proposes the use of the semantic model. The selected semantic model should be able to describe smart manufacturing assets them-selves as well as to access their data along their life-cycle. As a matter of fact, there are many research contributions in smart manufacturing, which already came out with reference architectures or standards for semantic-based meta data descrip-tion or asset classification. This research builds upon these outcomes and introduces a novel se-mantic model-based data pipelining approach using as a basis the Reference Architecture Model for Industry 4.0 (RAMI 4.0).Hoje em dia, os cientistas de dados no domínio da manufatura são confrontados com várias normas, protocolos e tecnologias de comunicação para gravar, processar e transferir vários tipos de dados. Estas circunstâncias tornam difícil compreender, encontrar, aceder e extrair dados necessários para aplicações dependentes de casos de utilização, desde os equipamentos aos respectivos processos de manufatura. Um aspecto essencial poderia ser um processo de canalisação de dados incluindo vários normas de comunicação, protocolos e tecnologias para gravar e transferir dados. Uma solução para suporte deste processo, proposto por esta tese, é a aplicação de um modelo semântico que descreva os próprios recursos de manufactura inteligente e o acesso aos seus dados ao longo do seu ciclo de vida. Muitas das contribuições de investigação em manufatura inteligente já produziram arquitecturas de referência como a RAMI 4.0 ou normas para a descrição semântica de meta dados ou classificação de recursos. Esta investigação baseia-se nestas fontes externas e introduz um novo modelo semântico baseado no Modelo de Arquitectura de Referência para Indústria 4.0 (RAMI 4.0), em conformidade com a abordagem de canalisação de dados no domínio da produção inteligente como caso exemplar de utilização para permitir uma fácil exploração, compreensão, descoberta, selecção e extracção de dados