Verwaltungsschale

Asset Administration Shell, AAS

Überblick

Die Verwaltungsschale (AAS) wird am ISW (Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen) der Universität Stuttgart als zentrale Technologie für Digitale Zwillinge in Industrie 4.0 erforscht. Ziel ist es, Maschinen, Produkte, Software und andere Assets über ihren gesamten Lebenszyklus standardisiert digital abzubilden.

Das ISW entwickelt nicht nur Anwendungen, sondern arbeitet auch an den Grundlagen der AAS, etwa:

  • Modellierung von Submodellen,
  • semantischer Interoperabilität,
  • Kommunikationsarchitekturen,
  • Integration von Software-Services,
  • Änderungsmanagement und Versionierung,
  • Skalierung verteilter Digitaler Zwillinge

Community

Das ISW organisiert außerdem das AASBarcamp, ein offenes Community-Event rund um die Verwaltungsschale. Dort treffen sich Forschende und Industrievertreter, um Erfahrungen, Implementierungen und Standardisierungsthemen auszutauschen.

AASBarcamp rund um die Verwaltungsschale

Forschungsprojekte

Praxisbezug

Die Forschung ist stark industrienah. Beispielsweise werden Verwaltungsschalen in der institutseigenen Modellfabrik implementiert und gemeinsam mit Industriepartnern getestet. Studentische Arbeiten und Promotionsprojekte beschäftigen sich unter anderem mit:

  • Implementierung von Verwaltungsschalen für Maschinen,
  • Entwicklung neuer AAS-Submodelle,
  • Integration von Kommunikationsschnittstellen,
  • Einbindung in Produktionsarchitekturen.

Studien- und Abschlussarbeiten

Veröffentlichungen zur Verwaltungsschalte

  1. 2026

    1. Neubauer, Michael ; Reiff, Colin ; Dietrich, David ; Verl, Alexander: Use cases for Manufacturing-X: Benefits of data spaces in industrial practice. In: Journal of Engineering Research, Elsevier BV (2026)
    2. Dietrich, David ; Lechler, Armin ; Verl, Alexander: Analysis of Asset Administration Shell-Based Negotiation Processes for Scaling Applications. In: Production at the Leading Edge of Technology : Springer Nature Switzerland, 2026 — ISBN 9783032195241, S. 682–690
    3. Clar, Johannes ; Dietrich, David ; Maisch, Nicolai ; Reiff, Colin ; Ziegler, Georg Heiner ; Lechler, Armin ; Verl, Alexander ; Riedel, Oliver: Software-Defined Value Network: An Industrial Testbed for Manufacturing-X. In: Production at the Leading Edge of Technology : Springer Nature Switzerland, 2026 — ISBN 9783032195241, S. 636–644
    4. Chen, Shengjian ; Cvitkovic, Rozana ; Schlecht, Michael ; Lang, Bastian ; Stiliadou, Sharon-Naemi ; Ellwein, Carsten ; Maisch, Nicolai ; Lechler, Armin ; u. a.: Softwaregestützte Optimierung der kollaborativen Fertigung. In: Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Bd. 121 (2026), S. 308–313

  2. 2025

    1. Zhang, Jingxi ; Ellwein, Carsten ; Heithoff, Malte ; Michael, Judith ; Wortmann, Andreas: Digital twin and the asset administration shell. In: Software and Systems Modeling (2025)
    2. Zhang, Jingxi ; Ellwein, Carsten ; Heithoff, Malte ; Michael, Judith ; Wortmann, Andreas: Digital twin and the asset administration shell: An Analysis of the Three Types of AASs and their Feasibility for Digital Twin Engineering. In: Software and Systems Modeling, Springer (2025), S. 1–23
    3. Ellwein, Carsten ; Zhang, Jingxi ; Wortmann, Andreas ; Alfy Meckhael, Antony Ayman: A Container-Based Approach for Proactive Asset Administration Shell Digital Twins. In: 2025 ACM/IEEE 28th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS), 2025, S. 232–238
    4. Ellwein, Carsten ; Dietrich, David ; Maisch, Nicolai ; Neumann, Rebekka ; Ajdinovic, Samed ; Lechler, Armin ; Wortmann, Andreas: Rethinking Asset Administration Shell Communication Types: A Systematic Mapping Study and Portfolio-Based Classification. In: Production Engineering Bd. 20 (2025), S. 23
    5. Ellwein, Carsten: Überbestimmte Datenbestände in software-definierten Anwendungen: Chance oder Risiko? In: SPS MAGAZIN (2025), S. 60–61
    6. Dietrich, David ; Zürn, Manuel ; Briem, Ann-Kathrin ; Koch, David ; Lober, Werner ; Lind, Jannik ; Lechler, Armin ; Verl, Alexander: Software-Defined Value Networks: Industrial Requirements and Research Gap. In: Advances in Automotive Production Technology – Digital Product Development and Manufacturing – Stuttgart Conference on Automotive Production (SCAP2024) (2025), S. 426–441
    7. Dietrich, David ; Lechler, Armin ; Verl, Alexander ; Musser, Martin: Software-defined Value Networks – Analyzing the capacity for using the asset administration shell along value chains. In: wt Werkstattstechnik online Bd. 115, VDI Fachmedien GmbH and Co. KG (2025), S. 457–465
    8. Ajdinovic, Samed ; Walker, Moritz ; Neumann, Rebekka ; Maisch, Nicolai ; Neubauer, Michael ; Lechler, Armin ; Riedel, Oliver: Dynamic Process Reconfiguration Through Digital Product Passports: A Framework for Adaptive Production Control. In: Holder, D. ; Wulle, F. ; Lind, J. (Hrsg.) ; Holder, D. ; Wulle, F. ; Lind, J. (Hrsg.): Advances in Automotive Production Technology -- Digital Product Development and Manufacturing. Cham : Springer Nature Switzerland, 2025 — ISBN 978-3-031-88831-1, S. 137–149
    9. Ajdinovic, Samed ; Maisch, Nicolai ; Kimmel, Robin ; Rasouli, Taha ; Lechler, Armin ; Wortmann, Andreas ; Riedel, Oliver: AI-Powered Semantic Matching and Data Harmonization for Industrial Applications with OPC UA & Asset Administration Shells. In: 2025 The 16th International Conference on Mechanical and Intelligent Manufacturing Technologies (ICMIMT), 2025, S. 248–252

  3. 2024

    1. Frick, Florian ; Ellwein, Carsten ; Lechler, Armin ; Neubauer, Michael ; Verl, Alexander: Software-Defined Manufacturing: Reference Architecture. In: 2024 International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM), 2024, S. 1289–1295
    2. Dietrich, David ; Zürn, Manuel ; Reiff, Colin ; Neubauer, Michael ; Lechler, Armin ; Verl, Alexander: Software-Defined Value Networks: Motivation, Approaches, and Research Activities. In: Bauernhansl, T. ; Verl, A. ; Liewald, M. ; Möhring, H.-C. (Hrsg.) ; Bauernhansl, T. ; Verl, A. ; Liewald, M. ; Möhring, H.-C. (Hrsg.): Production at the Leading Edge of Technology. Cham : Springer Nature Switzerland, 2024 — ISBN 978-3-031-47394-4, S. 514–524
    3. Dietrich, David ; Neubauer, Michael ; Lechler, Armin ; Verl, Alexander: Automated Manufacturing Toolchain using Skill-based Digital Twins. In: Procedia CIRP Bd. 128, Elsevier BV (2024), S. 923–928
    4. Chen, Shengjian ; Neubauer, Michael ; Verl, Alexander: A Digital Twin Platform for service-based Testing and Optimization. In: Procedia CIRP Bd. 126, Elsevier BV (2024), S. 260–265
    5. Ajdinovic, Samed ; Strljic, Matthias ; Lechler, Armin ; Riedel, Oliver: Interoperable Digital Product Passports: An Event-Based Approach to Aggregate Production Data to Improve Sustainability and Transparency in the Manufacturing Industry. In: 2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 2024, S. 729–734

  4. 2023

    1. Neubauer, Michael ; Steinle, Lukas ; Reiff, Colin ; Ajdinovic, Samed ; Klingel, Lars ; Lechler, Armin ; Verl, Alexander: Architecture for Manufacturing-X: Bringing Asset Administration Shell, Eclipse Dataspace Connector and OPC UA together. In: Manufacturing Letters Bd. 37, Elsevier (2023), S. 1–6
    2. Ellwein, Carsten ; Neumann, Rebekka ; Verl, Alexander: Software-defined Manufacturing: Data Representation. In: Procedia CIRP Bd. 118, Elsevier BV (2023), S. 360–365

  5. 2022

    1. Neumann, Rebekka ; Neubauer, Michael: Forschungsinstitut baut Fabrik der Zukunft - Abbildung mit Verwaltungsschalen. In: SPS-Magazin (2022), S. 64–65
    2. Neubauer, Michael ; Frick, Florian ; Ellwein, Carsten ; Lechler, Armin ; Verl, Alexander: Software-defined Manufacturing - Ein Paradigmenwechsel für die industrielle Produktion. In: wt Werkstatttechnik online Bd. 112 (2022), S. 383–389
    3. Neubauer, Michael ; Ellwein, Carsten ; Frick, Florian: Kontinuität das neue Paradigma. In: Computer&Automation Bd. 4/2022 (2022), S. 28–31
    4. Ellwein, Carsten ; Neubauer, Michael: Neue technologische Grundlage. Referenzarchitekturmodell zur Digitalisierung von Produktionsnetzwerken. In: SPS MAGAZIN (2022), S. 42–43

Ihr Ansprechpartner

Dieses Bild zeigt Carsten Ellwein

Carsten Ellwein

Dr.-Ing.

Oberingenieur

Dieses Bild zeigt Andreas Wortmann

Andreas Wortmann

Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil.

Professur "Model-Driven Engineering for Manufacturing Automation"

Zum Seitenanfang