Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fraunhofer IOSB initiiert Industrie 4.0-Großprojekt SecurePLUGandWORK

03.02.2014
Fraunhofer IOSB initiiert Industrie 4.0-Großprojekt zu den Themen ‚Plug and work‘ und Datensicherheit in der Fabrik der Zukunft

Mit 6 Mio. Euro Gesamtvolumen ist das jetzt gestartete Projekt „SecurePLUGandWORK“ unter Beteiligung des Fraunhofer IOSB eines der größten Forschungsprojekte des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Bereich der Industrie 4.0. Schwerpunkte sind die schnelle und sichere Inbetriebnahme von Produktionsanlagen in der Fabrik.


Industrie 4.0-Großprojekt zu den Themen ‚Plug and work‘ und Datensicherheit in der Fabrik der Zukunft

Fraunhofer IOSB

Produktionssysteme müssen dynamisch reagieren können, weil Kunden neue Anforderungen haben, neue oder veränderte Produkte hergestellt werden oder Maschinen oder Software in der Produktion umgebaut werden. Wandlungsfähigkeit bezogen auf den 'mechanischen' Aufbau einer Fabrik, z.B. durch standardisierte Steckverbindungen modularer Maschinen, existiert heute vielfach.

Eine standardisierte 'USB-ähnliche' Schnittstelle bezogen auf die Software-Anteile einer Fabrik gibt es heute jedoch noch nicht, weil die Anforderungen in der Produktion an Sicherheit, Verfügbarkeit und Echtzeitfähigkeit höher sind als in der Bürowelt. Informations- und Daten-Sicherheit muss integriert betrachtet werden, um Know-how zu schützen und das Eindringen Unbefugter zu Spionage- oder Sabotagezwecken in das Fabriknetz zu verhindern.

Es ist eine der Grundideen Cyber-physischer Produktionssysteme, dass sich Maschinen- und Anlagen oder einzelne Komponenten, z.B. Spindeln, Greifer oder andere Feldgeräte, selbständig unter Nutzung von Mechanismen der Selbstkonfiguration in die Produktion integrieren, ohne dass ein Ingenieur oder Softwareentwickler eingreift. Dieses Prinzip wird als PLUGandWORK bezeichnet.

In dem jetzt gestarteten Industrie 4.0-Projekt SecurePLUGandWORK erarbeiten zehn Projektpartner aus Wirtschaft und Wissenschaft von Lübeck bis zum Bodensee eine durchgängige und sichere PLUGandWORK-Lösung in der Fabrik, übergreifend über die Ebenen der klassischen Automatisierungspyramide. „Wenn neue Komponenten oder Maschinen in das Produktionssystem eingebracht werden oder Änderungen an ihnen erfolgen, sollen alle erforderlichen Softwarebausteine und -systeme von der Feldebene bis zur MES-Ebene mit möglichst geringen manuellen Konfigurationsarbeiten aktualisiert werden“, erklärt Olaf Sauer vom Fraunhofer IOSB das Ziel von „SecurePLUGandWORK“.

Und darum geht es genau

USB-Mechanismen für die Fabrik shcnell, sicher, einfach (Quelle: Fraunhofer Anwendungszentrum Industrial Automation IOSB-INA)

In der Industrie 4.0 sind Produktionsanlagen flexibel und anpassungsfähig. Sie erkennen Änderungen in der Fabrik automatisch und stellen sich mit ihren Fertigungsprozessen und ihrer Softwareanbindung selbständig darauf ein. Maschinen und ihre Bauteile ‚kennen‘ ihre Fähigkeiten und ‚wissen‘, in welche Anlagen sie eingebaut werden können. Gegebenenfalls ändern sie Konfigurationseinstellungen selbständig, um sich an die Fertigungsaufgabe und auch an die Anlage, in die sie eingebaut werden, anpassen zu können. Tatsächlich existieren heute auf jeder Ebene der Fabrik diverse heterogene Softwaresysteme mit meist proprietären Schnittstellen, die bei jeder Änderung manuell angepasst oder umprogrammiert werden müssen. Sie sind damit aufwändig und fehleranfällig. Softwareänderungen ergeben sich beispielsweise

• aufgrund von eingebetteter Software in Feldgeräten, die über den Feldbus verbunden sind, z.B. in Sensoren, Aktoren, Antrieben, Ventilen, etc.,

• an der steuernden Software von Maschinen und Anlagen, z.B. speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPSen),

• an der Informationstechnik, die den unmittelbaren Anlagensteuerungen überlagert ist (Manufacturing Execution Systeme - MES).

Für Einzelmaschinen und große verkettete Anlagen entwickeln die Partner die gleichen Mechanismen: Komponenten werden ohne Engineering-Aufwand eingeklinkt. Dies gelingt, weil gemeinsame Komponenten- und Anlagenmodelle sowie eine gemeinsame, standardisierte Beschreibungssprache genutzt wird. „Das Projekt SecurePLUGandWORK ist eine perfekte Ergänzung unserer Arbeiten im Spitzencluster ‚Intelligente Technische Systeme it’sOWL‘, da wir uns nun der bisher nicht adressierten Herausforderung der IT-Sicherheit widmen können“, erklärt Professor Jürgen Jasperneite, Leiter des Fraunhofer-Anwendungszentrums IOSB-INA. „Werden Maschinenkomponenten unbefugt in eine Produktionsanlage eingefügt, kann es zu Stillständen und gefährlichen Fehlfunktionen der Maschine, aber auch zu unautorisierter Datennutzung oder Manipulation kommen. Aktuelle Produktionsanlagen weisen dagegen noch keinen ausreichenden Schutz auf.“ Die entwickelten Lösungen werden daher anhand konkreter anwendungsorientierter Demonstratoren den Industriepartnern präsentiert.

Sicherheit (Security) wird integriert

Sicherheit muss integriert betrachtet werden, um Know-how zu schützen und das Eindringen Unbefugter in das Fabriknetz zu verhindern. Für die Hersteller von Baugruppen, Geräten und Maschinen ist es wichtig, dass ihre Komponenten nicht ‚geknackt‘ werden und die auf ihnen abgelegten Daten unbefugt genutzt oder manipuliert werden. Darum erhält jede Komponente ein eigenes Zertifikat und die Übermittlung der Daten wird verschlüsselt. Damit ist auch gesichert, dass nur authentifizierte Bauteile als Ersatzteile eingebaut werden können und nicht Plagiate ungekannter Billiganbieter.

Das Ziel des Projektes

Angestrebte Ergebnisse des Projekts sind Beschreibungsmittel, Verfahren und Methoden zur sicheren Autokonfiguration basierend auf existierenden Standards, die für die industrielle Produktion eingesetzt werden können. Diese Autokonfiguration soll für neue Komponenten bzw. Maschinen und Anlagen sowie für Änderungen daran genutzt werden.

Hauptkunden für die Ergebnisse des Projekts kommen aus der Produktionstechnik: überall, wo Anlagen aus mehreren Elementen bestehen, die aufeinander abgestimmt werden und miteinander kommunizieren müssen, besteht immenser Bedarf am Projektergebnis, da die Inbetriebnahmezeiten und manuelle Konfigurationsarbeiten reduziert werden und Datensicherheit gegeben sein muss. Die Partner bringen die Ergebnisse in die nationale und internationale Standardisierung ein. Konkrete Ergebnisse des Projekts sind Demonstratoren, anhand derer die SecurePLUGandWORK-Mechanismen präsentiert werden, und zwar in Form

1. einer Werkzeugmaschine,
2. einer Industriewaschmaschine, aufgebaut aus mehreren Modulen,
3. der Lemgoer Modellfabrik des IOSB-INA, die um die in diesem Projekt entwickelten Technologien erweitert wird und

4. eines mobilen SecurePLUGandWORK-Demonstrators, der für Einsätze auf Messen zur Verfügung steht.

Fachkontakt:

Dr.-Ing. Olaf Sauer
Fraunhoferstraße 1
76131 Karlsruhe
Telefon +49 721 6091-477
Fax +49 721 6091-413
olaf.sauer@iosb.fraunhofer.de
Geschäftsfeld Automatisierung
Weitere Informationen:
http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/43020/
http://www.secureplugandwork.de/servlet/is/10291/
http://www.produktionsforschung.de/verbundprojekte/vp/index.htm?TF_ID=121&VP_ID=3449

Sibylle Wirth | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iosb.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Diagnose per Computer: Gefährliche Krankheitserreger mithilfe maschinellen Lernens erkennen
23.05.2018 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

nachricht Frühwarnsystem RAWIS in Katastrophenübung mit THW final getestet
23.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Was einen guten Katalysator ausmacht

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Superkondensatoren aus Holzbestandteilen

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Schaltschrank-Plattform für die Energiewelt

24.05.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics