Authentifizierungslösungen für die vernetzte Fabrik

Effizient und sicher produzieren

In der Ära der Industrie 4.0 hat die Smart Factory eine Revolution in der Fertigungsbranche ausgelöst. Die zunehmende Vernetzung und Automatisierung eröffnen ein breites Spektrum an Möglichkeiten, um die Effizienz und Produktivität zu steigern.

Doch mit dieser Digitalisierung gehen auch neue Herausforderungen einher, insbesondere in Bezug auf die Sicherheit. Hier kommen Authentifizierungslösungen ins Spiel. Sie tragen zum Schutz von Menschen, Daten und Maschinen bei und sorgen für reibungslose Abläufe und Transparenz in der Produktion.

Voraussetzung ist ein durchdachtes, einheitliches System, das über alle Anwendungen hinweg funktioniert.

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Authentifizierungslösungen für die vernetzte Fabrik: Effizient und sicher produzieren.

Eine hochautomatisierte Produktionsstätte nutzt IoT, KI und Datenanalyse, um Fertigungsprozesse und -anlagen miteinander zu vernetzen.

Die Smart Factory in der Industrie 4.0

Die Smart Factory – oder intelligente Fabrik – repräsentiert die nächste Evolutionsstufe in der Fertigungsindustrie. Als hochautomatisierte Produktionsstätte nutzt sie fortschrittliche Technologien wie das Internet of Things (IoT), künstliche Intelligenz und Datenanalyse, um Fertigungsprozesse und -anlagen miteinander zu vernetzen und eine nahtlose Kommunikation und Datenübertragung zu ermöglichen.

Durch den Einsatz von Sensoren und IoT-Geräten werden riesige Mengen an Daten generiert und analysiert, um Effizienz und Qualität zu maximieren.

Maschinen und Anlagen sind in der Lage, selbstständig zu kommunizieren und Anpassungen vorzunehmen, um den Produktionsprozess zu optimieren und Engpässe zu vermeiden. Dies führt zu einer erheblichen Steigerung der Produktivität und verbessert die Produktqualität.

Zudem bietet die Smart Factory Unternehmen die Möglichkeit auf Kundenbedürfnisse zu reagieren, denn zunehmend sind individuell konfigurierte und gestaltete Produkte gefragt: Die intelligente Fabrik erlaubt die kostenoptimierte Produktion von Einzelstücken.

Indem die Produktion in der Smart Factory weitgehend autonom erfolgt, kann der Mensch seine Ressourcen für komplexe Problemlösungen und strategische Entscheidungsfindungen nutzen.

Sicherheit in der Smart Factory

Sicherheit – die größte Herausforderung für die intelligente Fabrik

Auch wenn die vollständig autonom agierende Smart Factory erst nach und nach Wirklichkeit wird – schon heute sind moderne Fabriken stark vernetzt und verfügen über einen hohen Automatisierungsgrad. Und dieser steigt auch weiterhin, wie aktuelle Zahlen der International Federation of Robotics (IFR) zeigen. Die 27 Mitgliedsstaaten der Europäischen Union installierten 2022 rund 72.000 Roboter-Einheiten – ein Plus von 6 % im Vergleich zum Vorjahr. [1]

Unternehmen, die wettbewerbsfähig bleiben wollen, müssen ihre Produktion automatisieren und Abläufe effizient gestalten. Nicht zuletzt der Mangel an Arbeitskräften, der sich durch den demographischen Wandel weiter verstärken wird, macht es erforderlich, die Ressourcen der Mitarbeiter bestmöglich zu nutzen und Aufgaben an Maschinen auszulagern.

Moderne Produktionsstätten, die von fortschrittlichen Technologien geprägt sind, bieten zahlreiche Vorteile in Bezug auf Effizienz und Produktivität. Doch sie stellen Betreiber insbesondere im Hinblick auf das Thema Sicherheit vor Herausforderungen. Denn es entstehen neue Risiken, die von Cyberangriffen über Sabotage bis hin zu Fehlbedienung reichen.

Cyberattacken sind eine akute Bedrohung für Smart Factories. Die Vernetzung von Maschinen und Systemen bietet Angreifern zahlreiche Eintrittspunkte, um in das Fabriknetzwerk einzudringen. Sind die Sicherheitsvorkehrungen nicht ausreichend, können Hacker nicht nur Produktionsprozesse stören, sondern auch wertvolle Geschäftsdaten und geistiges Eigentum stehlen. Die Auswirkungen solcher Angriffe können gravierend sein, neben kostspieligen Produktionsausfällen drohen Vertrauensverlust und Imageschäden.

Doch auch innerhalb des Unternehmens gibt es ein Risikopotenzial: Insbesondere durch ungeschulte Mitarbeiter können erhebliche Schäden entstehen. Erhalten sie Zugang zu den Anlagen, kann ein menschlicher Fehler in der Programmierung, Überwachung oder Wartung von Maschinen schwerwiegende Konsequenzen haben, einschließlich Sicherheitsrisiken und Produktionsausfällen.

Die finanziellen Auswirkungen sind beträchtlich. Laut einer Studie kosten ungeplante Ausfallzeiten Hersteller heute mindestens 50 Prozent mehr als noch vor drei Jahren. Ursachen dafür sind die steigende Inflation sowie Produktionslinien mit zunehmend höherer Kapazität. Die Kosten für eine Stunde Ausfallzeit belaufen sich auf 39.000 US-Dollar für Konsumgüter bis hin zu über zwei Millionen US-Dollar im Automobilsektor [2].

Nicht nur im Hinblick auf Sicherheitsaspekte ist Transparenz gefragt, wenn es darum geht, wer zu welchen Zeiten und wie lange auf Geräte oder Systeme zugegriffen hat. Betriebsleiter benötigen diese Informationen zudem, um die betriebliche Effizienz zu steigern und Anlagenprozesse zu optimieren.

Nicht nur im Hinblick auf Sicherheitsaspekte ist Transparenz gefragt, wenn es darum geht, wer zu welchen Zeiten und wie lange auf Geräte oder Systeme zugegriffen hat.

Sicherheit – die größte Herausforderung für die intelligente Fabrik

Sicherheitsherausforderungen

Ein Flickenteppich aus mehreren Zugangs- und Zutrittssystemen erhöht die Komplexität und wirkt sich negativ auf die Sicherheit aus.

Herkömmliche Authentifizierungslösungen – oft ein Flickenteppich mit Sicherheitslücken

Robuste Sicherheitsvorkehrungen sind von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, die genannten Risiken zu bewältigen und Transparenz zu schaffen. Insgesamt ist die Sicherheit in intelligenten, vernetzten Fabriken eine multidimensionale Herausforderung, die sorgfältige Planung, Investitionen und Know-how erfordert.

Die Verbindung von physischer und digitaler Sicherheit, der Schutz vor Cyberangriffen, Sabotage und Fehlbedienung sowie die kontinuierliche Überprüfung und Verbesserung der Sicherheitspraktiken sind unerlässlich, um die Potenziale der intelligenten Fabrik voll auszuschöpfen und gleichzeitig Risiken zu minimieren. Ein unerlässlicher Teil einer umfangreichen Sicherheitsstrategie ist eine leistungsfähige Authentifizierungslösung, die Zugang und Zutritt regelt und zuverlässig auf berechtigte Personen beschränkt.

In der Realität gibt es in einer Fertigungsumgebung jedoch häufig eine Vielzahl von verschiedenen Authentifizierungssystemen. Im Laufe eines Arbeitstages verwendet ein einzelner Mitarbeiter möglicherweise:

seinen Mitarbeiterausweis, um Zutritt zur Betriebsstätte zu erhalten und seine Arbeitszeit zu erfassen
einen individuellen Benutzernamen sowie ein Passwort, um sich an seinem Arbeitsplatz anzumelden und auf Geschäftssysteme oder Dateien zuzugreifen
eine gemeinsam genutzte PIN, um die Produktionsanlagen oder Verkaufsautomaten zu entsperren
einen Schlüsselbund zur Bedienung von Gabelstaplern und anderen Flurförderfahrzeugen

Dieser Flickenteppich aus mehreren Zugangs- und Zutrittssystemen erhöht die Komplexität und wirkt sich negativ auf die Sicherheit aus. Denn Mitarbeiter müssen mit mehreren Passwörtern und PINs, physischen Schlüsseln und Authentifizierungssystemen jonglieren. Dies führt zu Passwort-Ermüdung, Ineffizienz und letztlich zu einem erhöhten Risiko durch Sicherheitslücken.

Hinzu kommt, dass IT-Mitarbeiter mit der Verwaltung mehrerer Systeme konfrontiert sind. Dies erhöht die Arbeitsbelastung und kann Sicherheitsrisiken verursachen. IT-Silos mit separaten Teams, die jeweils für die Zutrittskontrolle und die Cybersicherheit zuständig sind, erschweren die Verwaltung der gesamten Zugangsberechtigungen und die Nachvollziehbarkeit der Aktivitäten einzelner Beschäftigter.

Einheitlicher Zugang

Einheitlicher, intelligenter Zugang- und Zutritt – unentbehrlich für die moderne Fertigung

Einen innovativen Ansatz für den Schutz von industriellen Anlagen in der heutigen zunehmend vernetzten Welt bietet eine All-in-One-Authentifizierungslösung auf der Grundlage von RFID und den mobilen Technologien Near Field Communication (NFC) und Bluetooth® Low Energy (BLE).

Sie kann unterschiedlichste Anwendungen mit einem System abdecken. Die Harmonisierung der Zugangs- und Zutrittskontrolle über alle Systeme und Einrichtungen hinweg hat zahlreiche Vorteile:

Erhöhung der Sicherheit:
Ein einheitliches Zutritts- und Zugangssystem verbessert die Sicherheit, indem es die zentrale Kontrolle und Überwachung der Zugriffsberechtigungen über Anwendungen hinweg ermöglicht. So kann die IT-Abteilung schnell reagieren, um einen potenziell unautorisierten Zugriff zu verhindern oder bei Bedarf angemessen darauf zu reagieren. Durch die Verwendung einer zuverlässigen Zugangs- und Zutrittskontrolltechnologie wie RFID entfallen auch die Probleme, die mit unsicheren Passwörtern, gemeinsam genutzten PINs und verlorenen Schlüsseln einhergehen.

Steigerung des Komforts:
Angestellte können mit einer einzigen Authentifizierungsmethode auf alles zugreifen, was sie benötigen, vom Zutritt zu Gebäuden bis hin zum Zugang zu Netzwerksystemen und Produktionsanlagen – ganz ohne die aufwendige Verwaltung mehrerer Passwörter, PINs oder physischer Schlüssel.
Zeit- und Kostenersparnis:
Ein einheitliches System reduziert Zeit- und Arbeitsaufwand für die IT und senkt damit Kosten für die Verwaltung des Zugangs- und Zutrittssystems. Der systemübergreifende Benutzerzugang lässt sich einfach einrichten und verwalten, zudem müssen IT-Mitarbeiter und Endnutzer weniger Systeme beherrschen.
Optimierungspotenzial ausschöpfen:
Die Harmonisierung von Daten über alle Zugangs- und Zutrittssysteme hinweg, ermöglicht eine umfassende Transparenz über die Aktivitäten der Mitarbeiter und eröffnet Möglichkeiten zur Optimierung von Produktionsprozessen, die Planung einer effizienten Nutzung von Räumlichkeiten und Ressourcen, die präzise Erfassung von Kosten für einzelne Abteilungen oder Projekte sowie die Planung von Arbeitszeiten und Schulungsmaßnahmen.

Die Harmonisierung der Zugangs- und Zutrittskontrolle über alle Systeme und Einrichtungen hinweg hat zahlreiche Vorteile.

Einheitlicher, intelligenter Zugang- und Zutritt – unentbehrlich für die moderne Fertigung

RFID oder BLE & NFC?

Identifikationsmedien im industriellen Umfeld: RFID-Karte versus mobiler Berechtigungsausweis

Eine All-in-One-Lösung, die RFID-Transpondertechnologien und mobile Berechtigungsausweise auf der Basis von NFC und BLE verarbeiten kann, bietet maximale Flexibilität bei der Wahl des Identifikationsmediums. In den meisten industriellen Umgebungen kommen jedoch physische ID-Karten zum Einsatz. Dafür spricht, dass die Mitarbeiter bereits eine ID-Karte bei sich tragen, die für Zugangs- und Zutrittskontrollanwendungen genutzt werden kann.

Der Besitz eines Smartphones darf hingegen nicht bei jedem Arbeitnehmer vorausgesetzt werden. Die robusten Karten eignen sich zudem deutlich besser für den Einsatz in rauen Fabrikumgebungen.

Nicht zuletzt kann das Mitführen eines Smartphones aus Sicherheitsgründen und zum Schutz geistigen Eigentums in der Produktion untersagt sein.

In Unternehmensbereichen wie der Verwaltung können Fabrikbetreiber jedoch entscheiden, ob das Smartphone parallel zur Karte als Identifikationsmedium genutzt werden soll. Dies ist dann möglich und sinnvoll, wenn alle Mitarbeiter ein Firmen-Smartphone besitzen oder „Bring Your Own Device”-Richtlinien gelten und keine Bedenken hinsichtlich Sicherheit sowie Praktikabilität bestehen.

Auch wenn ein zeitlich begrenzter Zutritt oder Zugang für Besucher oder andere Benutzergruppen eingerichtet werden soll, kann ein digitaler Ausweis auf dem Smartphone die richtige Wahl sein.

Zukunftssichere Zugangskontrolle

Authentifizierungslösung – Aspekte für einen nachhaltigen Erfolg

Mit einem einheitlichen System lassen sich alle Bedarfe in Bezug auf Zutritt und Zugang in einer Fabrik abdecken. Doch dies bedeutet keinesfalls, dass es für alle Unternehmen sinnvoll ist, eine identische Lösung einzuführen. Denn kein produzierendes Unternehmen ist wie das andere. Faktoren wie Herstellungsverfahren und -maschinen, Mitarbeiterzahl oder die Anzahl der Fertigungsstandorte machen jeden Betrieb einzigartig. Unternehmen sollten daher eine Gesamtlösung implementieren, die maximale Flexibilität bietet und jederzeit Anpassungen ermöglicht.

Ein solches skalierbares System erlaubt es beispielsweise mit der Maschinenauthentifizierung zu starten und den Ausweis zudem für Anwendungen wie den Zugriff auf Flurförderfahrzeuge zu verwenden. Weitere Applikationen wie Kiosklösungen für die Nutzung von Werkzeugwagen, die Einmalanmeldung im Firmennetzwerk, die Zeiterfassung oder die Bezahlung in der Kantine können bei Bedarf sukzessive ergänzt werden.

Um eine einheitliche Authentifizierungslösung auf der Basis von RFID, NFC und BLE erfolgreich in der modernen Fabrik zu implementieren, gilt es die folgenden Aspekte zu beachten:

Bedarfsanalyse:
Identifizierung der spezifischen Anforderungen des Unternehmens an das Authentifizierungs- und Zugangskontrollsystem
Zukunftssicherheit:
Nur ein System, das skalierbar ist und regelmäßige Updates sowie Upgrades bietet, ist langfristig die richtige Lösung
Integrationsmöglichkeit in bestehende Infrastruktur:
Nahtlose Einbindung der ausgewählten Lösung in die vorhandene IT-Landschaft
Flexibilität:
Multifrequenz-Lesegeräte bieten Unternehmen die Möglichkeit, Identifikationsmedien mit unterschiedlichen Transpondertechnologien einzusetzen
Schulung der Mitarbeiter:
Vermittlung von notwendigem Know-how im Umgang mit den neuen Systemen und Sensibilisierung für Sicherheitsaspekte
Compliance und Datenschutzrichtlinien:
Berücksichtigung der geltenden gesetzlichen Bestimmungen und Compliance-Vorschriften im jeweiligen Land sowie entsprechender Arbeitsgesetze, die die Nutzung von Systemen zur Qualitätssicherung und Zeiterfassung regeln
Kontinuierliches Monitoring und Optimierung:
Regelmäßige Überprüfung der implementierten Lösung auf Effektivität und eventuelle Anpassungen bei Bedarf

Eine Authentifizierungslösung, die alle Applikationen in der Produktion abdeckt, ist der entscheidende Schritt in Richtung zukunftssichere industrielle Zugangskontrolle.

Fazit:

Die Vorteile einer einheitlichen Authentifizierungslösung für die moderne Fabrik

Eine intelligente, vernetzte Fabrik benötigt eine ebenso intelligente Lösung für die Authentifizierung, um den hohen Sicherheitsanforderungen dieser Umgebung gerecht zu werden. Die Einführung einer einheitlichen Authentifizierungslösung bietet zahlreiche Vorteile für Produktionsumgebungen.

Durch die Reduzierung von Komplexität, die Verbesserung der Sicherheit und die Auswertungen der generierten Daten können Unternehmen ihre Produktivität steigern und mögliche Anlagenstillstände vermeiden. Zudem schaffen sie eine solide Basis für den Schutz ihrer Infrastruktur im Rahmen von Industrie 4.0 und IoT-Anwendungen.

Somit stellt eine Authentifizierungslösung, die alle Applikationen in der Produktion abdeckt, den entscheidenden Schritt in Richtung einer zukunftssicheren industriellen Zugangskontrolle dar.