Sichere Netze für selbstorganisierende Wartungssysteme
Industrieanlagen enthalten heute immer häufiger Sensorik und Eigendiagnosefunktionen, die Daten über den aktuellen Betriebszustand der Systeme sammeln. So entstehen ganz neue Möglichkeiten des Informationsaustauschs im Produktions- und Wartungsprozess. Daten, die für die Zustandsüberwachung und für die Optimierung der Anlagen wichtig sind, aber möglicherweise die Betriebs- und Netzsicherheit betreffen, sind vor unbefugtem Zugriff zu schützen. Die gesammelten Informationen müssen daher für die Techniker so aufbereitet werden, dass sie nur die für die Wartung nötigen Teilinformationen erhalten und nicht auf sicherheitskritische Daten der Anlagen zugreifen können.
Im Projekt SiNSeWa untersuchen die beteiligten Partner Szenarien zum sicheren und flexiblen Informationsaustausch in industriellen Netzen. Die Forschungs- und Entwicklungsaufgabe besteht darin, sichere Wartungsnetze am Beispiel der Flugzeug- und Bahntechnik unter Ausnutzung von neuartigen 5G Kommunikationstechnologien zu entwerfen. Der Mobilfunk der fünften Generation (5G) bietet dafür ein Vielfaches an Datenübertragungsraten bei erheblich reduzierten Reaktionszeiten und geringem Energiebedarf. Das geplante System umfasst sowohl die Vernetzung der Maschinen untereinander als auch die Mensch-Maschine-Kommunikation. Besondere Aufmerksamkeit wird der Entwicklung von Lösungen zur Datensicherheit und Zuverlässigkeit gewidmet, die in physischen und virtuellen Demonstratorumgebungen nachgewiesen werden. Die konkrete Umsetzung des intelligenten Wartungssystems hängt vom Anwendungsfall ab. Für die Flugzeugwartung werden beispielsweise technische Komponenten eines Flugzeugs und mobile Werkzeuge des Mechanikers vernetzt. Das Electronic-Flightbag-System – ein digitales System in Anlehnung an den klassischen Pilotenkoffer mit Dokumenten wie Flugzeug- und Besatzungsbetriebshandbuch – wird ebenso in das SiNSeWa-Kommunikationssystem eingebunden.
Das geplante Netz für intelligente, dezentrale Wartungsplanung und -steuerung steigert nicht nur die Sicherheit sondern auch die Effizienz in den betrachteten Anwendungsfällen. So führen beispielsweise bei Fluggesellschaften bereits kleine Effizienzgewinne durch kürzere Wartungszeiten zu entscheidenden Vorteilen im harten internationalen Wettbewerb. Im Bereich des Verkehrsträgers Schiene sind Optimierungen der Einsatzplanung und Instandhaltung neben der sicheren Kommunikation für die langfristige Wettbewerbsfähigkeit ebenso von enormer Wichtigkeit. Die zu entwickelnde Kommunikationslösung ist perspektivisch auch auf andere Anlagen und Systeme übertragbar. Das Projekt SiNSeWa trägt somit dazu bei, die Vernetzung in den Industrielandschaften der Zukunft und den sicheren Zugang zu kritischen Daten und Systemen zu ermöglichen.