Asset Administration Shell (AAS)
Was ist Asset Administration Shell (AAS) / Verwaltungsschale?
Die Asset Administration Shell (AAS), auch bekannt unter dem Begriff „Verwaltungsschale“, ist ein digitales Abbild, also ein digitaler Zwilling eines Assets und zentraler Bestandteil sowie ein Ergebnis von Industrie 4.0. Dieser digitale Zwilling enthält alle relevanten Informationen und Funktionen der Assets für Geschäftszwecke.
Die Verwaltungsschale ist ein Meta-data-Modell über alle Assets der Geschäftswelt und ermöglicht damit die standardisierte Interoperabilität über bestehende Systeme hinweg, also den Austausch der digitalen Zwillinge vom Design, zum Werkstattbüro über die Fertigung bis hin zum Kunden des fertigen Produkts. Herstellerübergreifend und weltweit. Sie löst das Problem, dass Informationen zu einem Produkt bisher nur manuell, auf Papier oder in proprietär definierten Workflows verfügbar und dadurch kaum austauschbar sind.
Die Verwaltungsschale bietet mittels eines weltweit standardisierten „Lexikon“ eine einheitliche Semantik für alle Begriffe und Informationen über Komponenten, Software oder Bauteile, um deren digitale Zwillinge einheitlich zu beschreiben, zu repräsentieren und miteinander verbinden zu können.
Warum ist die Verwaltungsschale so wichtig?
Die Verwaltungsschale stellt eine Grundlage für digitale Zwillinge dar – also die digitalen Abbilder der Objekte inklusive aller relevanten Daten der jeweiligen Assets.
Die Verwaltungsschale ermöglicht als standardisiertes Meta-Datenmodell, die gewünschten Informationen über alle Assets konsistent und interoperabel zu beschreiben, zu verwalten und auszutauschen.
Durch die Nutzung der AAS können Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts – von der Entwicklung, Produktion und Auslieferung über den Betrieb bis hin zur Wartung und Entsorgung – zentral erfasst, verwaltet und nachverfolgt werden. Dies ermöglicht eine bessere Planung, Überwachung, Analyse und Optimierung. So können geschäftliche Prozesse verbessert, die Effizienz der Produktion gesteigert, Koordination von Wartungsarbeiten und damit die Gesamteffizienz und Lebensdauer der Assets verbessert werden.
Dies ist entscheidend, um die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Herstellern und Systemen nicht nur zu erleichtern, sondern auch basierend auf Standards fehlerunabhängiger und effizienter zu gestalten.
Darüber hinaus bietet die Verwaltungsschale eine herstellerunabhängige Anbindung von Maschinen und Anlagen an wirtschaftliche und juristische Prozesse, beispielsweise zur Erfüllung von Regulierungsvorgaben.
Durch die Nutzung gemeinsamer standardisierter Datenmodelle wird eine weltweite Datenwirtschaft erleichtert.
Die Problemstellung
Wo wird die Verwaltungsschale heute schon angewendet?
Digitaler Produktpass (DPP) und CO2-Berichterstellung (PCF)
Die Regulierungsvorgaben in Europa und weltweit steigen kontinuierlich an. Vor diesem Hintergrund ist die Verwaltungsschale eine gut geeignete Technologie zur Erfüllung (Compliance) der neue Regulierungsvorschriften.
Der Digitaler Produktpass kann mit zwei AAS-Teilmodellen formell nachgewiesen werden. Für die CO2-Berichterstellung ist zusätzlich noch das PCF Teilmodell auszufüllen, um die Vorschriften zu erfüllen.
UNSERE LÖSUNG: unser Angebot im LNI 4.0 - AAS Testbed
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Der Kugelschreiber Demonstrator
Das Digitalzentrum Hannover hostet das LNI 4.0 Testbed und betreibt einen Demonstrator: den “Verwaltungsschale Kugelschreiber Demonstrator”.
Die Verwaltungsschale für diesen Kugelschreiber enthält alle Informationen wie Materialzusammensetzung, Herstellungsprozess, Wartungshistorie, Logistikprozesse und CO2-Berichterstattung sowie den zugehörigen Produktpass. Wenn der Kugelschreiber repariert oder recycelt werden muss, können alle notwendigen Informationen aus der AAS abgerufen werden, um schnell handlungsfähig zu sein.Der Demonstrator erfüllt zudem CO2-Reporting-Vorgaben und erstellt einen Produktpass, der auf mehreren Verwaltungsschalen-Teilmodellen (AAS Submodel Templates) basiert. Das Besondere hierbei ist stets die Umsetzung basierend auf dem internationalen Standard der AAS.
Der Demonstrator “Verwaltungsschale Kugelschreiber Demonstrator” implementiert nicht nur konsequent die Verwaltungsschale, sondern bildet dabei auch die internationale Anbindung zu anderen Meta-DatenModellen ab, z.B. zwischen der AAS und dem SMP (Smart Manufacturing Profiles) von CESMII / US.
Verprobung im Testbed
Das LNI 4.0- AAS Testbed stellt eine Verprobungsmöglichkeit für Hersteller und Anwender dar. Verschiedene Anbieter stellen die Verwaltungsschalen ihrer Maschinen oder ihrer SW-Produkt-Suites zur Verfügung.
In der Produktion des Kugelschreibers, also im Betrieb, werden die relevanten Daten eingesammelt und verarbeitet, wodurch ein digitaler Zwilling des Produkts (Kugelschreiber) entsteht und fortgeschrieben wird.
Das Testbed bietet somit die Möglichkeit, verschiedene geschäftliche Zwecke oder regulatorische Anforderungen abzubilden, alle basierend auf der Standardbeschreibung für digitale Zwillinge mit der Verwaltungsschale.
Dazu gehören die Erstellung eines digitalen Produktpasses oder der Report des CO2-Verbrauchs für die Erstellung eines Produkts, die Auswahl einer Produktionsmaschine basierend auf den Anforderungen in der Bill of Material (BoM) eines Produktes oder auch die automatische Interaktion zwischen den Verwaltungsschalen verschiedener Maschinen, um ein gewünschtes Produkt zu erzeugen.
Gründung und Ziele des AAS-Testbeds bei LNI 4.0
Das Verwaltungsschalen Testbed wurde 2018 mit dem Ziel gegründet, industrielle Lösungen zu entwickeln, die die Verwaltungsschale sowohl beinhalten als auch managen.
Diese Lösungen werden herstellerübergreifend in einem geschützten, vorwettbewerblichen Umfeld prototypisch erprobt. Das Testbed ist seit Beginn im Digitalzentrum Hannover angesiedelt und ist mit diesem ersten Digitalzentrum für den Mittelstand verbunden, das in Deutschland durch das Bundeswirtschaftsministerium (BMWK) gefördert wird.
Das Digitalzentrum Hannover hat die ähnliche Aufgabe wie LNI 4.0, Lösungen für Industrie 4.0 und damit die Verwaltungsschale in den Mittelstand zu tragen. Daher passen das AAS-Testbed von LNI 4.0 und das Mittelstand digital Zentrum Hannover perfekt zusammen.
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29.11.2024, 12:30-14:00 (TEAMS)
Themen: AAS BoA, HMI 2025, planning 2025