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Industrie 4.0

Sichere Datenübertragung ist Voraussetzung für Industrie 4.0

| Autor / Redakteur: Barbara Stumpp / Reinhold Schäfer

Als Voraussetzung zur Verwirklichung von Industrie 4.0 muss die Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten einer Anlage nicht nur „safe“, sondern auch „secure“ sein.
Als Voraussetzung zur Verwirklichung von Industrie 4.0 muss die Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten einer Anlage nicht nur „safe“, sondern auch „secure“ sein. (Bild: Mitsubishi Electric)

Für das Konzept Industrie 4.0 ist es wichtig, dass die Daten sicher übertragen werden. Dabei müssen die Daten auch gegen Angriffe von außen abgesichert werden (Security). Bisher hat man meist nur auf die Arbeitssicherheit (Safety) Wert gelegt. Dazu müssen Maschinenbauer und IT-Fachleute zusammenkommen.

Sinkende Losgrößen und steigende Variantenvielfalt dominieren seit vielen Jahren die Produktion fast aller Branchen. Das Konzept Industrie 4.0 soll nun die Produktion so rentabel gestalten, dass sich sogar die industrielle Fertigung von Unikaten lohnt. Eine Studie des IT-Verbandes Bitkom schätzt das zusätzliche Wertschöpfungspotenzial allein für die Branchen Maschinen- und Anlagenbau, Elektrotechnik, Automobilbau, chemische Industrie, Landwirtschaft sowie Informations- und Kommunikationstechnik auf 78 Mrd. Euro bis zum Jahr 2025.

Industrie 4.0 heißt, starre Produktionsstrukturen in den Unternehmen aufzulösen und in sich selbst organisierenden Produktions- und Logistikeinheiten über die Standorte hinweg zu sortieren mit cyberphysikalischen Systemen (CPS) als Basis. Entsprechend müssen die Steuerungen über herstellerspezifische Grenzen hinweg kommunizieren und programmiert werden können. Dabei müssen sie sowohl „safe“ als auch „secure“ in Echtzeit funktionieren.

Es gibt keine Masterpasswörter

Matthias Fritz, technischer Leiter der Fanuc Deutschland GmbH, erläutert: „Bei Steuerungen ist es wichtig, die informationstechnische Sicherheit mit funktionaler Betriebssicherheit zusammenzubringen. Die sicherheitsrelevanten Einstellungen sind über einen diskreten Passwortschutz und eine Checksummenprüfung vor Manipulation von außen geschützt. Ebenso ist das PMC-(Programmable-Machine-Controller-)Programm durch individuell einzustellende Passwörter abgesichert. Masterpasswörter von Seiten des Steuerungsherstellers existieren nicht. Dadurch ist die Betriebssicherheitstechnik vor Manipulation von außen abgesichert.“

Die nötige Flexibilität verlangt eine absolute Vernetzung; Virenangriffe auf die Software wie Stuxnet haben hier Abgründe aufgetan. Unternehmen haben deshalb begonnen, ihre Prozesse entsprechend zu gestalten. Dabei sind Bosch Rexroth, B&R, Fanuc und Mitsubishi sicher, dass Safety als funktionale Betriebssicherheit schon ausreichend vorhanden ist. Steuerungen müssen für Industrie 4.0 unter Umständen große Datenmengen verarbeiten und brauchen eine Vielzahl von offenen Schnittstellen, um mit der industriellen Umgebung zu kommunizieren, wie Ethernet, Profibus, CC Link, aber auch Schnittstellen zur Sensorebene und zu Vision-Systemen. Integrierte Datenbankenfunktionen gepaart mit automatischer Replikation der Daten zu einem Hauptserver oder zu einer Datenbank inklusive Anbindung an das Internet und die Cloud sind nötig. Das beinhaltet aber auch den Zugriff über den PC oder mobile Kommunikationsgeräte auf die SPS über die Betriebssysteme hinweg.

Produktions-IT hat Anpassungsbedarf

Die in den Firmen etablierten IT-Sicherheitsmethoden lassen sich im Prinzip auf die Produktions-IT übertragen. Im Detail zeigt sich aber Anpassungsbedarf. So müssen zum Beispiel in industriellen Infrastrukturen anders als in der Unternehmens-IT Reaktionen in Echtzeit passieren.

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