@misc{Zielstorff, type = {Master Thesis}, author = {Zielstorff, Aaron}, title = {Entwicklung interoperabler APIs f{\"u}r Industrie 4.0 Digital Twins aus Sicht des rollenbasierten Engineerings}, school = {Hochschule f{\"u}r Technik und Wirtschaft Berlin}, pages = {105}, abstract = {Der fortschreitende Paradigmenwechsel in der Automatisierungstechnik wird von einem stetigen Streben nach Wandelbarkeit, Flexibilit{\"a}t und Effizienz gepr{\"a}gt. Resultat des Wandels ist die wachsende Komplexit{\"a}t von Systemen. Diese entstammt der Heterogenit{\"a}t verwendeter Anlagenkomponenten, propriet{\"a}ren Schnittstellen und der Vielzahl an verbreiteten Kommunikationsprotokollen. Wesentliche Defizite in der Automatisierungstechnik manifestieren sich dadurch in starr ausgelegten Produktionsmitteln, aufwendigen Entwicklungsprozessen und der fehlenden Wiederverwendbarkeit umgesetzter L{\"o}sungen. Das Systems Engineering (SE) stellt einen methodischen Ansatz dar, um der steigenden Systemkomplexit{\"a}t zu begegnen. Im SE wird der Lebenszyklus eines Systems in Phasen segmentiert, welche im V-Modell verankert sind. Jede dieser Phasen ist durch charakteristische Prozesse definiert, welche sich aus einer Vielzahl an Systemaktivit{\"a}ten zusammensetzen. Die Durchf{\"u}hrung der Aktivit{\"a}ten obliegt den im Systemlebenszyklus agierenden Personen und Rollen, die eine eigenen Sicht auf das System haben. Insbesondere die modellbasierte Systementwicklung (MBSE) f{\"o}rdert das fachbereichs{\"u}bergreifende Engineering bei gleichzeitiger Ber{\"u}cksichtigung dom{\"a}nenspezifischer Sichten auf ben{\"o}tigte Systeminformationen. Um dies zu erm{\"o}glichen werden Sprachstandards wie SysML und AutomationML f{\"u}r die Systemmodellierung eingesetzt und f{\"u}r den Modelltransfer zwischen Modellierungswerkzeugen verwendet. Organisatorische und technische H{\"u}rden erschweren jedoch den produktiven Einsatz des MBSE. Diese zeigen sich insbesondere in der fehlenden Akzeptanz, ausgel{\"o}st durch den initialen Mehraufwand f{\"u}r die Systementwicklung sowie der meist l{\"u}ckenhaften Informationsbereitstellung {\"u}ber den gesamten Systemlebenszyklus. Die Verwaltungsschale (AAS) stellt eine M{\"o}glichkeit dar, die technischen Herausforderungen des MBSE zu bew{\"a}ltigen. Als standardisierter digitaler Zwilling erm{\"o}glicht sie die lebenszyklus{\"u}bergreifende Informationsbereitstellung. Sie stellt eine digitale Repr{\"a}sentation eines physischen oder logischen Assets dar. {\"U}ber Teilmodelle k{\"o}nnen Informationen als Sicht auf ein Asset \bzw System strukturiert werden. Dabei k{\"o}nnen sowohl statische Beschreibungen modelliert, Engineering-Modelle eingebettet und Informationen aus zugeh{\"o}rigen Assets zur Laufzeit integriert werden. Jedoch ergeben sich auch in der Anwendung der Verwaltungsschale entscheidende Herausforderungen f{\"u}r den produktiven Einsatz in der Automatisierungsbranche. Die Implementierung der AAS erfordert Expertenwissen, ist sehr zeitintensiv und verlangt je nach Anwendungsfall Programmierkenntnisse. Somit kann das Potenzial nicht vollst{\"a}ndig ausgesch{\"o}pft werden. Es bedarf einer Engineering-Umgebung, die Nutzer aus dem Systemumfeld unterst{\"u}tzt, Verwaltungsschalen zu modellieren, Daten aus Assets zu integrieren und Informationen {\"u}ber den gesamten Systemlebenszyklus zu pflegen. Um diese Bed{\"u}rfnisse zu erf{\"u}llen, werden neue Architekturkomponenten in der Infrastruktur f{\"u}r die Verwaltungsschale ben{\"o}tigt. Diese m{\"u}ssen Anwendern bei der Auswahl von Teilmodellen assistieren, die M{\"o}glichkeit bereitstellen, bereits vorhandene Ressourcen Wiederzuverwenden und die Konfiguration der Assetintegration erleichtern. Dabei ist es wichtig, dass neue Komponenten interoperabel mit bereits existierenden Elementen sind. Das Ziel der Umgebung ist, den Systembeteiligten zu erm{\"o}glichen, die Vorteile der Verwaltungsschale ohne großen Mehraufwand voll auszusch{\"o}pfen.}, language = {de} }