Industrielle Kommunikationsnetze in der Fabrik der Zukunft

Industrielle Kommunikationsnetze in der Fabrik der Zukunft

© IC4F Konsortium

Als ein Leitprojekt des BMWi bündelt das Projekt IC4F die Kompetenzen führender deutscher Industrieunternehmen und Forschungspartner. Das Ziel: eine sichere, robuste und echtzeitfähige industrielle Kommunikations- und Computing-Infrastruktur für die Digitalisierung in der diskreten Fertigung bereitzustellen – eine Art industrielles Internet. Ein modularer IC4F-Technologiebaukasten wird Schlüsseltechnologien aus den Bereichen 5G, Security, Cloud- und Multi-Access Edge Computing, Netzwerkvirtualisierung sowie Maschinellem Lernen aufgreifen und in eine ganzheitliche IKT-Architektur überführen.

Von besonderem Interesse sind Konzeption und Umsetzung von Sicherheitslösungen im industriellen Kontext. Diese lassen sich in zwei Teilaspekte gliedern: (1) die Sicherstellung einer internen Sicherheit von Prozessen und (2) die sichere Kommunikation.

Um Prozesssicherheit zu gewährleisten, entwickeln die Projektpartner Methoden der Anomalie-Erkennung. Anomalie-Erkennung wird an verschiedenen Anwendungsfällen angewandt; beispielsweise bei der Erkennung von Prozessabweichungen durch Sensordaten in der Fabrik und bei der Erkennung von Anomalien in großen Datenmengen, die aus dem Produktionsumfeld stammen.

Um eine Kommunikationssicherheit zu gewährleisten, setzen die Projektpartner auf verschiedene Ansätze:

  • Anhand geeigneter Methoden werden Störer und Interferenzen auf dem Funkkanal erkannt und abgeschwächt.
  • Weiterhin wird durch die Integration einer Public-Key-Infrastruktur (PKI) in das Produktionsumfeld und durch die Einbringung von Hardware-Trust-Anchors die Sicherheit der Produktion deutlich erhöht - sowohl bei der fabrikinternen als auch bei der fabrikübergreifenden Produktion.
  • Die Expertinnen und Experten aus IT-, Kommunikations- und Automatisierungstechnik bearbeiten zudem Sicherheitsaspekte der drahtlosen Kommunikation.

Zur latenzarmen und ressourcenschonenden Verarbeitung plant IC4F die Integration von Edge-Cloud-Funktionalitäten in ein Produktionsumfeld.

Bis Mitte 2020 werden 14 Projektpartner den erarbeiteten Technologiebaukasten für eine vertrauenswürdige industrielle IKT-Infrastruktur anhand von technisch herausfordernden Demonstratoren bei den Industriepartnern und in der ARENA2036 validieren. Mit dem modular erweiterbaren Architekturansatz und der Entwicklung neuer Kommunikationstechnologien schafft IC4F die Grundlage für neuartige Anwendungsfälle und Geschäftsmodelle in der Industrie 4.0.

Das Projekt wird im Rahmen des PAiCE- Förderprogramms durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

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