Erreichbarkeit und Interpretierbarkeit der Daten

Im Sinne von Industrie 4.0 basiert die digitale Transparenz auf der breiten, interoperabel automatisierten Erreichbarkeit der Daten durch möglichst viele Geschäftspartner. Hinzu kommt die Interpretierbarkeit der Dateninhalte durch die Anwender. Das Industrie-4.0-Konzept löst die bekannte Automatisierungspyramide auf und wandelt sie zu einem beliebig vernetzten System. Das setzt Mechanismen voraus, die eine hohe Akzeptanz der verwendeten Technologien sowie die einfache Bereitstellung und Nutzung von Daten ermöglichen. Die Asset Administration Shell (AAS) zeigt sich in diesem Zusammenhang als durchgängiges, in wichtigen Aspekten standardisiertes technisches Konzept, das eine nahtlose Kommunikation zwischen der Operational Technology (OT) und Information Technology (IT) erlaubt. Dazu sind eine gleichartige Kommunikation und Authentifizierung beliebiger Teilnehmer sowie die Fähigkeit erforderlich, Informationen domänenübergreifend zu interpretieren.

Mit den Technologien der AAS hat das Netzwerk der Plattform Industrie 4.0 hier eine wesentliche Grundlage entwickelt und in ersten Projekten umgesetzt. Auf Basis der AAS kann eine Vielzahl von Teilnehmern automatisiert und interoperabel Daten austauschen sowie datensicher (secure) und datensteuerbar (Datensouveränität) in ihren jeweiligen Geschäftsmodellen interagieren. Zur Sicherstellung der Interoperabilität und technologischen Souveränität sowie zur weltweiten Bereitstellung und Weiterentwicklung der AAS kommen kooperative Prozesse der Open-Source-Entwicklung, Trägervereine und die internationale Standardisierung zum Einsatz. Die Industrial Digital Twin Association (IDTA) nimmt hierbei eine zentrale Rolle ein. Sie orchestriert die Technologieentwicklung, Open-Source-Aktivitäten sowie die Teilmodelle der AAS. Letztere bilden größtenteils die Semantik einzelner Bereiche ab, die den interoperablen Datenaustausch in enger Zusammenarbeit mit der Standardisierung ermöglichen. Denn die digitale Datenverwendung und Geschäftsmodelle benötigen eine digitale Transparenz, die eine länder- und domänenübergreifende Nutzung der Daten gestattet.

Bereitstellung rein digitaler Produktinformationen

Am Beispiel der Verfügbarmachung von Produktdaten wird deutlich, dass einheitliche Mechanismen für die Datentransparenz die Grundlage für ein nachhaltiges Handeln bilden. Gleichzeitig lassen sich Materialressourcen sowie der Aufwand für die Bereitstellung und Implementierung von Schnittstellen reduzieren. Hersteller von Komponenten, Maschinen und Anlagen vertreiben ihre Produkte international. Sie liefern ihren Kunden Produktdaten sowie Engineering- und Lebenszyklusinformationen, beispielsweise Software-Updates für intelligente Produkte, mit. Über die AAS lässt sich die Verwendung dieser vielfach in individuellen Dokumenten oder wenig automatisierbar als pdf vorliegenden Informationen automatisieren, was die Prozesse beim Hersteller und Anwender vereinfacht.

Am Beispiel des Schaltschrankbaus zeigen führende Hersteller aus dem Verband der Elektro- und Digitalindustrie (ZVEI) im Show-Case PCF@ControlCabinet, dass die dem Produkt in Papier beigefügte Dokumentation entfallen kann. Die für die sichere Planung, Installation sowie In- und Außerbetriebnahme notwendigen Produktinformationen können auch rein digital zur Verfügung gestellt werden. Im Show-Case beinhaltet jedes Produkt eine AAS, die über einen QR-Code erreichbar ist und die für dieses Produkt erforderlichen Informationen (Instanzdaten) enthält. Im Beispiel wird der Product Carbon Footprint (PCF) des gesamten Schaltschranks über die jeweilige AAS aller dort verbauten Produkte unterschiedlicher Hersteller errechnet. Zur PCF-Ermittlung greift die Software auf die im Teilmodell PCF der AAS eingetragenen Werte zu und berechnet einen Gesamtwert für den ausgelieferten Schaltschrank.

Die AAS erlaubt somit den interoperablen Informationsaustausch mit zahlreichen weltweit agierenden Herstellern. Neben dem PCF-Wert übersendet sie weitere Informationen, etwa den Berechnungsstandard. Die Feststellung des PCF wird eine von vielen neuen regulatorischen Anforderungen der EU im Rahmen der Sustainable Products Initiative (SPI) sein, die Teil des Green Deals ist. Daran anknüpfend kommt auf die Industrie voraussichtlich in sämtlichen Sektoren die Verpflichtung zu, gewisse Produktinformationen in Form eines digitalen Produktpasses verfügbar zu machen. Das Beispiel des digitalen Produktpasses verdeutlicht, dass Hersteller und Anwender immer mehr Informationen austauschen müssen, um effizienter und rechtssicher handeln zu können. Die AAS stellt hier einen wesentlichen Mechanismus zur Verfügung, der Daten- und Produktionsketten hierzu befähigt, automatisierbare Interaktion ermöglicht und Fähigkeiten für die Kommunikationsanforderungen an Nachhaltigkeit und Resilienz sicherstellt.