Industrie 4.0 »Wie sichert man Industrie 4.0 gegen Spionage?«

Die Hannover Messe (8. bis 12. April) hat sich Industrie 4.0 als Leitthema auf die Fahnen geschrieben.
Die Hannover Messe (8. bis 12. April) hat sich Industrie 4.0 als Leitthema auf die Fahnen geschrieben.

»Deutschland profitiert doppelt von Industrie 4.0«, sagt mit Michael Höing, Leiter der Division Elektronik bei Weidmüller. Doch noch fehlt die Verknüpfung sowohl mit Komponenten, als auch an Kundenapplikationen. Ungeklärt ist auch die Frage nach der Sicherheit.

Herr Höing, bislang ist Industrie 4.0 mehr Zukunftsvision als Realität. Wo steht Weidmüller?

Michael Höing: Informations- und Kommunikationstechnologie sind die Haupttreiber der Weiterentwicklung innerhalb der Industrie 4.0. Diese Technologien sinnvoll mit Komponenten und Applikationen unserer Kunden zu verknüpfen ist unser derzeitiges Entwicklungsziel. Noch ist Industrie 4.0 eine Zukunftsvision, an der heute verschiedene Firmen mit unterschiedlichen Konzepten und unterschiedlichen Ambitionen arbeiten. Aber eines Tages wird diese Vision Realität sein – davon sind wir überzeugt.

Können Sie Industrie 4.0 griffig zusammenfassen?

Höing: Ausgangspunkt ist die Evolution von der Industrie 1.0 zur Industrie 3.0 – der heutigen Automatisierungstechnik. Unter Industrie 4.0 versteht man den Sprung zu zukünftigen Automatisierungsstrukturen, die derzeit in den Automatisierungshochburgen der Welt insbesondere in Deutschland entsteht. In keinem anderen Land der Welt werden mehr Standards im Bereich der Automatisierung entwickelt als hierzulande. Ziel ist eine Automatisierungsstruktur der Zukunft, die so gestaltet ist, dass extrem wandlungsfähige Produktionsanlagen entstehen. Diese Wandlungsfähigkeit erlaubt es, schnell und einfach auf sich ändernde Kundenwünsche zu reagieren und gleichzeitig wettbewerbsfähig zu fertigen. Um dieses zu realisieren, sind alle Komponenten über ein Netzwerk verbunden, in dem sie interaktiv miteinander kommunizieren. Voraussetzung dafür ist eine starke Interaktion zwischen all den Produkten von Elektronikkomponenten, die am Automatisierungsprozess beteiligt sind.

Künftig soll also eine Produktionsanlage die Teile nach den  Wünschen eines spezifischen Kunden in Kleinserien fertigen können.  

Höing: Dieses neue System klingt zunächst sehr futuristisch – und tatsächlich kann heute noch niemand sagen, wie es denn eines Tages wirklich aussehen wird. Schließlich gibt es bislang noch kein Unternehmen, das diesen Status  bereits erreicht hat – doch viele Unternehmen wissen, wohin es gehen soll. Und genau dieser futuristische Ansatz führt uns zu den Lösungen, die Industrie 4.0 künftig attraktiv machen werden. Heute wird von zentraler Stelle aus kommuniziert, was produziert werden soll und die Maschine oder die Fertigungsanlage entsprechend gesteuert. Doch diese Steuerung wird es bei Industrie 4.0-Systemen nicht mehr geben. Die klassische Automatisierungspyramide wird abgelöst durch ein  Netzwerk, das durch viele intelligente Komponenten gekennzeichnet ist, die in diesem Netzwerk agieren.

Die Zukunft gehört also dem freien Spiel der Elemente des Netzwerks?

Höing:   Bei den heutigen Fertigungsanlagen geht es darum, möglichst effizient eine möglichst große Anzahl gleichartiger Teile zu produzieren. Doch zusehends treten die individuellen Kundenbedürfnisse immer stärker in den Vordergrund. In der Automobilproduktion ist das schon an der Tagesordnung – jedes ausgelieferte Auto wurde quasi individuell produziert. Und für die Zukunft wird dies für viele andere Güter ebenfalls gelten. Die Anforderungen an die Flexibilität der Produktionssysteme nehmen massiv zu, Wandlungsfähigkeit ist das Stichwort der Zukunft. Künftig steuert man nicht mehr Top-down, sondern gibt im Prinzip den Rohstoffen schon die Informationen mit, welche verschiedenen Fertigungsschritte erforderlich sind, damit am Ende das kundenindividuelle Produkt entsteht.

Welche Herausforderungen sehen Sie dabei noch?

Höing:   Eine Kernfrage ist, wie man dieses Netzwerk der Industrie 4.0 gegen Spionage, Hacken usw. sichern kann. Die neuen Automatisierungskonzepte werden gekennzeichnet durch sehr viel mehr Interaktion, also durch eine auch sehr viel stärkere autonome Steuerung der Produktionseinrichtungen und des Datenaustauschs. Für Weidmüller bedeutet dies, dass wir daran arbeiten, wie bestehende oder neue Produkte in die Industrie-4.0-Welt integriert werden. Dabei müssen unsere Produkte hinsichtlich Informations- und Kommunikationstechnologien ertüchtigt werden – sonst sind sie nicht Industrie-4.0-tauglich.

Schützt Industrie 4.0 den Standort Deutschland?

Höing: Die meisten Industrie-4.0-Aktivitäten zeigt derzeit fast ausschließlich die Automatisierungsbranche in Deutschland und zwar ausgehend von der Überlegung, Produktionsanlagen zu schaffen, die neben der notwendigen Flexibilität auch das Beibehalten der Produktion in Hochlohnländern ermöglicht.  Über intelligente Produktionsanlagen wird die Automatisierung oder die Automatisierungs-Community dieses Thema treiben bis hin zu Anlagen, die sich letztlich selbst steuern, selbst optimieren und die damit ganz neue Produktionsmöglichkeiten erlauben.

Was wird also in der Fabrik der Zukunft vor sich gehen?

Höing: Eines der Konzepte, die derzeit verfolgt werden, ist die Kontrolle der Maschinen durch mobile Endgeräte oder mittels Fernzugriff.  Damit ließe sich zum einen die Produktion effizienter gestalten und zum anderen die Produktionsanlage jederzeit von jedem Ort komplett kontrollieren. Allerdings darf es dabei nicht zu unerlaubten Zugriffen auf die Daten kommen. Software und die dazu gehörenden Sicherheitsmechanismen sind daher ein großes Thema für die Realisierung von Industrie 4.0.

Der Software kommt also eine ganz neue Bedeutung zu.

Höing: Industrie 4.0 beginnt erst, wenn die Komponente selber weiß, welche Daten sie benötigt. Diese Methoden und Mechanismen gibt es heute noch nicht, aber sie werden entstehen. Damit kommt in dieser gesamten Industrie-4.0-Welt der Software eine ganz entscheidende Bedeutung zu. Während die Hardware nur noch ein Prozessinterface darstellt, wird sie erst durch Software und insbesondere auch durch sich ständig wandelnde Software veredelt und kann völlig unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Daher kommt der Software eine Schlüsselfunktion zu.

Reicht es nicht, wie bisher die Effizienz in der Produktion zu steigern?

Höing: Die Kunden fordern zunehmend auf die individuellen Anforderungen angepasste und gefertigte Produkte, und nicht mehr Produkte von der Stange. Die Automatisierungssysteme von morgen, die dafür erforderlich sind, kann man nicht mehr erzeugen, indem man einfach sagt, man erhöht den Output und wird effizienter – also 150 statt bisher 100 Kaffeemaschinen pro Tag. Der Schlüssel liegt in der Flexibilität der Fertigung – also verschiedene und individuellere Modelle in kürzerer Zeit! Oder in einer Lackieranlage, in der man zwölf verschiedene Lacksorten hat, die alle durch die gleiche Anlage geschickt werden. Wenn dies gelingt, erringen wir einen riesigen Wettbewerbsvorteil in der Kundenorientierung durch Flexibilität.

Dem interdisziplinären Thema Industrie 4.0 widmet die Markt&Technik in diesem Jahr mit dem 1. Markt&Technik Summit Industrie 4.0 erstmals eine eigene Veranstaltung am 16. Oktober im Konferenzzentrum München. Der Call for Papers läuft noch bis zum 14. April. Die Veranstaltung richtet sich an strategische und technische Fach- und Führungskräfte der Elektronik- und Automatisierungsindustrie. Details gibt es unter http://www.industrie4-summit.de