Cybersicherheit in der Produktion: Sichere Kommunikation ist das A&O

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MSF-Vathauer und das Fraunhofer IOSB-INA erforschen im Lernlabor Cybersicherheit eine sichere Kommunikation für Industrie 4.0 in der Produktion.
Cybersicherheit in der ProduktionQuelle: Bild: Fraunhofer IOSB-INA

MSF-Vathauer und das Fraunhofer IOSB-INA erforschen im Lernlabor Cybersicherheit eine interoperable und sichere Kommunikation für Industrie 4.0 in der Produktion.

Um Industrie 4.0-Anwendungen, wie Condition Monitoring, Plug-and-Produce oder Optimierung zu realisieren, brauchen Industriekomponenten vor allem eines: eine sichere Kommunikation für Industrie 4.0 nach dem derzeit maßgeblichen IT-Sicherheitsstandard IEC 62443. Mit dieser Kommunikation können Produkte und Anwendungen gewünschte Inhalte wie historische Prozessdaten oder Auftrags-, Material-, und Logistikdaten aus dem Umfeld der Maschinen und Anlagen sicher und herstellerneutral untereinander austauschen.

Forschungsobjekt: Frequenzumrichter

Das Team von MSF-Vathauer implementierte daher bereits 2016 prototypisch eine OPC UA-Schnittstelle für den Frequenzumrichter Vector Field Drive System, der das Abrufen von Daten ortsunabhängig und über das Internet ermöglicht. OPC UA ist ein offener Kommunikationsstandard, der Profinet ergänzen kann.

Nun galt es herauszufinden, ob die zugänglich gemachten Daten für typische Industrie 4.0-Anwendungen ausreichen und ob die Schnittstelle interoperabel und leistungsfähig genug ist. Vathauer nutzte das Angebot der „Nationalen Kontakt- und Koordinierungsstelle für Industrie 4.0-Testumgebungen“ (I4KMU) und beantragte erfolgreich ein Forschungsprojekt beim Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF. Als Kompetenzpartner in den Bereichen Cybersicherheit und industrielle Automation wurde das Fraunhofer IOSB-INA mit seiner hochmodernen Laborinfrastruktur ausgewählt.

Cybersicherheit: Umfangreiche Tests im Vorfeld

Das Forschungsvorhaben profitiert von der SmartFactoryOWL, — eine Initiative des Fraunhofer IOSB-INA und der Technischen Hochschule OWL. Zum Projektbeginn wurden umfangreiche Test durch das Fraunhofer IOSB-INA an einem speziell angepassten Versuchsaufbau durchgeführt, um den IST-Zustand der existierenden OPC UA Schnittstelle zu erfassen.

Ziel des Fördervorhabens: Die Entwicklung eines Motormanagementsystems mit OPC UA. Ein solches ist für die Digitalisierung der dezentralen Antriebsautomatisierung von großer Bedeutung. Die Verfügbarkeit von Echtzeit-Prozessdaten bietet das Potenzial weitreichender Optimierungen hinsichtlich Effizienz und Cybersicherheit in der Produktion.

Cybersicherheit: Sichere Kommunikation mit OPC UA

Gemeinsam mit dem Fraunhofer IOSB-INA wurden die Anforderungen an eine sichere Industrie 4.0 Kommunikation nach IEC 62443 erfasst, um eine geeignete Hardwareplattform und Softwarearchitektur zu identifizieren und zu entwickeln. Durch die Ergebnisse der Untersuchung ließ sich eine weiterführende Technologie in das Produkt von MSF-Vathauer Antriebstechnik integrieren. Das Unternehmen plant nun, es im Segment Maintenance und Monitoring zu platzieren und den Einsatz in weiteren Industrie 4.0 Anwendungsfällen zu erproben.

„Die sichere Industrie 4.0 Kommunikation mit OPC UA hat sich für unser Unternehmen in Bezug auf die Weiterentwicklung von Technologien aus dem Projekt signifikant verbessert“, teilt MSF-Vathauer Geschäftsführer Karl-Ernst Vathauer zufrieden mit und fährt fort: „Für unser Unternehmen und somit auch unsere Kunden ist es ein weiterer elementarer Schritt in die Digitalisierung und Automatisierung von Systemen und Anlagen.“

Interoperabilität mit Industrie 4.0-Anwendungen

Nach Abschluss des Fördervorhabens verfügt das Unternehmen MSF-Vathauer Antriebstechnik nun über eine robuste Lösung mit einer hohen Interoperabilität zu Industrie 4.0-Anwendungen. Auf dieser Basis kann man Frequenzumrichter sowie weitere Produktlinien als Seriengeräte auf dem Markt anbieten. Vathauer ist somit durch das Zusammenspiel aus BMBF-Fördermaßnahme und Industrie 4.0-Testumgebung innerhalb kurzer Zeit in der Lage, seine bestehenden Lösungen auf die Veränderungen von Industrie 4.0 vorzubereiten. Das Produkt findet bereits optional in Bestands- und Neuanlagen Anwendung und ist in Anbetracht der fortschreitenden Digitalisierung immer gefragter.

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