Microservice-basierte Shopfloor-IT: Sicher von MES zu MOM

BU
Bild: ©Gorodenkoff/stock.adobe.com / Itac Software AG

Die Fertigungsindustrie erlebt einen Wandel, der durch die digitale Transformation vorangetrieben wird. In einer vernetzten Welt, in der die Steuerung und Optimierung von Produktionsprozessen auf ein neues Level gehoben werden müssen, braucht es neuartige Lösungen. Hier setzen MOM-Systeme an, die als Weiterentwicklung von MES verstanden werden können. MOM-Systeme mit Scada- und APS-Funktionalitäten, wie sie von Itac, dem Mutterkonzern Dürr und der Tochtergesellschaft Dualis im Verbund angeboten werden, versprechen Vorteile gegenüber traditionellen MES. Der Wechsel hin zu Microservice-orientierten Architekturen ermöglicht eine höhere Flexibilität, Skalierbarkeit und Agilität in der Fertigungsumgebung. Durch die modulare Struktur können Unternehmen spezifische Funktionen prozessorientiert aus dem Standard-Portfolio wählen, diese konfigurieren und wenn notwendig anpassen, um die Prozesse bestmöglich zu integrieren. Zusätzlich wird die Software in Container aufgesplittet, die sowohl synchron über Schnittstellen als auch asynchron über den Austausch von Nachrichten über Messaging-Services miteinander kommunizieren. Auf Basis eines generischen API-Layers werden Maschinen und Anlagen im Green- und Brownfield integriert. Weitere Merkmale wie Continuous Replenishment unterstützen dabei, die Material- und Datenflüsse durchgängig zu halten.

Datenbasierte Entscheidungen

Ein weiterer Aspekt ist die Analyse- und Entscheidungsfähigkeit. MOM-Systeme ermöglichen eine umfassende Erfassung und Auswertung von Produktionsdaten in Echtzeit. Produktionsunternehmen können durch die Integration von Maschinen- und Fertigungsdaten sowie der Nutzung von Sensoren, Machine Learning und künstlicher Intelligenz neue Erkenntnisse gewinnen und fundierte Entscheidungen treffen, um die Effizienz und Qualität ihrer Prozesse kontinuierlich zu verbessern und den Produktionsprozess prädiktiv zu steuern. Darüber hinaus bieten MOM-Systeme einen ganzheitlichen Ansatz für das Management von Produktionsressourcen – einschließlich Maschinen, Materialien und Arbeitskräften. Durch die Optimierung von Ressourcennutzung und Produktionsplanung können Unternehmen ihre Kosten optimieren und gleichzeitig die Produktivität steigern. In Zeiten zunehmender Bedrohungen der Unternehmen durch kriminelle Hacker und Institutionen müssen MOM-Systeme nun auch mit einem Fokus auf die IT-Sicherheit entwickelt, integriert und betrieben werden. Durch die Einführung von Sicherheitsmaßnahmen können Unternehmen eine sichere, robuste und vertrauenswürdige Fertigungs-IT-Landschaft errichten, die den Anforderungen an eine moderne Fabrik gerecht wird.

Priorität Cybersicherheit

Angesichts der zunehmenden Digitalisierung und Vernetzung ergeben sich mehr Einfallstore für Cyberbedrohungen. Der Schutz sensibler Produktionsdaten und Maßnahmen zur Betriebskontinuität sind daher von entscheidender Bedeutung. Um eingesetzte Software abzusichern, müssen verschiedene Aspekte in unterschiedlichen Phasen berücksichtigt werden. Unterstützt durch auditierte Prozesse und Tools berücksichtigt ein ganzheitlicher Ansatz die jeweiligen Sicherheitsaspekte von der Architektur über das Softwaredesign zur Implementierung und dem Testen bis zum Deployment. In ihren Projekten stellt Itac Software daher sicher, dass Sicherheitsaspekte von Anfang an in den Prozess integriert werden. Von der Entwicklung über die Implementierung bis hin zum Betrieb der Itac.MOM.Suite werden Richtlinien und State-of-the-Art-Standards eingehalten. Während es früher bekannte Schwachstellen bei der Entwicklung einer Software gab, sind diese heute weitgehend durch die Unterstützung von Tools behoben, die über mögliche Bedrohungsszenarien informieren.

Gesetze und Richtlinien geben Rahmen vor

Auch der Gesetzgeber wirkt darauf hin, die Widerstandsfähigkeit von Organisationen gegenüber Cyberangriffen zu stärken und die Auswirkungen von Sicherheitsvorfällen zu minimieren. Der Cyber Resilience Act nimmt Unternehmen in die Pflicht, ihre Sicherheitsmaßnahmen zu verstärken und Cyberbedrohungen vorzubeugen. Durch die Umsetzung von Best Practices können Unternehmen nicht nur ihre Daten und Betriebsabläufe schützen, sondern auch ihre Investitionen und Reputation. Andernfalls sorgen Sicherheitsvorfälle für potenzielle finanzielle Verluste und Imageschäden. Darüber hinaus bietet der Cyber Resilience Act Unternehmen die Möglichkeit, sich von Mitbewerbern abzuheben, indem sie nachweisen, dass sie sich mit den Herausforderungen der Cybersicherheit auseinandersetzen und ihre Systeme und Prozesse kontinuierlich verbessern. Dies kann sich als entscheidender Wettbewerbsvorteil erweisen, insbesondere in Branchen, in denen Sicherheit und Vertrauen eine herausragende Rolle spielen.

Grenzen traditioneller Systeme erweitern

Die Fabrik der Zukunft ist anpassungs- und wandlungsfähig. Um auf Änderungen schnell reagieren zu können, sind flexible Systeme gefragt. Eine traditionelle monolithische Software-Architektur stößt dabei an Grenzen, wenn die Komponenten teils miteinander verbunden und voneinander abhängig sind. Hier setzen Fertigungsmanagementsysteme (MOM) an. Gleichsam sollen diese Anwendungen als elementarer Teil der Cybersicherheitsstrategie Investitionsschutz bieten, um den Grundstein für eine erfolgreiche und zukunftssichere Fertigung zu legen.

Die Manufacturing Operations Management-Software Itac.MOM.Suite unterstützt bei der echtzeitnahen Steuerung, Optimierung und Prognose von Produktionsprozessen. Die offene und serviceorientierte Architektur bildet die Basis für eine Integration in bestehende Produktions- und Systemlandschaften. Der Microservices-Ansatz erleichtert Anwendern die Integration neuer Funktionalitäten.

Abgesicherte Softwareentwicklung

Prozesse

Für die Entwicklung der Software folgt Itac verschiedenen Richtlinien, die Vorgaben zur Sicherheit enthalten und sicherstellen sollen, dass bei der Erstellung von eigenem Code sowie bei der Verwendung von Fremdsoftwarekomponenten keine Bedrohungen ins System gelangen.

Tools

Um diese Vorgaben einzuhalten, kommen bei Itac spezifische Tools zum Einsatz, welche die Software scannen und prüfen, welche Komponenten eingesetzt wurden und ob diese Schwachstellen enthalten. Die Tools werden kontinuierlich angewendet und ihre Ergebnisse protokolliert. Sie informieren auch über neue Bedrohungsszenarien. Die Prozesse entsprechen den Vorgaben der ISO/IEC27001.

Softwarearchitektur

Die Itac.MOM.Suite umfasst den Plattformservice Single-sign-on (SSO), der bei jeder Installation betrieben wird. Dabei ist nur eine An- oder Abmeldung im System notwendig. Dies betrifft sämtliche Module und externe Systeme, die beim Betreiber installiert sind. Zudem zentralisiert ein Service die Themen Authentifizierung sowie Autorisierung und beinhaltet Funktionen zur Verwaltung von Benutzern, Rollen und Berechtigungen. Außerdem implementiert der Softwareanbieter Sicherheitskonzepte für die Kommunikation zwischen Maschinen und anderen Bereichen im System.

Infrastruktur

Die MOM-Anwendung besteht aus verschiedenen Microservices. Für die einzelnen Bausteine gibt es verschiedene Zonen, etwa für fachliche Services, Shopfloor-Interfaces und anwenderspezifische Erweiterungen. Diese Zonen bilden unterschiedliche Bereiche in Bezug auf Security-Anforderungen und Latenzen, was eine strukturierte Verarbeitung ermöglicht.

Penetration-Tests vor den Releases

Wenige Wochen vor einem Release werden Penetration-Tests (Pentests) durchgeführt, um Sicherheitslücken aufzuspüren. Unternehmen setzen Pentests ein, um Angriffen vorzubeugen und die Integrität ihrer Systeme zu schützen. Durch die Zusammenarbeit mit externen Dienstleistern können diese Tests unabhängig und objektiv durchgeführt werden, um mögliche Schwachstellen zuverlässig zu erkennen und Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Zertifizierung

Für die IT-Sicherheit sind verschiedene Zertifizierungen relevant. Diese können je nach den Anforderungen und Märkten variieren. Itac bezieht sich hier auf die Zertifizierung nach ISO/IEC27001, die IT-Sicherheit als eine zentrale Aufgabe im Unternehmen definiert und die Verfügbarkeit, Vertraulichkeit und Integrität von Daten und Informationen im Unternehmen sicherstellen soll.



  • Zukunftssicherheit im deutschen Maschinenbau

    Zukunftssicherheit im deutschen Maschinenbau

    Die Maschinenbau-Branche leidet unter den Folgen von Covid-19. Doch die Ursachen für die Probleme liegen tiefer. Das zeigt die jüngste Studie von Inform: ‚Trendreport 2020 für den Maschinen- und Anlagenbau:…

    mehr lesen: Zukunftssicherheit im deutschen Maschinenbau

  • BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

    BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

    BMW und Mercedes-Benz stoppen ihre Kooperation zur Entwicklung automatisierter Fahrzeuge. Die Entwicklung einer gemeinsamen Technologiebasis wäre zu aufwendig, heißt es in einer gemeinsamen Pressemitteilung. Auch die Konjunktur spiele bei der…

    mehr lesen: BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

  • Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

    Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

    VDMA Robotik+Automation rechnet für das laufende Jahr mit einem Umsatzrückgang von mindestens 20 Prozent. Vor Ausbruch der Pandemie ging der Verband von einem Rückgang von 10 Prozent aus.

    mehr lesen: Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

  • Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

    Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

    Der Anruf kam am 20. Mai um 16.45 Uhr: Die Schmersal-Gruppe wurde von offizieller Seite informiert, dass Cyberkriminelle einen gezielten Angriff auf das Firmennetzwerk planen. Nach einer Verifikation des Anrufs…

    mehr lesen: Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

  • Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

    Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

    Ein Zusammenschluss von rund 60 Unternehmen aus Europa, Amerika und Asien hat mit ‘Omlox‘ einen Ortungsstandard für die Industrie eingeführt. Die weltweie Koordination wird durch die Profibus Nutzerorganisation übernommen.

    mehr lesen: Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

  • Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

    Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

    Im Forschungsprojekt ‘ProeK‘ haben die Projektpartner untersucht, wie sich die Produktion von Kleinserien bei Elektrofahrzeugen verbessern lässt. Beteiligt waren u.a. Elektrofahrzeughersteller und Forschungspartner wie das WZL der RWTH Aachen.

    mehr lesen: Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

  • Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

    Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

    Insgesamt steigen die Erwartungen an die Konjunktur für den Monat Juni 2020, haben die Volkswirte beim ZEW ermittelt. Viele exportorientierte wie der Maschinen- und Fahrzeugbau teilen diese positive Einschätzung noch…

    mehr lesen: Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

  • PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

    PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

    Der Softwareanbieter PSI hat Prognos Energy übernommen. Das Unternehmen aus Potsdam ist auf Einspeisungsprognosen aus erneuerbaren Energien spezialisiert.

    mehr lesen: PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

  • Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

    Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

    Laut einer aktuellen Umfrage des VDMA unter 600 Mitgliedsfirmen gehen 68 Prozent davon aus, dass sie künftig genauso viele gewerblich-technische Ausbildungsplätze anbieten können, wie vor der Corona-Pandemie.

    mehr lesen: Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

  • Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

    Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

    Im Rahmen der Marktstudie ‚Industrielle Kommunikation/Industrie 4.0 2020‘ gaben im Januar/Februar 2020 mehr als 300 Maschinenbauunternehmen Auskunft über das Einsatzverhalten und über zukünftige Entwicklungen in den Bereichen Kommunikationstechnologien und Industrie…

    mehr lesen: Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

  • Cyberattacken oft zu spät entdeckt

    Cyberattacken oft zu spät entdeckt

    Mangelnde Reaktionsgeschwindigkeit ist für den Mittelstand die größte Herausforderung bei Cyberangriffen. Dabei stehen laut einer Studie von Deloitte Mitarbeiter bei der Abwehr von Risiken im Brennpunkt. Phishing-Mails, Betrugs-Websites und Erpressungssoftware…

    mehr lesen: Cyberattacken oft zu spät entdeckt

  • KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

    KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

    Die Unternehmen sprechen der künstlichen Intelligenz eine herausragende Bedeutung zu, tun sich aber schwer damit, die Technologie praktisch einzusetzen. Dies geht aus einer branchenübergreifenden Umfrage des Digitalverbands Bitkom unter 603…

    mehr lesen: KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend