Die Verwaltungsschale im Engineering

Die Etikettier-Maschine ESA 1025 von Bausch+Ströbel besteht aus Zukaufteilen verschiedener Hersteller. Diese stellen Engineeringdaten für die AAS bereit. Im Technologiedemonstrator wurde der Datenaustausch von den Komponentenherstellern zum Maschinenbauer erfolgreich erprobt.
Die Etikettier-Maschine ESA 1025 von Bausch+Ströbel besteht aus Zukaufteilen verschiedener Hersteller. Diese stellen Engineeringdaten für die AAS bereit. Im Technologiedemonstrator wurde der Datenaustausch von den Komponentenherstellern zum Maschinenbauer erfolgreich erprobt. – Bild: Industrial Digital Twin Association e.V.

Die Etikettiermaschinen von Bausch+Ströbel sind ein Beispiel für komplexe Mechanik. Bevor ein neues Modell in Serie geht, testen die Ingenieure des Herstellers von Abfüll- und Verpackungsanlagen für die Pharma- und Kosmetikindustrie das mechatronische Verhalten virtuell in einem digitalen Zwilling. So sehen sie etwa sofort, ob mechanische Komponenten miteinander kollidieren.

Damit die virtuelle Inbetriebnahme realistisch gelingt, braucht der digitale Zwilling alle Informationen über diese Einzelteile – etwa Maße, Material oder Eigenschaften. Allerdings bezieht Bausch+Ströbel mechanische, elektrische und pneumatische Komponenten von verschiedenen Herstellern. Die Informationen mussten die Ingenieure bisher etwa von Webseiten oder über die direkte Kommunikation mit dem Hersteller zusammentragen und zum Teil händisch in die Engineeringtools eingeben. Änderungen der Zulieferer an den Teilen bekamen die Ingenieure dann oft mit. „Bisher konnte fast jeder Lieferant Daten liefern, wie er wollte“, sagt Constantin Liepert, Presales und Business Development Consultant bei Siemens.

A portrait of an industrial man and woman engineer with laptop in a factory working
Bild: ©Halfpoint/stock.adobe.com

Vom Standard zur Norm

Die Verwaltungsschale überwindet diese Hürden. Die AAS (Asset Administration Shell) ist die Drehscheibe für den Datenaustausch. Der Konsortialstandard besteht aus mehreren Teilen und bildet die Grundlage für die Norm IEC63278 sowie für die Regulierung in der EU. Einige Beteiligte bei Normierung und Regulierung sind auch in der IDTA aktiv. Die aktive Beteiligung der Mitgliedsunternehmen als Industriepartner in den IDTA-Arbeitsgruppen unterstützt die Akzeptanz des Standards sowie die Qualitätsprüfung.

Das ist wichtig, weil im Design und Engineering eines Produkts Entscheidungen getroffen werden, die den gesamten Lebenszyklus des Produkts betreffen, über die Nutzung bis zur Reparatur und Recycling. „80 Prozent der Eigenschaften werden in dieser frühen Phase definiert“, sagt Prof. Dieter Wegener von Siemens, der als Sprecher in verschiedenen Arbeitskreisen bei ZVEI, DIN und BDI den digitalen Produktpass 4.0 auf Basis der Verwaltungsschale vorantreibt. Das hat auch erhebliche Auswirkungen auf den CO2-Fußabdruck. Die AAS enthält jeden noch so kleinen Beitrag zur CO2-Emission eines Einzelteils, die sich im Endprodukt bei der Herstellung und später im Betrieb aufsummiert.

In dem Use-Case bei Bausch+Ströbel haben die Partner gezeigt, wie die Daten aus den Verwaltungsschalen der Zulieferer unmittelbar in das Engineering einer Etikettiermaschine einfließen. Die Ingenieure erstellen damit u.a. Szenarien für die virtuelle Inbetriebnahme der Maschine, also eine Simulation der Mechatronik, in der die Ingenieure frühzeitig überprüfen können, ob beispielsweise bewegliche Teile zusammenstoßen, ob das SPS-Programm reibungslos funktioniert oder ob ein optischer Sensor den korrekten Erfassungsbereich hat.

Zulieferer können die Verwaltungsschale direkt aus dem Product-Lifecycle-Management-System (PLM) erzeugen – im Technologiedemonstrator war das Siemens Teamcenter. Der Maschinenbauer wiederum kann die Verwaltungsschalen seiner Zulieferer direkt in die Software integrieren.

Product Change Notification

Bei Bausch+Ströbel haben die Partner eine weitere Funktion erporbt: die Product Change Notification innerhalb von Siemens Teamcenter. Ändert sich etwas an dem Bauteil, wird diese Änderung automatisch über die AAS an das PLM-System übermittelt. Die Zeitersparnis beträgt bis zu 79 Prozent.

Einen weiteren Use-Case haben die Partner bei Engel, einem österreichischen Hersteller von Spritzgussmaschinen, evaluiert. Das Konzept wurde so erweitert, dass die Ingenieure mehrere AAS-Datenräume verschiedener Zulieferer in die PLM-Software einbinden können. Ein AAS-Datenraum ist vereinfacht gesagt ein Speicherort bzw. Server, in dem die Verwaltungsschalen eines Unternehmens abgelegt und bei Bedarf zugänglich sind. Ingenieure können zugleich auf die verschiedenen Datenräume bzw. Verwaltungsschalen zugreifen, die für die Konstruktion notwendig sind. Per Mausklick werden alle notwendigen Engineeringdaten herunterladen, im PLM-System integriert und für die weiteren Engineeringtools verwendbar. Die AAS-Produktänderungen werden im PLM-System angezeigt.

Bei Bausch+Ströbel nahm die Auswahl einer passenden komplexen Komponente sowie die Datensuche und -aufbereitung bisher 30 Tage oder mehr in Anspruch. Ein Grund dafür ist etwa, dass viele Zulieferer noch keine Verhaltensmodelle für ihre Bauteile anbieten. Sind die Daten in der Verwaltungsschale jedoch vollständig und an das PLM angebunden, verkürzt sich die Zeit auf zehn Tage, wie der Technologiedemonstrator gezeigt hat. Bei Engel würde sich der Zeitaufwand von durchschnittlich 28,5 Tagen auf 18 Tage reduzieren.

Immer mehr internationale Mitglieder

Die Möglichkeiten der AAS sprechen sich auch außerhalb Deutschlands herum. Die IDTA verzeichnet hier ein Wachstum an internationalen Mitgliedern. Constantin Liepert: „Die IDTA sorgt für eine schnelle Standardisierung, auch international. Weil deutsche Unternehmen Vorreiter sind, bringt ihnen das einen Wettbewerbsvorteil etwa bei neuen Geschäftsmodellen auf Basis der Verwaltungsschale.“

Seiten: 1 2



  • MKG wird Teil von Proalpha

    MKG wird Teil von Proalpha

    Proalpha übernimmt das Unternehmen MKG. Der niederländische ERP-Anbieter ist im Bereich der metallverarbeitenden Industrie tätig.

    mehr lesen: MKG wird Teil von Proalpha

  • Augenlicht aus dem 3D-Drucker

    Augenlicht aus dem 3D-Drucker

    Noch während der Operation eine neue Hornhaut ausdrucken und damit die Sehfunktion wiederherstellen: Diesen Schritt im Kampf gegen Hornhauterkrankungen soll künftig ein laserbasiertes Verfahren mit maßgeschneiderter Biotinte ermöglichen. Entwickelt haben…

    mehr lesen: Augenlicht aus dem 3D-Drucker

  • Die passende Software finden

    Die passende Software finden

    ’Mehrwert durch Software’ heißt der neue Branchenführer der VDMA-Gruppe Software und Digitalisierung. Der Branchenführer steht ab sofort zum Download bereit.

    mehr lesen: Die passende Software finden

  • PSI besetzt CTO-Posten mit Erol Bozak

    PSI besetzt CTO-Posten mit Erol Bozak

    Der Softwarehersteller PSI verstärkt das Management im Bereich Technologie und Entwicklung und ernennt Erol Bozak zum CTO.

    mehr lesen: PSI besetzt CTO-Posten mit Erol Bozak

  • Snowflake-Kunden im Visier von Cyberkriminellen

    Snowflake-Kunden im Visier von Cyberkriminellen

    Wie der Security-Spezialist Mandiant berichtet, haben es Bedrohungsakteure auf Kunden des Cloud-Anbieters Snowflake abgesehen. Die Unternehmen raten dazu, die Multi-Faktor-Authentifizierung zu aktivieren.

    mehr lesen: Snowflake-Kunden im Visier von Cyberkriminellen

  • TDM Systems und Cribwise bilden Tool Flow Solutions

    TDM Systems und Cribwise bilden Tool Flow Solutions

    Der Sandvik-Konzern hat den Geschäftsbereich Tool Flow Solutions ins Leben gerufen. Erste Mitglieder werden die beiden Tochterunternehmen TDM Systems und Cribwise.

    mehr lesen: TDM Systems und Cribwise bilden Tool Flow Solutions

  • 2023 wurden mehr als 500.000 Industrieroboter ausgeliefert

    2023 wurden mehr als 500.000 Industrieroboter ausgeliefert

    Trotz eines Rückgangs bei Umsätzen und Auslieferungen von Industrierobotern im Jahr 2023 prognostizieren die Marktforscher von Interact Analysis ein jährliches Marktwachstum von 3,7 Prozent bis 2028.

    mehr lesen: 2023 wurden mehr als 500.000 Industrieroboter ausgeliefert

  • Quantencomputing made in Germany

    Quantencomputing made in Germany

    Quantencomputer haben eine besonders hohe Rechenleistung und können so komplexe Probleme lösen. Wie? Davon können sich Unternehmen und Forschungsteams nun im Hamburg ein Bild machen.

    mehr lesen: Quantencomputing made in Germany

  • USA führend bei Digitalinnovationen

    USA führend bei Digitalinnovationen

    Die Innovationstätigkeit in Digitaltechnologien nimmt weiter an Fahrt auf. Und laut Deutschem Patent- und Markenamt dominieren die USA und China in diesen Bereichen. Die deutsche Bilanz ist zwiespältig.

    mehr lesen: USA führend bei Digitalinnovationen

  • Smarties warnen vor Extremereignissen

    Smarties warnen vor Extremereignissen

    Im Forschungsprojekt Smarties entwickelt und testet das Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS ein System intelligenter Miniballons mit atmosphärischen Tracern – sogenannten…

    mehr lesen: Smarties warnen vor Extremereignissen

  • Europa mit vergleichsweise niedrigem KI-Reifegrad

    Europa mit vergleichsweise niedrigem KI-Reifegrad

    Data Analytics und KI sollen KMU helfen, Wettbewerbsvorteile zu sichern. Laut einer Studie von AWS liegt Europa beim Reifegrad künstlicher Intelligenz jedoch hinter anderen Regionen zurück.

    mehr lesen: Europa mit vergleichsweise niedrigem KI-Reifegrad

  • VDI will Deutschland fit für die Zukunft machen

    VDI will Deutschland fit für die Zukunft machen

    Die Aufgaben der Transformation sind gewaltig: Um ihren Herausforderungen zu begegnen, startet der VDI die Initiative ’Zukunft Deutschland 2050‘.

    mehr lesen: VDI will Deutschland fit für die Zukunft machen