IIoT und Industrie 4.0 – Herausforderungen der Integration

Die Möglichkeiten, die IIoT- und Industrie 4.0-Lösungen für Unternehmen bieten, sind mannigfaltig. Diese optimal zu nutzen, ist jedoch mit einigen Herausforderungen in der Integration verbunden. Angefangen von Datensicherheit über Stammdatenmanagement bis zur Interoperabilität von Maschinen und Systemen ist einiges zu beachten, damit nichts schiefgeht.

Was ist IIoT und Industrie 4.0? – Möchten Sie sich zunächst über die Basics informieren? Dann lesen Sie unsere Einführung zum Themenblock rund um das (industrielle) Internet der Dinge. Praxisbeispiele, die veranschaulichen, wie Produktions- und Geschäftsabläufe durch IIoT und Industrie 4.0 optimiert werden können, haben wir in einem weiteren Beitrag für Sie zusammengestellt. In diesem Beitrag befassen wir uns mit den Herausforderungen vor denen Unternehmen stehen, die IIoT und Industrie 4.0 umsetzen möchten.

Herausforderung IIoT und Industrie 4.0 – Datensicherheit

Die Verbindung technischer Systeme mit dem Firmennetzwerk und dem Internet, um beispielsweise Ressourcen zu optimieren, neue Geschäftsmodelle anzubieten oder besser auf Kundenwünsche eingehen zu können, bietet neben all den Chancen und Möglichkeiten auch eine Reihe an Herausforderungen. Die größte besteht sicherlich darin, die Sicherheit der transportierten Daten und Datenströme auf allen Ebenen zu gewährleisten. Was passiert, wenn Dritte sich unerlaubt Zugriff auf die Daten verschaffen? Denken Sie beispielsweise an Industriespionage, Manipulation von Systemen und Maschinen oder auch eine Verletzung der Datenschutzbestimmungen und die jeweiligen Folgen. Die Gründe für mangelnde Sicherheit sind auf vielen Ebenen zu finden:

• unsichere physische Systeme wie Bauteile an Maschinen
• unsichere Software
• unsichere Mobilgeräte
• unsichere Schnittstellen zu verbundenen Systemen
• unsichere Verschlüsselung der Daten während der Übermittlung
• unsichere Netzwerkdienste
• mangelhafte Passwortsicherheit, Autorisierung und Authentifizierung
• etc.

All diese Sicherheitslücken bieten Einfallstore für Cyberangriffe aus verschiedensten Richtungen. Was beispielsweise die Schnittstellen oder APIs zu verbundenen Systemen angeht, so ist gewissenhaftes API-Management wichtig, um den Überblick über Zugriffe auf die eigenen Systeme zu behalten. Außerdem schützen API-Gateways als Puffer zwischen externen und internen Systemen Ihre Datenbestände und Anwendungen vor unberechtigten Zugriffen.

Ein weiteres Beispiel ist die Einbindung von (externen) Service-Unternehmen, etwa für Wartungsarbeiten als Ergänzungsleistungen zur Vernetzung von Maschinen der Hersteller.  Bei unzureichender Absicherung kann dem externen Dienstleister das gesamte Kundennetzwerk offenstehen. Zudem können Maschinen und Systeme über unzureichend geschützte Bauteile von außen manipuliert werden und so schwerwiegende Schäden und hohe Kosten verursachen. Auch in der Logistik können durch unberechtigten Zugriff von außen, beispielsweise über Tracking-Sensoren auf mobile Systeme, nicht nur Informationen abgegriffen, sondern auch ganze Lieferketten lahmgelegt werden. Die Anbindung eigener IoT-Plattformen oder die Anbindung von Lieferanten, Kunden und Partnern muss durch eine weitere Schicht in die unternehmensinterne Welt geschützt werden. Die Integration von Produktions-Ressourcen in Geschäftsprozesse über eine zentrale Plattform konsolidiert und schützt diese Verbindungen vor unberechtigtem Datenzugriff und garantiert jederzeit die Vertraulichkeit und Integrität Ihrer Daten, Prozesse und Kommunikation.

Ist die Sicherheit auf allen Ebenen gewährleistet, besteht die nächste Herausforderung bei IIoT und Industrie 4.0 darin, die Qualität der Daten, die von den beteiligten Systemen verarbeitet werden, konstant hoch und aktuell zu halten.

Herausforderung IIoT und Industrie 4.0 – Stammdatenmanagement

Wie ist es um Ihre Stammdaten bestellt? Qualitativ hochwertige Daten sind auch die Grundlage für zuverlässigen und effizienten Datenaustausch, aber nicht nur im (I)IoT. Die steigende Menge an Daten und die Heterogenität der Quellen, aus denen die Daten bezogen und geliefert werden, machen deren Kontrolle zu einer Aufgabe von Experten. Denken Sie hier zum Beispiel an Duplikate, inkompatible Datenmodelle, unlesbare Daten etc. Nur, wenn die vorhandenen Daten korrekt sind, kann die IoT-Vernetzung zuverlässig funktionieren und die gewünschten Resultate, wie valide Analysereports und ähnliches, generieren. Weitere Vorteile eines effizienten Stammdatenmanagements sind Zeit- und Kostenersparnis, da weniger Aufwand für Fehlerbehebung, Produktionsstillstände oder Beschwerdemanagement entsteht.

Spezielle Cloud-Services erleichtern die Pflege von Stammdaten wie Adressen, oder identifizierenden Merkmalen wie GLN oder Steuernummern und branchenspezifischen Merkmalen, indem sie Zugriff auf eine zentrale Datenbank mit stets aktuellen Daten bieten.  Andere Cloud-Services bieten eine sichere Übertragung unternehmenskritischer Engineering- und Produktdaten in der Produktentwicklung. Die  API-Integration sensibler Mitarbeiter- und Kundendaten automatisiert die Verwaltung sensibler personenbezogener Stammdaten und stellt außerdem die DSGVO-Bereitschaft sicher.

Je höher die Datenqualität, desto größer der Nutzen, nicht nur für beteiligte Personen, sondern insbesondere für automatisierte Verbindungen zwischen Systemen. Ein weiterer Faktor für Datenqualität für IIoT und Industrie 4.0 ist die Interoperabilität von Systemen.

Herausforderung IIoT und Industrie 4.0 – Interoperabilität

Damit überhaupt geschäftskritische Entscheidungen basierend auf datengetriebenen Diensten getroffen werden können, müssen diese auch miteinander kommunizieren können, also eine gemeinsame Sprache sprechen. Diesen Zusammenhang zwischen vorhandenen Daten und deren Umwandlung in einen Mehrwert ist bei Industrie 4.0-Umsetzungen ein zentrales Thema. Von grundlegender Bedeutung ist eine Standardisierung der Daten, damit Systeme die Daten korrekt verstehen und für die nachfolgenden Prozesse weiterverwenden können. So ist beispielsweise OPC UA ein Standard für IIoT-Anwendungen, der zunehmend an Bedeutung gewinnt. Alle im Produktionsprozess involvierten Elemente, von einzelnen Baugruppen bis hin zu ganzen Anlagen werden durch Merkmale beschrieben, die in ein standardisiertes Format, eine „Sprache“ übertragen werden. Dazu ist es jedoch nötig, eine Struktur zu finden, nach der die einzelnen Elemente gegliedert werden können. Der VDMA Leitfaden gibt hierzu wertvolle Handlungsempfehlungen und Hilfestellungen bereits im E-Business oder Engineering angewandte Standards im Kontext von Industrie 4.0 anzuwenden.

Ein erfahrener Partner unterstützt Sie dabei, die Herausforderungen von IIoT und Industrie 4.0 souverän zu meistern. Seit über 30 Jahren begleiten die Consulting-Spezialisten von SEEBURGER Unternehmen bei der Umsetzung von Digitalisierungsprojekten entlang der kompletten Wertschöpfungskette – von der Optimierung von Prozessen bis hin zur Integration und Vernetzung von Geschäftsabläufen und Applikationen. Mit der Erfahrung aus über 10.000 Kundenprojekten stehen sie Ihnen kompetent zur Seite.