Die Industrie 4.0 Asset Administration Shell (AAS) wird auf deutsch auch als Industrie 4.0 Verwaltungsschale (VWS) bezeichnet. Beide Begriffe werden synonym verwendet. Die AAS ist die wesentliche Komponente zur Umsetzung von Industrie 4.0-Anwendungen in der Industrie. Dies gilt für Anwendungen der Industrie 4.0 im engeren Sinne, wie der Entwicklung von autonomen Echtzeitanwendungen (Cyber-Physikalischen Systemen) aber auch für Anwendungen, die nicht direkt zur Automatisierung gehören, sondern den allgemeinen Daten- und Informationsaustausch in und zwischen Industrieunternehmen betreffen.

Die AAS wird auch als die Umsetzung eines digitalen Zwillings für die Industrie 4.0 angesehen. Die Verwaltungsschale ist eine digitale Abbildung mit Informationen zu Merkmalen und Verhaltensweisen eines Assets und entspricht damit der Anforderung, die zum Beispiel das Industrial Internet Consortium und die Plattform I4.0 an einen Digitalen Zwilling stellen. 

Für die Beschreibung und jeweilige Einordnung dieses Daten- und Informationsaustausches wurde mit dem RAMI 4.0 (Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0) auch ein dreidimensionales Schichten-Modell zur Einordnung und Abgrenzung von Industrie 4.0-Anwendungen entwickelt. Im Video Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) vom Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI) wird das RAMI 4.0-Modell erläutert. 

Die AAS ist eine virtuelle digitale und aktive Repräsentanz eines Assets (Gegenstand). Aktiv meint, dass diese digitale Repräsentanz in digitaler Verbindung innerhalb eines I4.0-Systems steht. Das Asset ist eine objektiv vorhandene, abgegrenzte und identifizierbare Einheit, die einen Wert für eine Organisation hat und auf Grund dessen individuell verwaltet wird. Ein Asset kann abtrakter (zum Beispiel Software oder Organisation) oder physischer Natur (zum Beispiel Gerät oder Lebewesen) sein.

Eine I4.0-Komponente ist ein Asset mit seiner Asset Administration Shell, die weltweit eindeutig identifizierbar ist und einen Lebenslauf hat. Für die Einbindung in ein I4.0-System muss die I4.0-Komponente ein kommunikationsfähiger Teilnehmer des Systems mit digitaler Verbindung sein. Für das I4.0-System kann die I4.0-Komponente Dienste mit definierten Quality of Service-Eigenschaften anbieten.

Die folgende Abbildung zeigt die übliche Prinzipdarstellung der I4.0-Komponente als physisches Asset, welches von seiner digitalen AAS umklammert ist.

 

Darstellung der I4.0-Komponente
Abbildung: I4.0-Komponente

 

In der Praxis muss der Datenträger für die AAS allerdings nicht direkt am Asset "befestigt" sein; es reicht eine Referenz zwischen Asset und Datensatz an einem beliebigen Speicherort.

Die digitale Transformation in der Produktion und die Etablierung von Industrie 4.0 mit Hilfe der AAS wird in Deutschland von der Plattform Industrie 4.0 vorangetrieben. Im Download-Bereich der Webseite der Plattform Industrie 4.0 finden sich eine Vielzahl von Publikationen zur AAS und angrenzender relevanter Themen. Für die Verbreitung der Anwendung der AAS wurde aus der Plattform Industrie 4.0 heraus am 23. September 2020 die Industrial Digital Twin Association (IDTA) gegründet (Link zur Pressemitteilung).

Ein wichtiges Mittel zur Etablierung der AAS ist die Standardisierung. Hierfür zeichnet sich der Standardization Councel Industrie 4.0 verantwortlich, der auch die Normungsroadmap Industrie 4.0, mittlerweile in der vierten Version, erstellt hat. Bei IEC/TC 65 wurde zum Beispiel das Projekt IEC 63278 ED1 „Asset administration shell for industrial applications – Part 1: Administration shell structure“ mit gestartet. 
Weitere relevante Richtlinien für die AAS sind VDI/VDE 2193 Blatt 1 "Sprache für I4.0-Komponenten - Struktur von Nachrichten" und Blatt 2 "Sprache für I4.0-Komponenten - Interaktionsprotokoll für Ausschreibungsverfahren".

 

Stand: 15. Februar 2021