Elk product krijgt zijn Asset Administration Shell

In het Internet of Things moeten dingen niet alleen met elkaar kunnen communiceren – ze moeten uiteraard ook wat te vertellen hebben. Dat klinkt als een grapje, maar voor het Duitse Platform Industrie 4.0 is het komen tot een zinvolle communicatie tussen de dingen een van de grootste uitdagingen. Het brein dat van ieder ding straks een Industrie 4.0 component moet maken, heet de Asset Administration Shell.

Machines, werkstukken, onderdelen – in Industrie 4.0 zijn het allemaal componenten die met elkaar kunnen communiceren. Dat is ook nodig om het finale doel van Industrie 4.0 waar te maken: de realisatie van sterk geïndividualiseerde producten in een flexibel systeem dat alle voordelen heeft van massaproductie.

Om dit op een organische manier tot stand te brengen wordt gedacht aan een systeem waarbij elk werkstuk zijn geïndividualiseerd ontwerp zou meenemen doorheen de productie zodat het zelf aan een machine kan aangeven welke bewerkingen er nodig zijn.

Nog straffer wordt het als dat product op basis van zijn ontwerp zelf in de fabriek op zoek kan gaan naar de meest geschikte machine voor de bewerkingen die nodig zijn.

Dit alles vergt communicatie die veel verder gaat dan het uitwisselen van data. Van dingen wordt verwacht dat ze een soort bewustzijn krijgen zodat er een zinvol gesprek tot stand kan komen. Een mens staat daar niet bij stil, maar vandaag weet geen enkele boormachine dat het een boormachine is. Een component waar een gaatje in moet komen, kan vandaag onmogelijk te weten komen hoe het dat voor mekaar moet krijgen.

Digitaal luik met alle informatie

De missing link is wat het Platform Industrie 4.0 de Asset Administration Shell (AAS) noemt. Elke asset moet een digitaal luik krijgen dat de integratie in zijn omgeving, zijn supply chain en de IT-wereld mogelijk moet maken. Die Administration Shell moet daartoe op een gestandaardiseerde manier alle informatie over een ding bevatten. En dat is heel veel informatie.

Om te beginnen moet er een gestandaardiseerde omschrijving zijn van wat het ding eigenlijk is. Daarbij horen vervolgens de specificaties die precies aangeven wat het kan. Om echt slim te zijn moet het ding zich uiteraard ook bewust worden van zijn beperkingen. Vervolgens is er het onderhoud. Er kunnen veiligheidsvoorschriften zijn, enz.

Maar dat is nog niet alles, want eens zo’n ding in gebruik is, wordt er ook heel veel data gegenereerd, die ook deel zal uitmaken van de Administration Shell. Daarmee wordt ook duidelijk dat de Administration Shell niet de algemene info betreft over een bepaald type toestel. Het gaat om de info over één enkel ding, met zijn eigen, individuele historiek.

Als jouw buurman hetzelfde toestel heeft als jij, dan heeft dat ding weer zijn eigen Administration Shell. Waaruit zal blijken dat hij veel omzichtiger met zijn toestel omspringt dan jij. Digitalisering is onverbiddelijk.

Digital twin

De Asset Administration Shell is qua concept sterk vergelijkbaar met de Digital Twin. Ook daar gaat het om de digitale variant van een fysiek ding, inclusief de data die tijdens de levensduur gegenereerd wordt.

Waar de Digital Twin meer focust op het bekomen van een zo realistisch mogelijk model dat simulaties en analyse mogelijk maakt, gaat het bij de Asset Administration Shell vooral over de manier waarop je met een ding kan communiceren. Cruciaal hierin zijn standaardisering en het ontwikkelen van een vocabularium dat het mogelijk maakt om alle aspecten van een ding eenduidig en ondubbelzinnig vast te leggen.

Hoe dit alles in de praktijk gebracht zal worden, is nog lang niet duidelijk. Wat het Industrie 4.0 Platform al vastgelegd heeft is dat de Administration Shell zal bestaan uit een header en een body waarbij de header de identificatie zal bevatten en de body zal bestaan uit een hele reeks submodellen die alle aspecten van een ding behandelen. Energieverbruik, fysieke afmetingen, veiligheidsvoorschriften… - het zijn allemaal aspecten die relevant kunnen zijn en dus als submodel kunnen deel uitmaken van de Administration Shell.

Concrete voorbeelden

Wat ook al vastligt is dat de Administration Shell niet noodzakelijk fysiek verbonden zal zijn met een product. Het moet volstaan dat elke component een unieke code heeft om via een of ander platform de Administration Shell te kunnen oproepen.

Verder zal er onvermijdelijk ook een hiërarchie ontstaan in shells die de componenten omschrijven die in de fysieke wereld deel uitmaken van een assemblage. Daarvoor moet er een systeem van doorverwijzing komen in de verschillende submodellen van een Administration Shell.

Ten slotte dient ook opgemerkt dat een Administration Shell niet noodzakelijk gekoppeld moet zijn aan een fysiek product. Nog voor een bepaald ontwerp in productie gaat, zal het al over een digitale shell beschikken dat heel wat eigenschappen kan omschrijven. Bovendien zullen ook documenten zoals contracten, bestellingen enz. een Administration Shell krijgen.

Het mag duidelijk zijn dat er nog heel wat werk aan de winkel is om dit principe concreet verder uit te werken en algemeen toepasbaar te maken. Toch worden er al heel wat concrete stappen gezet.

In de schoot van Platform Industrie 4.0 werd een stappenplan opgesteld om via concrete voorbeelden het principe van de Administration Shell verder vorm te geven.

Op de SPS beurs deed PLCopen ook een aankondiging over de Administration Shell. Zij bekijken hoe de sturingen van machines uitgebreid kunnen worden om communicatie via de Administration Shell mogelijk te maken.

© Productivity.be, 09/12/2018