Asset Administration Shell

Die Asset Administration Shell ist die zentrale Schnittstelle für Industrie 4.0. Als standardisierte digitale Repräsentation von Assets ermöglicht sie Interoperabilität, nahtlosen Datenaustausch und innovative Geschäftsmodelle - sie bildet die technische Basis für den Digitalen Zwilling.

Industrie 4.0 transformiert die Fertigung durch intelligente Vernetzung von Maschinen, Prozessen und Systemen in globalen Wertschöpfungsnetzwerken. Das Industrial Internet of Things (IIoT) erzeugt dabei eine Explosion an Datenmengen. Doch wie können Sie diese Daten effektiv nutzen, wenn jedes System eine eigene Sprache spricht? Die Lösung liegt in der Asset Administration Shell, dem Fundament für echte Interoperabilität.

Die Asset Administration Shell, kurz AAS oder auch Digitale Verwaltungsschale genannt, ist eine standardisierte digitale Repräsentation eines Assets (physisch oder nicht-physisch). Sie fungiert als digitale Hülle, die alle relevanten Informationen und Funktionen standardisiert, maschinenlesbar und technologieunabhängig bereitstellt.
 

Die Asset Administration Shell ist eine spezifische, standardisierte Form des Digitalen Zwillings für die Industrie. Entwickelt von der Plattform Industrie 4.0, sichert die AAS Interoperabilität über Unternehmensgrenzen und den Produktlebenszyklus hinweg. Ihre offene Struktur vereinfacht die Integration und Entwicklung interoperabler Lösungen im Vergleich zu proprietären Ansätzen. Die Asset Administration Shell ist somit das standardisierte Bindeglied zwischen der physischen Fabrik und der digitalen Welt.

Die Stärke der Asset Administration Shell liegt in ihrer modularen Struktur:

• Submodelle: Sie sind das Herzstück jeder AAS. Submodelle kapseln Informationen zu spezifischen Aspekten (z. B. Energie, Wartung, Dokumentation). Sie nutzen standardisierte Vorlagen für Flexibilität und Wiederverwendbarkeit über Branchen hinweg.
• Identifikatoren: Globale Identifikatoren (z. B. IRDI, URI) identifizieren Assets, AAS und Submodelle eindeutig. Das ist die Basis für die Verknüpfung und das Auffinden von Informationen in verteilten Systemen.
• Metadaten & Metamodell: Das AAS-Metamodell definiert die Grundstruktur Metadaten ermöglichen die semantische Beschreibung durch Verknüpfung mit Wörterbüchern (z. B. ECLASS, einem weltweit verbreiteten Datenstandard für Waren und Dienstleistungen), was die einheitliche Interpretation der Daten über die Asset Administration Shell sicherstellt.

• Fertigungsindustrie: Die AAS ist der Enabler für Smart Manufacturing. Sie ermöglicht Predictive Maintenance, OEE-Optimierung, Condition Monitoring und dient als digitales Typenschild (Zugriff via QR-Code).
• Logistik & Supply Chain Management: Die AAS verbessert Transparenz und Rückverfolgbarkeit in der Lieferkette (wichtig für Compliance/Nachhaltigkeit) und bildet die Grundlage für den Digitalen Produktpass.
• Energiesektor: Die AAS optimiert Anlagenmanagement und Energieeffizienz, ermöglicht den Austausch von Emissionsdaten (CO2-Fußabdruck) und unterstützt die Integration von Technologien wie 5G.
• Weitere Branchen: Zusätzliche Anwendungen finden sich bei der Beschreibung komplexer Systeme (z. B. Kabelbäume), Produkt-Service-Systemen (PSS), in OEM-Netzwerken und bei Production-as-a-Service-Modellen.

Die breite Durchsetzung der Asset Administration Shell basiert auf konsequenter Standardisierung. Die Plattform Industrie 4.0 ist hierbei der zentrale Initiator und die treibende Kraft hinter der AAS in Deutschland. Eine wichtige Rolle spielt auch die OPC UA Companion Specification (I4AAS), die das AAS-Datenmodell in OPC UA überführt und so die technische Umsetzung deutlich vereinfacht. Auf internationaler Ebene sorgen Normen wie die IEC 63278 für einheitliche Standards. Die Industrial Digital Twin Association (IDTA) engagiert sich zudem für die weltweite Verbreitung sowie die Standardisierung von AAS und ihren Submodellen.

• Echte Interoperabilität & Datenintegration: Die AAS ermöglicht nahtlose Kommunikation durch ihr standardisiertes Datenmodell und senkt Integrationsaufwände.
• Effizienzsteigerung & Prozessoptimierung: Die AAS bietet präzisere Einblicke zur Überwachung und Steuerung, beschleunigt Engineering und ermöglicht fundierte Entscheidungen.
• Neue Geschäftsmodelle & Services: Die AAS ist Basis für datengetriebene Services, den Digitalen Produktpass, Product-Service-Systeme und Kreislaufwirtschaftsmodelle.

Die Implementierung der Asset Administration Shell ist mit einigen Herausforderungen verbunden. Die technische Komplexität und insbesondere die Integration in bestehende Altsysteme erfordern eine sorgfältige Planung. Geeignete Werkzeuge und Open-Source-Lösungen wie etwa Eclipse BaSyx unterstützen hierbei. Ein weiterer zentraler Aspekt ist die Datensicherheit: Der Schutz sensibler Informationen innerhalb der Asset Administration Shell verlangt nach durchdachten und robusten Sicherheitskonzepten. Zudem ist der Standardisierungsfortschritt noch nicht abgeschlossen – in vielen Bereichen braucht es eine weitere Harmonisierung sowie spezifische Submodell-Templates für den praktischen Einsatz.

Die Asset Administration Shell ist eine unverzichtbare Schlüsseltechnologie für Industrie 4.0. Sie löst das Kernproblem der Interoperabilität und ermöglicht standardisierten Datenaustausch über System- und Unternehmensgrenzen hinweg. Die Vorteile – von Effizienz über Transparenz bis zu neuen Geschäftsmodellen – sind klar. Unternehmen, die heute auf die AAS setzen, investieren in ihre Zukunftsfähigkeit. Die Asset Administration Shell ist der Wegbereiter für die vernetzte, datengetriebene Industrie von morgen.