Beschleunigung der digitalen Transformation

Sicherheit für ein privates 5G-Netz

Die Fertigungsindustrie erlebt derzeit eine technologische Revolution. Bei der Fertigung geht es nicht mehr alleine um den Ausstoß, sondern auch um die Erfassung vieler Daten sowie die schnelle Anpassungsfähigkeit. Dafür legen private 5G-Netze die digitale Grundlage. Sie werden zum Dreh- und Angelpunkt für intelligente Fabriken, indem sie die Konnektivitätsstruktur für das Internet der Dinge (IoT), die Automatisierung und die künstliche Intelligenz (KI) bereitstellen.
Bild:©greenbutterfly/stock.adobe.com

Da die Anforderungen von Unternehmen an die digitale Transformation stark zunehmen, ist die Rolle der drahtlosen Kommunikation eines der Schlüsselelemente für die Beschleunigung dieses Wandels. Private 5G-Netze bieten gleich mehrere Vorteile. So ermöglichen sie eine direkte Kommunikation zwischen Maschinen mit minimaler Latenzzeit, wodurch eine Umgebung geschaffen wird, in der Fertigungsprozesse in Echtzeit fein abgestimmt werden können. Dies führt zu Verbesserungen bei der Produktionsgeschwindigkeit und Qualitätskontrolle.

In Kombination mit der großen Bandbreite können z.B. Roboter und FTS Daten sofort empfangen und übermitteln, was präzise Abläufe sowie die Koordination des gesamten Fertigungsprozesses gewährleistet.

Private 5G-Netzwerke bieten den Herstellern ihren eigenen Teil des Netzwerks und gewährleisten eine konsistente und vorhersehbare Leistung. Dies ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Kontinuität industrieller Prozesse sowie die Unterstützung geschäftskritischer Anwendungen, die eine ununterbrochene Konnektivität erfordern. Außerdem steigt mit der zunehmenden Vernetzung von Fertigungsprozessen die Bedeutung der Sicherung industrieller Steuerungssysteme und sensibler Daten. Private 5G-Netze bieten robuste Sicherheitsfunktionen, die zum Schutz vor Datenverletzungen und Cyber-Bedrohungen beitragen und das Herzstück industrieller Prozesse schützen. Trend Micro und CTOne kooperieren mit Inventec und Nexcom, um Unternehmen sichere 5G-Services anzubieten.

 Die Kernpunkte der 5G-Applikation bei Nexcom
Die Kernpunkte der 5G-Applikation bei NexcomBild: Trend Micro Deutschland GmbH

AMR im 5G-Netz

Um die Funktionalität unter Beweis zu stellen wurde die intelligente Fabrik von Nexcom im Huaya Technology Park in Taiwan erweitert. Mit dieser 5G SA-Netzwerkinfrastruktur ist Nexcom in der Lage, seine eigene AMR nahtlos in die Produktionshalle zu manövrieren und die Fabrikabläufe mit iAT2000 System zu überwachen, einer cloudbasierten SCADA-Lösung, auf die mit Handheld-Geräten einfach zugegriffen werden kann. Aufgrund der umfangreichen Nutzung drahtloser Geräte, wie Wifi und ISP-Booster, im Huaya-Werk gab es bei der Installation der 5G-Antennen ein ernstes Interferenzproblem. Sie konnten meist durch die Anpassung des Antennenwinkels beseitigt werden, da Signalstörungen richtungsabhängig sind. Funktioniert dies nicht muss das Frequenzband der drahtlosen Geräte verschoben werden. Durch die Anpassungen wurde eine 95 Prozentige Abdeckung des 5G-Signals für AMRs in der gesamten Fertigungslinie erreicht. Im Vergleich zu WiFi ermöglicht die hohe Geschwindigkeit und die niedrige Latenz eines gesicherten privaten 5G-Netzwerks einen effizienteren Einsatz des AMR sowie eine nahtlose Bewegungen in den meisten Fertigungslinien. Um den Zugriff unbefugter Geräte auf das 5G-Netz auf der Endpunktebene zu verhindern, wurde ein Security-Konzept installiert, welches die Ausnutzung von Schwachstellen, bösartige Inhalte sowie verdächtiges Netzwerkverhalten auf der Netzwerkebene erkennt und blockiert.

Anforderungen an die Sicherheit

Eine weitere Herausforderung war, dass sich bestehende IT-Sicherheitsprodukte nicht für hybride Umgebungen der IT und OT eignen. Hier kam Nexcom zu Gute, dass die Lösung von CTone eine nahtlose Integration und sichere Umgebungen in heterogenen IT- sowie OT-Netzwerken bietet.

Außerdem lassen sich damit auch die vielen Endpunkte schützen, die es in der Fabrik gibt. Selbst für die in Zukunft zu erwartenden Erweiterung der Endgeräte ist genügend Platz. Mit der Plug&Play-SIM-Kartenlösung von CTone kann Nexcom die neu hinzukommenden Geräte ohne komplexe Einstellungen schützen und die Sicherheit der Endpunkte gewährleisten.

Die IT-Mitarbeiter sind nur mit IT-Bedrohungen und -Sicherheit auskannten, war zudem eine Lösung zur Abwehr der OT-Bedrohungen gefordert. Auch hier hilft die Lösung weiter, da sie einfach erlernbar ist und benutzerfreundliche Verwaltung der Cybersicherheit ermöglicht.

Herzstück der Lösung ist das iAT2000 System-Dashboard, mit dem Benutzer vor Ort nun 100 Prozent der Produktionsinformationen und Gerätestatusdaten auf einen Blick durch AR-gestützte Smart Surveillance abrufen können. Die umfassende Lösung für verschiedene Geräte und Steuerungen in der Fabrik, verbindet sich mit Industrielle Feldbus-Gateways mit Echtzeit-SPS-Anforderungen und kommuniziert mit namhaften CNC-Steuerungen über Gateways von Focas, OPC UA, EZSocket und LSV2. Auch der Anschluss von bekannten Industrieroboter-Steuerungen, wie von Kuka, ABB, Fanuc und Yaskawa, sowie nicht-intrusiven Gateways, die keine Protokolle bereitstellen können wird unterstützt.

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