Normkonforme AASagentenbasiert erstellen

image3
Bild: Fraunhofer – Institut IPA

Wer einen modernen Shopfloor betritt, sieht selten ein einheitliches Bild: CNC-Maschinen von Hersteller A, Roboter von Hersteller B, Fördertechnik von Hersteller C – jede Anlage kommuniziert über eigene Protokolle und liefert Daten in eigenen Formaten. OPC UA hier, MQTT dort, proprietäre Schnittstellen anderswo. Das Ergebnis sind isolierte Datensilos. Produktionsdaten lassen sich nicht übergreifend auswerten. Jede Integration zwischen Systemen erfordert eine aufwendige Einzellösung. Dieses Interoperabilitätsproblem ist eine der zentralen Bremsen für die digitale Transformation in der Fertigung. Die Antwort der Industrie ist die Asset Administration Shell (AAS), ein internationaler Standard (IEC63278), der jeder Anlage und jedem Produkt einen strukturierten digitalen Zwilling gibt. Statt ihre Daten auf eigene Weise bereitzustellen, beschreibt die AAS alle relevanten Informationen in einem einheitlichen, maschinenlesbaren Format. Sobald eine AAS-Instanz mit den Datenschnittstellen der physischen Anlage verknüpft ist, kann sie auch Echtzeitdaten empfangen, wie etwa Sensorwerte, Betriebszustände oder Prozessparameter aus der Maschine. Die AAS wird zur lebenden Beschreibung der Anlage, über die externe Systeme und Agenten mit ihr interagieren können.

Bottleneck ist die Erstellung

Doch dafür braucht jede Anlage eine eigene AAS-Instanz und genau das ist der Engpass. Da technische Daten oft über Systeme verteilt vorliegen, erfordert die manuelle Erstellung einer normkonformen AAS meist Stunden und tiefes Wissen über die AAS-Struktur. Hier setzt das LLM-gestützte Agentensystem an: Es automatisiert die AAS-Erstellung weitgehend. Im Kern steht ein Large Language Model (LLM), das als Orchestrierungsagent arbeitet. Es liest heterogene Quelldaten, versteht deren Inhalt und überträgt die relevanten Informationen strukturiert in eine AAS-Instanz. Entscheidend ist dabei, wie der Agent arbeitet: nicht frei, sondern gebunden an die normativen Vorgaben der AAS Submodel Templates und Spezifikation. Alle Interaktionen mit der AAS-Infrastruktur laufen über spezialisierte Werkzeuge, die nur standardkonforme Aktionen zulassen und korrekte Bezeichner, zulässige Datentypen sowie semantisch referenzierte Eigenschaften erzwingen. Das LLM liefert die Flexibilität im Umgang mit unstrukturierten Quellen, während der Standard die semantische Integrität des Ergebnisses sichert.

Der Prozess in vier Schritten

Der Workflow gliedert sich in vier aufeinander aufbauende Phasen.

Konfiguration und Quellendefinition – Der Nutzer übergibt die Quelldaten, also PDF-Datenblätter, URLs, JSON- oder CSV-Exporte oder Freitext, und legt fest, welche Anlage abgebildet werden soll. Der Agent schlägt passende Submodel Templates (SMTs) vor, also standardisierte Vorlagen für AAS-Submodelle, und legt automatisch eine leere AAS-Instanz an – inklusive aller vorgeschriebenen Submodelle und semantischen Referenzen.

Datenextraktion – Spezialisierte Werkzeuge extrahieren Eigenschaftsnamen, Werte und Einheiten, je nach Dokumenttyp aus Tabellen, Fließtext oder strukturierten Formaten. Das Ergebnis wird als Tabelle präsentiert, die der Nutzer vor der Weiterverarbeitung korrigieren und ergänzen kann.

Semantisches Matching – Das System ordnet jede extrahierte Eigenschaft der richtigen Position im AAS-Graphen zu. Eindeutige Zuordnungen werden automatisch übernommen, bei mehrdeutigen Fällen zieht der Agent sein Kontextwissen hinzu. Nicht auflösbare Fälle werden zur manuellen Klärung markiert und dem Nutzer vorgelegt.

AAS-Befüllung – Die validierten Zuordnungen werden in die AAS-Instanz geschrieben, inklusive automatischer Datentyp-Konvertierung und Einheitennormalisierung. Am Ende steht eine normkonforme, vollständig befüllte AAS-Instanz, die sofort von beliebigen AAS-kompatiblen Systemen abgefragt werden kann.

Digitale Zwillinge erschaffen

Was bisher mehrere Stunden manueller Arbeit pro Anlage erforderte, lässt sich auf einen geführten Prozess von wenigen Minuten reduzieren. Ein Integrationsexperte bleibt eingebunden, trägt aber nur noch an den Stellen aktiv bei, wo echtes Fachurteil gefragt ist. Gerade bei heterogenen Anlagenbeständen mit Maschinen verschiedener Hersteller und Generationen lässt sich die nachträgliche Digitalisierung deutlich effizienter gestalten. PDF-Datenblätter aus dem Archiv werden zur Datenquelle, auch für Anlagen, für die ursprünglich kein digitaler Zwilling geplant war. Da die Werkzeuge die normativen Anforderungen auf Systemebene durchsetzen, ist jede erzeugte Instanz per Konstruktion SMT-konform und von Fremdsystemen interpretierbar.

Übergreifend koordinieren

Das System ist kein Ersatz für AAS-Expertise, es macht diese Expertise skalierbar. Dasselbe Agentensystem lässt sich nicht nur für die Erstellung, sondern auch für den Betrieb einsetzen, etwa zur Abfrage von Maschinenstatus, zur Steuerung von Produktionsabläufen oder zur automatisierten Aktualisierung des digitalen Zwillings. Industriesoftware wie ERP, MES oder PLM wird zunehmend mit agentischen Fähigkeiten ausgestattet, um etwa Routineentscheidungen zu fällen, Produktionspläne anzupassen, Qualitätsabweichungen zu erkennen und systemübergreifend zu koordinieren. Die Voraussetzung dafür ist eine einheitliche, maschinenlesbare Datenbasis. Genau diese Grundlage schafft die AAS.



  • Unternehmen planen weniger Neueinstellungen

    Unternehmen planen weniger Neueinstellungen

    Die Beschäftigungsaussichten für die nächsten drei Monate sind laut Ifo-Beschäftigungsbarometer weiter positiv, jedoch zeigt der Index einen weniger starken Beschäftigungsanstieg als in den vergangenen Jahren.

    mehr lesen: Unternehmen planen weniger Neueinstellungen

  • Automation trifft Software

    Automation trifft Software

    Vom 26. bis zum 28. November 2019 wird das Nürnberger Messegelände zum Branchentreff der Automatisierungstechnik. Dabei weist die SPS – Smart Production Solutions in diesem Jahr erstmals bereits im Namen…

    mehr lesen: Automation trifft Software

  • T-Systems und Siemens arbeiten an gemeinsamen IIoT-Lösungen

    T-Systems und Siemens arbeiten an gemeinsamen IIoT-Lösungen

    Im Rahmen der Digital X in Köln haben Siemens und T-Systems angekündigt, künftig gemeinsame Lösungen für das industrielle Internet der Dinge anzubieten.

    mehr lesen: T-Systems und Siemens arbeiten an gemeinsamen IIoT-Lösungen

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • Neuer EMEA General Manager bei PTC

    Neuer EMEA General Manager bei PTC

    PTC hat mit Stéphane Barberet einen neuen General Manager für die EMEA-Region. Barberet kommt von Dell zum US-Softwareanbieter.

    mehr lesen: Neuer EMEA General Manager bei PTC

  • ‘Gaia-X‘: Eine Cloud für Europa

    ‘Gaia-X‘: Eine Cloud für Europa

    Bundesforschungsministerin Anja Karliczek und der Beauftragte für Digitale Wirtschaft des Bundeswirtschaftsministeriums, Thomas Jarzombek, haben in Dortmund die Pläne für ein europäisches Cloud-Projekt vorgestellt.

    mehr lesen: ‘Gaia-X‘: Eine Cloud für Europa

  • Absatz von Industrierobotern in Indien steigt um 39%

    Absatz von Industrierobotern in Indien steigt um 39%

    Absatz von Industrierobotern in Indien steigt um 39% Der Absatz von Industrierobotern in Indien hat mit 4.771 neu installierten Einheiten im Jahr 2018 einen neuen Rekord erzielt. Das ist ein…

    mehr lesen: Absatz von Industrierobotern in Indien steigt um 39%

  • Unternehmen zögern beim Plattform-Einsatz

    Unternehmen zögern beim Plattform-Einsatz

    Laut einer Bitkom-Umfrage sehen vier von zehn Unternehmen digitale Plattformen als Chance, ebenso viele nutzen sie jedoch nicht. Ein Drittel der befragten Unternehmen gab an, im nächsten Jahr verstärkt in…

    mehr lesen: Unternehmen zögern beim Plattform-Einsatz

  • Industriegipfel 2019

    Industriegipfel 2019

    Das Gezerre um den Brexit, die Handelskonflikte mit den USA und die zunehmende Stärke Chinas sorgen bei deutschen Industrieunternehmen für Unsicherheit.

    mehr lesen: Industriegipfel 2019

  • Panasonic und Siemens unterzeichnen globalen Rahmenvertrag

    Panasonic und Siemens unterzeichnen globalen Rahmenvertrag

    Panasonic und Siemens unterzeichnen globalen Rahmenvertrag Panasonic Factory Solutions, ein Geschäftsbereich von Panasonic Industry Europe, und Siemens Factory Automation Services, haben ihre künftige Kooperation bekannt gegeben.

    mehr lesen: Panasonic und Siemens unterzeichnen globalen Rahmenvertrag

  • Neuer DACH-Chef bei NetApp

    Neuer DACH-Chef bei NetApp

    Peter Hanke ist neuer Leiter der DACH-Region beim Datenspezialisten NetApp. Die Verantwortung für die Region übernahm er bereits im Mai interimsweise.

    mehr lesen: Neuer DACH-Chef bei NetApp

  • Stimmung unter deutschen Exporteuren bessert sich

    Stimmung unter deutschen Exporteuren bessert sich

    Deutsche Exporteure blicken wieder optimistischer in die Zukunft. Die Ifo-Exporterwartungen sind im Oktober, im Gegensatz zu den Vormonaten, wieder deutlich angestiegen — bleiben jedoch im negativen Bereich.

    mehr lesen: Stimmung unter deutschen Exporteuren bessert sich