Kai Garrels, Leiter der Arbeitsgruppe „Referenzarchitekturen und Standards“
© BMWi / Reitz
Hintergrund: Offene Standards und domänenübergreifende Interoperabilität
Domänenübergreifende Interoperabilität beschreibt die Fähigkeit von Systemen, Geräten oder Anwendungen, miteinander zu kommunizieren und nahtlos zusammenzuarbeiten. Die Schlüsselkomponenten für Interoperabilität sind offene Standards. In diesen Standards müssen Hard- und Software, Anwender- und Anbieterbranchen sowie der Produktlebenszyklus zusammengedacht werden. Nur so können verschiedene Komponenten in digitalen Ökosystemen interoperabel sein.
Über die Verwaltungsschale verbundene Assets.
© Plattform Industrie 4.0 / Anna Salari, Modell Verwaltungsschale © ZVEI SG
Ergebnis: Verwaltungsschale – Asset Administration Shell (AAS)
Die AAS ist die Umsetzung des digitalen Zwillings in der Industrie 4.0. Eine Verwaltungsschale ist somit der „genormte Stecker“ zwischen der analogen und virtuellen Welt. Die AAS wurde in die IEC-Normenreihe aufgenommen (Das Projekt IEC 63278-1 ED1 „Asset administration shell for industrial applications – Part 1: Administration shell structure“ wird in der IEC TC65 WG24 bearbeitet).
Die Arbeitsgruppe entwickelt kontinuierlich Spezifikationen und publiziert gemeinsam mit ihren Partnern weitere Arbeiten zur Verwaltungsschale:
Ausblick: Verwaltungsschale weiter ausrollen und langfristig Interoperabilität in digitalen Ökosystemen ermöglichen
Parallel zur konzeptionellen Weiterentwicklung der Verwaltungsschale und ihrer Spezifikationen legt die Arbeitsgruppe auch in Zukunft einen verstärkten Fokus auf die Grundlagen für eine flächendeckende Anwendung der Verwaltungsschale. Dazu zählt die Initiierung und Koordination von weiteren Umsetzungs-, Spezifizierungs-, Verbund- und Forschungsprojekten. Außerdem wird die Weiterentwicklung der Open-Source-Implementierung sowie die didaktische Aufbereitung weiter vorangetrieben. Die Arbeitsgruppe harmonisiert verschiedene Verwaltungsschalen-Projekte und Use Cases und identifiziert dabei weitere Bedarfe für Normung und Standardisierung.
Open-Source: Eigene Verwaltungsschalen entwickeln mit dem AASX Package Explorer
Mit der Open-Source-Implementierung „AASX Package Explorer“ können Entwicklerinnen und Entwickler eigene Verwaltungsschalen erstellen und verwenden. Sie enthält zahlreiche Features, wie etwa Schnittstellen zu gängigen Formaten wie XML und JSON, Zugriffe auf Online-Bibliotheken wie ECLASS oder bestehende Teilmodell-Templates, Beispiel-AAS und Screencasts mit Anleitungen zur Nutzung des AASX Package Explorers und der AASX Server-Varianten.
Arbeitsstrukturen: Das Standardisierungs-Netzwerk der Plattform
Mit über 75 Treffen pro Jahr pflegen die über 100 ehrenamtlichen Mitglieder der Arbeitsgruppe einen intensiven Austausch. Die Expertinnen und Experten aus Industrie, Forschung und Bundesbehörden, Normung und Verbänden sind gut vernetzt. Sie arbeiten in Unterarbeitsgruppen und Task Forces u.a. zu den Themen Verwaltungsschale, Semantik und Interaktion für Industrie-4.0-Komponenten, sichere Kommunikation für Industrie 4.0, Kommunikationsprotokolle sowie Use Cases in Testbeds.
Kooperationen und Projekte
Die AAS wird in verschiedenen Pilot-, Forschungs- und Verbundprojekten weiterentwickelt, z. B. in den Projekten „Verwaltungsschale vernetzt“, „BaSys 4.2“ oder „Interopera“. Die Arbeitsgruppe 1 kooperiert in seinen Arbeiten u.a. mit dem ECLASS-Verein. Außerdem wurde aus der Plattform heraus die Gründung der Nutzerorganisation Industrial Digital Twin Association – IDTA initiiert und begleitet. Der von den Branchenverbänden ZVEI, VDMA und Bitkom sowie zwanzig Unternehmen aus Maschinenbau und Elektroindustrie gegründete Verein soll die AAS in die breite praktische Anwendung bringen.
Durch eine enge Partnerschaft mit dem Standardization Council Industrie 4.0 (SCI4.0) werden die Ergebnisse der Plattform Industrie 4.0 schnell in internationalen Standardisierungsgremien platziert. Die Kooperation mit dem Labs Network Industrie 4.0 (LNI4.0) sichert, dass die Praxiserfahrungen aus zahlreichen ersten Anwendungsfällen in den Standardisierungsprozessen angemessen berücksichtigt werden.
Das in der Fachwelt anerkannte Konzept der Verwaltungsschale wird stetig weiterentwickelt und in die Praxis überführt.
