Das Produktangebot rund um die Digitalisierung ist mittlerweile enorm groß. Doch es gibt keine einzige Lösung am Markt, die ein analoges Industrieunternehmen auf einen Schlag in ein digitales verwandelt. Vielmehr ist ein mehrstufiger Prozess erforderlich, bevor sich Daten aus Maschinen und Anlagen in innovative Geschäftsmodelle umsetzen lassen.
Ein zentraler Aspekt dabei ist die IT-Sicherheit, denn mit dem zunehmenden Vernetzungsgrad steigt auch die Angriffsfläche für Schadsoftware und Hacker. Mit dem Prinzip „Sichern – Überwachen – Analysieren“ gelingt die Digitalisierung, bei gleichzeitiger Absicherung von Daten und Maschinen. Der Prozess unterteilt sich in sieben einzelne Schritte.
Konnektivität - Maschinen anschließen und verbinden
Aufgrund der langen Laufzeit industrieller Maschinen und Anlagen sind heterogene Maschinenparks in Industrieunternehmen weit verbreitet. Außerdem stehen die Anlagen oft in Umgebungen, die keine durchgängige Internetanbindung bieten.
Industrial-IoT-Gateways eignen sich in solchen Situationen am besten, um Maschinen und Anlagen sicher mit dem Internet zu verbinden. Um mit den unterschiedlichen Anwendungsumfeldern zurecht zu kommen, müssen die IIoT-Gateways mit einer Vielzahl von Konnektivitätsoptionen ausgestattet sein, wie beispielsweise Ethernet, Wifi, 3G und 4G.
Sicherheit – Remote Zugriff, Segmentierung und Verschlüsselung
Zur Sicherung von Infrastruktur und Daten sollten nur IIoT-Gateways zum Einsatz kommen, die über mehrere aufeinander abgestimmte Sicherheitsfunktionen verfügen, sodass ein umfassender Schutz vor Cyber-Attacken möglich ist. Dazu gehören beispielsweise Features wie Firewall, Anti-Virensoftware und Intrusion-Prevention-Systeme (IPS).
Mithilfe der IIoT-Gateways lassen sich Unternehmensnetzwerke auch segmentieren, was einen ganz wesentlichen Schritt zu mehr IT-Sicherheit darstellt. Eine Netzwerksegmentierung verhindert, dass sich Schadsoftware problemlos von einer Maschine auf die nächste ausbreiten kann.
Die Basis für eine effiziente Netzwerksegmentierung ist die ganzheitliche Betrachtung eines Netzwerks und seiner Kontaktpunkte innerhalb und außerhalb des Unternehmens. Anschließend gilt es, Netzwerkbereiche mit vergleichbarem Schutzbedarf zu definieren und mithilfe der IIoT-Gateways voneinander abzutrennen.
Die IIoT-Gateways sollten gleichzeitig einen Remote-Zugriff auf die Maschinen zulassen. So bekommen Anwender die Möglichkeit, die gesamte Infrastruktur zu verwalten und zu überwachen. Tritt bei einer Maschine ein Fehler auf, so kann ihn ein Techniker per Fernzugriff beurteilen und gegebenenfalls beheben.
Orchestrierung – Zentrales Management
Sobald die Maschinen und Anlagen sicher vernetzt sind, kommt dem zentralen Management eine Schlüsselfunktion zu. Nur so lassen sich für das gesamte Unternehmen Nutzerprofile und entsprechende Berechtigungen vergeben und das Sicherheitsniveau weiter steigern.
Das zentrale Einspielen regelmäßiger Updates sorgt dafür, dass die IT-Sicherheitsfunktionen in den IIoT-Gateways jederzeit aktuell bleiben, um langfristig wirksam gegen Cyber-Attacken und Schadsoftware zu schützen.
Datenerhebung - Unterschiedliche Maschinensprachen beherrschen
Im nächsten Schritt lassen sich nun Daten aus den Maschinen erheben. Die IIoT-Gateways fungieren dabei als Kollektor von Scada-Daten. Da die Maschinenparks oft heterogen sind, müssen die Gateways mit unterschiedlichen Maschinensprachen zurechtkommen, wie beispielsweise S7, Modbus und OPC UA. Anschließend werden die Daten an eine zentrale Plattform übertragen.
Monitoring – Maschinenzustände überwachen
Die industrielle Infrastruktur ist für Unternehmen von entscheidender Bedeutung und erfordert deshalb ein Höchstmaß an Verfügbarkeit. Eine zentrale Plattform sollte deshalb mit integrierten Monitoring-Funktionen ausgestattet sein und über die Möglichkeit einer Alarmierung bei Störungen verfügen. Damit können Unternehmen sofort auf potentielle Probleme reagieren.
Analytik - Predictive Maintenance
Sobald alle Daten an einem zentralen Punkt aggregiert sind, kommt der Schritt der Analyse. Mit Unterstützung von Dashboards lassen sich die Daten einfach visualisieren. Muster und Anomalien werden erkennbar und können dabei helfen, Fehler vorherzusagen und Produktprobleme zu lösen, bevor sie zu größeren Störungen führen.
Diese vorausschauende Wartung, auch Predictive Maintenance genannt, bietet entscheidende Vorteile: Ausfallzeiten lassen sich darüber minimieren und die gesamte Produktivität und Effizienz steigern.
Computing - Individuelle Ausgestaltung
Die vernetzte Infrastruktur und die Datenanalyse bilden jetzt die Basis, um von den Vorteilen von Industrie 4.0 zu profitieren. Ab diesem Punkt bietet die IT verschiedene Möglichkeiten, mit denen sich das Potential eines vernetzten Unternehmens ausschöpfen lässt:
Durch Edge Computing, der Datenverarbeitung am Rande des Netzwerks, sparen Unternehmen Bandbreite und Lizenzgebühren. Gleichzeitig verbessern sie damit die Echtzeit-Fähigkeit in der Datenauswertung, da die technisch bedingten Latenzzeiten bei der Übertragung über das Internet wegfallen.
Container-Technologien bieten umgekehrt die Möglichkeit, individuelle Unternehmenssoftware in den verteilten Unternehmensstandorten zu betreiben. Über API-Schnittstellen lassen sich zusätzliche Partner über die IoT-Plattform einbinden und ermöglichen so Kooperationen über Unternehmensgrenzen hinweg.
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