Usage View Asset Administration Shell The Asset Administration Shell as a black box in its application context

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Ferdinand Friedrich
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1 Joint work of Industrie 4.0 Forum Hannover, 3. April 2019 Usage View The as a black box in its application context Ulrich Löwen, Siemens AG Unrestricted Siemens AG 2019 Siemens Corporate Technology

2 Our Perception of Discussion About Selected publications Questions of users (examples) Wo steht die VWS Entwicklung? Was gibt s schon / was kann ich schon nutzen, was kommt noch? Wann? Welche Informationen liegen in der VWS nachher wo? Wie wird sichergestellt, dass die Informationen aktuell gehalten werden? Wir haben jetzt einen ersten Einblick erhalten. Wie geht es nun weiter? Was passiert, wenn keine Internet-Verbindung besteht? Wie ist der Zusammenhang zwischen VWS und OPC-UA? Wie kann ich eine VWS nachrüsten? Kann man sich drauf verlassen, dass die VWS auch wirklich kommt? Wie hängen die Daten damit zusammen, was produziert wurde? Wie kann ich diesen Bezug sicherstellen? Welchen Mehrwert liefert die VWS bei der Wartung von komplexen Maschinenparks? Auch über Firmengrenzen hinweg? Welche Rolle spielt die VWS im Engineering? Welchen Unterschied macht es, dass dort v.a. AutmationML vorherrscht (und nicht OPC-UA)? Wie unterstützt die VWS die Datensouveränität? Wie hängt die VWS mit dem IDS zusammen? Gibt es unterschiedliche Sichten auf die VWS? Z.B. je nach Zielgruppe: Controller, Service-Techniker, etc.? Was muss im Standard drin sein? Was nicht? Was ist nötig für Interoperabilität? Was ist notwendig, damit ein use case möglich wird? Wie kann man die Bedarfe aus den Geschäftsmodell-Bestrebungen heraus abbilden? Wie kann man sicherstellen, dass die Flexibilitätsbedarfe aus Geschäftsmodellen in der VWS abgebildet werden? Standardisierung und Normung dauern lange und sind zäh. Kann man wirklich darauf warten? Wie ist der Zusammenhang zwischen VWS und digitalem Zwilling? Wie ist der Zusammenhang zwischen VWS und KI? Wann ist eine VWS eine VWS? Wer zertifiziert nachher die VWS? Wo passiert was zur VWS? Wie passt das alles zusammen? Welche Umsetzung ist die richtige? Wer trägt die VWS später? Welche (unabhängige) Organisation steht dauerhaft dahinter und kümmert sich um Aktualisierung, Governance, etc.? Welche Voraussetzungen muss ich schaffen, um die Basis dafür zu schaffen, dass ich die VWS nutzen kann? Was sind robuste Schritte, die ich unabhängig von der VWS in jedem Fall brauche? Was sind robuste Schritte, die ich brauchen werde, wenn ich mich für die VWS entscheide? Wie fange ich heute an? Wie sieht der Migrationspfad aus? Was liefert mir der Standard? Was nicht? Worum muss ich mich selbst kümmern? Was sind Alternativen? Lasercode, RFID, IPv6, DMC Codes Wie steht die VWS zu diesen Alternativen? Kann die VWS auch auf einen Mitarbeiter angewendet werden? Welche Rolle kann die VWS in einem sicherheitsrelevanten Zusammenhang spielen? Wie komme ich rechtssicher zu weltweit eindeutigen Zertifikaten? Wie sieht der Übergang der VWS von einem Unternehmen zum anderen aus? Wie hilft die VWS bei der Kundenbindung? Wie hilft die VWS bei PAAS-Ansätzen? Wo kann ich bei der Umsetzung der VWS mitmachen? Wie funktioniert die Verschachtelung der VWS? Wem gehören dann welche Daten? Wer hat welche Zugriffsrechte? Wer legt was fest? Warum werden VWS-Produkte auf der HMI nicht aktiv als solche ausgewiesen? Gibt es schon erste kommerzielle Produkte geben, die die VWS umgesetzt haben? Wann gibt es solche Produkte? Kann man sich eine Unterstützung so vorstellen, wie bei Alexa Skills? Wann steht der Editor zur Verfügung? Vieles soll später open source sein. Was genau? Was nicht? Wenn open source: Unter welcher Lizenz werden die Dinge / Codes / Tools veröffentlicht? Page 2 April 2019 Usage View Observation and conclusion Discussions mainly on a technical level, no systematic consideration of possible applications Lack of clarity regarding the degree of maturity and novelty of the concepts and discussions Many different ongoing activities, but a classifying overall picture not transparent Conclusion: We have driven a proposal for a usage view of the

3 Usage View of Illustration application registry references requests deployed computing infrastructure provides resources deployed application requests registry references Asset registry: scope determined by associated and stakeholder considered Asset : functionality provided to applications via registry Application context Asset: entity with a value for an organization Software application Software engineer: implements requirements of organization with interest in the engineer Standardization organization indicate belonging to an organization engineer Computing infrastructure Standardization organization Secure access to s Page 3 April 2019 Usage View

4 Overall Strategic Goal of Overall objectives Illustration Based on our strength in Germany as a supplier of physical s, we want to participate in the new business models (so-called data-driven s) driven by digitalization But a supplier of s wants to specifically protect his know-how about the supplied s and not fully divulge this to others provides a concept, that a supplier of s can maintain sovereignty over its s and evolve in the future to offer data-driven s user of physical IT perspective supplier of IT infrastructure provider of datadriven s possible conflict of interest provider of datadriven s supplier of physical perspective Page 4 April 2019 Usage View

5 Digital Twin and are Complementary Concepts Digital Twin Digital replica of physical systems to drive business value for product owners and operators (Wikipedia, Forrester) Digital Twin addresses a methodology and a goal to achieve can be used to implement a Digital Twin includes a technical concept supporting oriented information and function structuring Useful for other purpose also (especially for nonphysical s) Illustration of complementarity may provide a Digital Twin of the using specific s application 0 requests registry references an may provide a Digital Twin of the application 1 may provide some functionality not used for resp. as Digital Twin some s may provide functionality not used for Digital Twins Page 5 April 2019 Usage View

Overall Picture of object of consideration basic concepts to implement the architecture business view usage view Structure of the Administration Shell Relationships between I4.

0 communication interaction principles integration of field devices Usage View Asset Administration Shell functional view intended reader property value statement application samples of openaas /

6 Overall Picture of object of consideration basic concepts to implement the architecture business view usage view Structure of the Administration Shell Relationships between I4.0 Components Industrie 4.0 Service Architecture / DIN SPEC Details of the Asset Administration Shell implementation view Page 6 Industrie 4.0 communication interaction principles integration of field devices Usage View Asset Administration Shell functional view intended reader property value statement application samples of openaas / DIN SPEC Industrie 4.0 Communication Guideline Based on OPC UA Industrie 4.0 Language Plug & Produce Examples for the Asset Administration Shell solution architect April 2019 system architect Usage View application engineer architect practitioner system architect

7 Recommendation for the Way Forward Systematic consideration of from an application perspective Today: container for sub models Benefit: quality and productivity gains based on standardized sub models Future: infrastructure for active components Benefit: enabling standard for new data-driven business models supplier of tools: enable creation of Asset Administration Shells documentation registry computing infrastructure supplier of s: provide Asset Administration Shell provider of : consume Asset Administration Shells securely managed access Core prerequisite for success in the market, however, is the standardization of sub models Page 7 April 2019 Usage View

8 Thank you for your attention! Usage View of, Link Ulrich Löwen Senior Principal Key Expert Engineer CT RDA CES Günther-Scharowsky-Str Erlangen, Deutschland Phone: +49 (9131) Mobile: +49 (173) ulrich.loewen@siemens.com Internet siemens.com/corporate-technology Page 8 April 2019 Usage View

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