Die intelligente Fertigung und das IoT treibt die nächste industrielle Revolution voran. Die Fertigung ist auf der Spitze einer Revolution – das Internet der Dinge (IoT) Revolution! Im Jahr 2016 schätzt IDC, dass das Produktionssegment $178 Milliarden (€152,89 Milliarden) in IoT-Ausgaben investierte, doppelt so viel wie das Transportsegment, der zweitgrößte IoT-Haltemarkt. Laut Markets and Markets Research wird der Smart Factory-Markt bis 2022 auf 205.42 Milliarden USD projiziert, der zwischen 2017 und 2022 bei einem CAGR von 9,3% wächst.
In diesem hart umkämpften Markt bietet IoT-fähige intelligente Fertigung volle Sichtbarkeit von Vermögenswerten, Prozessen, Ressourcen und Produkten. Dies wiederum unterstützt optimierten Geschäftsbetrieb, optimierte Produktivität und verbesserte ROI. Der Schlüssel zum Erfolg ist die Verbindung von Geräten, die Integration diverser Industriedaten und die Sicherung von Industriesystemen für die gesamte Lebensdauer von Geräten.
Seit zwei Jahrzehnten ist Gemalto ein vertrauenswürdiger Partner, der Kunden dabei unterstützt, ihren Unternehmensbetrieb mit der IoT-Technologie zu verbinden, zu sichern und zu vereinen. In diesem Web Dossier möchten wir einige der besten Praktiken teilen, die wir gesammelt haben, um Unternehmen zu helfen, die daran interessiert sind, den Sprung zu “Industrie 4.0. „
Was ist intelligente Fertigung und wie geht es um das IoT?
Mit der intelligenten Fertigung können Fabrikmanager automatisch Daten sammeln und analysieren, um besser informierte Entscheidungen zu treffen und die Produktion zu optimieren. Die Daten von Sensoren und Maschinen werden mit IoT-Konnektivitätslösungen in der Fabrik an die Cloud übermittelt. Diese Daten werden analysiert und mit kontextbezogenen Informationen kombiniert und dann mit zugelassenen Interessenvertretern geteilt.
IoT-Technologie, die sowohl kabelgebundene als auch kabellose Konnektivität nutzt, ermöglicht diesen Datenfluss und bietet die Möglichkeit, Prozesse fernab zu überwachen und zu verwalten und Produktionspläne schnell in Echtzeit zu ändern, wenn nötig. Es verbessert die Ergebnisse der Herstellung von Abfall reduzieren, die Produktion beschleunigen und die Ausbeute und die Qualität der produzierten Waren verbessern.
Die hierarchische Struktur, die den „Shop Floor“ historisch mit einem offenen, flacheren, vollständig vernetzten Modell definiert hat, das R&D-Prozesse mit Supply Chain Management verbindet, hat viele Vorteile, einschließlich der Optimierung globaler Fertigungsprozesse im Zusammenhang mit Leistung, Qualität, Kosten und Ressourcenmanagement. Es ermöglicht auch, dass die hergestellten Produkte selbst eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Gestaltung des Herstellungsprozesses spielen.
Dies liegt daran, dass vernetzte smarte Produkte in der Lage sind, Informationen wieder an die Fabrik zu liefern, so dass Qualitätsprobleme während der Fertigungsphase durch Anpassung der Produktgestaltung und/oder der Fertigungsprozesse erfasst und fixiert werden können. Smart-Produkte können auch Einblicke, wie sie tatsächlich von Verbrauchern verwendet werden, bieten die Möglichkeit, Funktionen anzupassen, um die realen Bedürfnisse des Marktes besser zu erfüllen.
Wie entwickelt sich der Fertigungsmarkt?
Der Fertigungssektor wird durch den unaufhaltsamen Fortschritt der 4. Industriellen Revolution, der vom IoT betrieben wird, grundlegend umgeformt. Die Änderungen an diesem Segment werden durch technologische Durchbrüche ermöglicht, die in einem beispiellosen Tempo auftreten.
Wie die Dampfmaschine im frühen 17. Jahrhundert in massiven Veränderungen pflegte und das Erscheinen des digitalen Zeitalters die Welt in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts erschütterte, zwingen die heutigen technologischen Innovationen Entscheidungsträger dazu, neu zu denken, wie Produkte entwickelt und produziert werden. Neben dem IoT, prüfen, wie Künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen und Virtual Reality (VR) die Fertigung beeinflussen.
Diese IoT-Revolution soll Produktivität und Wert zutiefst steigern. Deshalb haben die weltweit größten Hersteller China, die USA und Europa engagierte Initiativen zur Stärkung ihres eigenen Fertigungssektors gestartet. Im Wesentlichen beschäftigen sich diese Produktionsführer in einem globalen Kampf um die Wettbewerbsfähigkeit der intelligenten Fertigung.
Die Erwartung besteht darin, dass alle Fertigungsarten von der 4. industriellen Revolution und dem IoT etwas zu gewinnen haben. Beispielsweise ist die diskrete Fertigung die Herstellung von einzelnen Einzelteilen, die einzeln berühr- und gezählt werden können und typischerweise mit Montagelinien verbunden sind. Dazu gehören Gegenstände wie Autos, Möbel und Flugzeuge, die zunehmend miteinander verbunden sind.
Intelligente Prozesse werden eine herausragende Rolle beim Ausgleich von Angebot und Nachfrage spielen, das Produktdesign verbessern, die Produktionseffizienz optimieren und den Abfall stark reduzieren. In ähnlicher Prozessfertigung, bei der Waren mit sorgfältig gestalteten Rezepten in Massen produziert werden, gewinnt die IoT-Revolution in Bezug auf eine verbesserte Anlagenüberwachung, eine optimierte Lieferkette und Qualitätsverbesserungen in Bahn- und Trace- und Distributionsprozessen.
Warum ist Sicherheit ein großes Anliegen in der intelligenten Fertigung?
Heute ist der Fertigungssektor das führende Opfer von Infrastruktur Cyberkriminalität, was ein Drittel aller Angriffe ausmacht. 3 Das liegt daran, dass die meisten konventionellen Produktionsanlagen nicht mit Cyber-Sicherheit im Auge, und weil Hacking-Technologie wurde immer anspruchsvoller.
Da Hersteller von traditionellen Fabriken zu IoT-verbundenen, IP-basierten Systemen wandern, entstehen neue Schwachstellen. Im Anschluss von Prozessen und Elementen der intelligenten Fertigung ist eine Erweiterung der Cyberangriffsfläche. Jeder Punkt der Verbindung wird ein zusätzliches Risiko von Angriffen und Cyberkriminellen, die zu Störungen, Remote-Zugriff, Diebstahl von geistigem Eigentum und Datenverlust oder Änderung führen können.
Obwohl viele bewährte Sicherheitswerkzeuge weiterhin wirksam sind, sind sie nicht immer von Anfang an in Systeme geplant. Um eine angemessene Sicherheit zu gewährleisten, müssen sich die Hersteller durch den Bau von defensiven Maßnahmen an ältere Geräte und Systeme anpassen, die jetzt verbunden sind. Und sie müssen Sicherheitsarchitektur von Anfang an für neue, modernste Fertigungszentren betrachten.
Sicherheits-Herausforderungen haben auch das Tempo der Einführung neuer IoT-Technologien, organisatorischer Veränderungen und Geschäftsmodelle verlangsamt, die Prozesse enorm verbessern, die Wettbewerbsfähigkeit steigern und neue Dienstleistungen für Kunden bringen könnten. Leider werden Unternehmen, die nicht Schritt halten, es schwieriger finden, mit ihren vorwärts denkenden Gegenparteien zu konkurrieren, die die Herausforderung angehen.
Was sollten die Industrie-Spieler betrachten, da sie die Fertigung in intelligente Fertigung verwandeln?
Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen die Hersteller mit Automatisierungsherstellern und Systemintegratoren zusammenarbeiten, die Lösungen für die Modernisierung von Fabriken bieten oder neue Systeme von Grund auf aufbauen. Starke Automatisierungspartner ergänzen die Wertschöpfungskette mit Sicherheit, da sie wissen, dass dies ein großes Anliegen der Hersteller und ein Schlüssel zum Wettbewerbsvorteil auf dem Markt ist.
Die Hersteller sollten mit erfahrenen Integratoren, Entwicklern und Technologiepartnern zusammenarbeiten, die bereits Exzellenz und Langlebigkeit in der Verbindung, Sicherung und Monetarisierung intelligenter Fertigungssysteme gezeigt haben. Erfahrene Partner können die Richtung bieten, die benötigt wird, um das beste System zu entwickeln, um den Geschäftsanforderungen gerecht zu werden.
So können beispielsweise Fertigungsprozesse durch Hartverdrahtung, WiFi, Bluetooth, RFID, Low-Power Wide-Area verbunden werden Netzwerke einschließlich LoRa und LTE M und sogar IoT-Terminals, die aus der Box herausarbeiten und über flexible industrielle Schnittstellen verbinden. Jeder hat unterschiedliche Stärken und ideale Anwendungsfälle und ein starker Partner mit Erfahrung in der Verbindung von intelligenten Fertigungssystemen kann dabei helfen zu entscheiden, welche Lösung für einzelne Anwendungsfälle am besten ist.
Sie müssen auch die Sicherheit und den Schutz intelligenter Fertigungssysteme vor Eindringen oder Fehler berücksichtigen. Zum Beispiel werden Gemalto Secure Elements und Hardware Security Module (HSM) verwendet, um Produktherstellungssysteme zu sichern. SEs und HSMs ermöglichen es Herstellern, IDs und Zertifikate für Geräte zu generieren und zu vertreiben und sie authentifizieren Geräte, Benutzer und Anwendungen, die mit Geräten interagieren. Sie helfen auch, die Kommunikation zu sichern und Daten im Ruhezustand zu schützen.
Ebenso spielt Trusted Key Manager (HSM) eine Schlüsselrolle in der Sicherheit. TKM verwaltet Anmeldeinformationen für LoRa-Geräte und Netzwerke sowie IoT-Geräte, die nicht mit einem Mobilfunknetz verbunden sind, historisch eine Herausforderung für die Hersteller. Die TKM-Lösung ermöglicht es Herstellern, diese Anmeldeinformationen aus dem Produktionsprozess auszukoppeln und das Unternehmen skalierbar zu machen und das Vertrauen zwischen Herstellern und Kunden zu bewahren.
Ein weiterer Bereich für Branchenspieler ist eine erfolgreiche Software-Monetisierung. Der Lizenz- und IP-Schutz ist ein wichtiger Bestandteil bei der Herstellung von Industriegeräten, die immer komplexere Software-, Handelsgeheimnisse und Preismodelle auf Basis von Nutzungs- und variablen Feature-Sets umfassen.
Was sollen Stakeholder tun, um ihre intelligenten Fertigungsanlagen zu sichern?
Sicherheitsmaßnahmen müssen von Anfang an in alle Fertigungssysteme eingebunden werden, die eine fehlersichere Produktion und den Schutz vor Cyberbedrohungen ermöglichen. Es gibt keine one-size-fits-all Lösung. Stattdessen müssen die Hersteller mit Experten zusammenarbeiten, um das Gerät, das Netzwerk, die Daten und die Softwarelösungen und Anwendungen zu schützen und zu verteidigen, die IoT-Smart Manufacturing-Systeme steuern. Gemalto bietet Dienstleistungen und Lösungen, die eine anerkannte End-to-End-Sicherheit bieten, was auch immer die Konnektivität bedeutet – von zellular zu LPWAN zu festen Netzwerken.
Das Potenzial für intelligente Fertigung ist enorm und darf nicht durch Sicherheitsfragen behindert werden. Branchenführer müssen Vertrauen bei der Erstellung oder Nachrüstung von Smart Factorys entwickeln. Es ist zwingend notwendig, dass Lösungen sorgfältig und sorgfältig ausgewählt und für die stellare Leistung anerkannt werden. Aufgrund des langen Lebensdauerzyklus von Fertigungsanlagen ist es auch wichtig, dass ausgewählte Lösungen Flexibilität aufgebaut und über die Luft-Update-Lösungen entwickelt haben, um Bedrohungen heute und gut in die Zukunft zu verhindern.
