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Industrie 4.0

IT-Sicherheit für die Produktion

Mit der vierten Phase der industriellen Revolution scheint die Produktion über lange Umwege wieder zu Ihren Ursprüngen zurückzukehren, dem individualisierten Produkt. Das Serie 0- oder auch Los 1-Produkt ist das erklärte Ziel der Industrie von morgen. Damit ist gemeint, dass unsere bisher auf Massenproduktion ausgerichtete Industrie anstrebt, sehr kleine Stückzahlen oder sogar Unikate zu den gleichen Konditionen herzustellen wie große Mengen identischer Konsumgüter. Damit würde sich der Kreis zum Handwerk mit dessen individueller Maßanfertigung schließen. Gleichzeitig blieben alle Vorteile der Industrialisierung erhalten, wie z.B. niedrige Herstellungskosten bei extrem hoher Produktqualität. Diese Entwicklung wird sich technisch auf drei unterschiedlichen Ebenen abspielen.

Cyberphysical Systems

Auf der Ebene der Produktionsanlagen von morgen kommunizieren Maschinen fast autonom untereinader und optmieren so den Produktionsprozess. Hier spielen Cyberphysical Systems (CPS) eine große Rolle. Bei diesen CPS handelt es sich um einen Verbund von Komponenten, die aus mechanischen und elektronischen Teilen bestehen. In der Regel handelt es sich hierbei um Aktuatorik & Sensorik aus dem Regelungs- und Steuerungsumfeld. Diese Maschine-zu-Maschine-Kommunikation bildet die unterste Ebene und produziert dabei eine große Menge an Daten, die nun erstmalig übergreifend verarbeitet und ausgewertet werden können.

Big-Data-Analysen

Die dabei erworbenen Daten bilden in der mittleren Ebene nicht nur die Basis für Optimierungen, sie dienen auch der Extrapolation zukünftiger Produktion und erschließen die digitale 3D-Orchestrierung und Simulation von Produktionsabläufen. Hier werden neue Handlungsspielräume erschlossen. Die Datenmengen können ausgewertet werden, um zu extrapolieren welche Produkte mit den vorhandenen Systemen noch hergestellt werden können. Die Echtzeitverarbeitung von Komponenten-Informationen wird den Ausschuss in der Produktion gegen Null senken.

IT-Sicherheit in Industrie 4.0

Fraunhofer SIT entwickelt Technologien, die die dynamische M2M-Kommunikation im Rahmen von Industrie 4.0 effizient und sicher unterstützen. Diese technischen Lösungen beinhalten hardwarebasierte Sicherheit, Protokolle, Security Management, Monitoring. Außerdem bietet Fraunhofer SIT Unterstützung bei Sicherheitstests, Entwicklung und Zertifizierung.

  • Sichere Identifikation von Geräten und effizientes Schlüsselmanagement als Basis
  • Sichere Mesh-Netze und sichere mobile Ad-hoc-Netze für dynamische Nutzung physikalischer Infrastrukturen
  • Verteiltes Security-Monitoring von Geräten (Peer-to-Peer-Health-Checks)
  • Zero-Touch-Configuration: Geräte können direkt am Einsatzort installiert werden
  • Metadatenauswertung liefert zusätzliches Wissen über die vernetzten Systeme

Im Bereich Cloud Security / Apps / Orchestration bietet Fraunhofer SIT unterschiedliche Lösungen und Technologien. Hierzu gehören:

  • Entwicklung und Validierung von Apps
  • Strikte Kontrolle von Cloud-basierten Anwendungen durch Attestation von virtuellen Maschinen (VMs)
  • Realisierung sicherer virtualisierter Infrastrukturen in der Cloud
  • Kontrolle und Migration von Daten

Fraunhofer SIT hat eine Software-Entwicklung durch eine gleichnamige Ausgründung an den Markt gebracht. Das Produkt schließt die Brücke zwischen ERP-Systemen und Maschinenansteuerung durch die Integration aller Produktionskomponenten. Das System ist mittlerweile bei verschiedenen Produzenten aus der Pharmabranche im Einsatz.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Thorsten Henkel

Telefon+49 6151 869-4271
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Fraunhofer SIT sucht wiss. Mitarbeiter/innen, teilweise mit Leitungsfunktion

Ihre Tätigkeit wird darin bestehen, anwendungsnahe Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit Partnern aus Industrie, Verwaltung und anderen Forschungseinrichtungen zu planen, zu leiten beziehungsweise durchzuführen.