Sicherheits- und Resilienzstrategien für den AMR-Einsatz

Die Ära der industriellen Automatisierung hat ein neues Level erreicht: Autonome mobile Roboter (AMR) finden zunehmend Einsatz in Produktionshallen und Logistikzentren weltweit. Diese Technologie eröffnet Unternehmen die Möglichkeit, eine Vielzahl an Aufgaben und Prozessen zu automatisieren, was eine signifikante Steigerung der Produktivität und Resilienz zur Folge hat. Jedoch geht mit der Integration dieser Systeme auch die Notwendigkeit einher, neue Sicherheitsherausforderungen zu bewältigen. In diesem Kontext ergibt sich die zentrale Fragestellung, auf welche Weise AMR dazu beitragen können, die physischen Sicherheitsstandards in der Industrie zu erhöhen und zugleich die Widerstandsfähigkeit gegenüber Cyberangriffen zu verbessern.

Die Implementierung von AMR in industriellen Umgebungen markiert eine signifikante Transformation der Arbeitsprozesse, die zugleich neue Anforderungen an die Sicherheit mit sich bringt. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Prävention von Unfällen, die aus der Interaktion zwischen Menschen und Maschinen entstehen könnten. Hierfür wurden AMR mit fortschrittlichen Lösungen ausgestattet, um den steigenden Sicherheitsbedürfnissen gerecht zu werden.

Physische Sicherheit fördern

Durch den Einsatz von Lidar-Sensoren, die auf Laserscanning basieren, wird eine präzise Distanzmessung sowie eine 360-Grad-Erfassung der Umgebung erreicht. Dies gewährleistet selbst unter schwierigen Lichtverhältnissen eine hohe Erkennungsrate von Hindernissen. Ergänzend ermöglichen 3D-Kameras die Erfassung räumlicher Tiefe und die Identifikation von Objekten sowie Personen und deren Bewegungen. Im Falle einer erkannten unmittelbaren Gefahr sind Notstopp-Schalter unerlässlich, um einen sofortigen Halt des Roboters zu gewährleisten. Zudem können Warnsignale, sowohl akustisch als auch visuell, die Wachsamkeit der Personen im Umfeld erhöhen und somit zur Unfallvermeidung beitragen. Diese Technologien sind essenzielle Komponenten eines umfangreichen Sicherheitskonzepts, das darauf abzielt, ein harmonisches Zusammenspiel zwischen Menschen und autonomen Maschinen in industriellen Prozessen zu ermöglichen.

Cyber-Resilienz auf allen Seiten

Die Sicherheit von AMR beschränkt sich nicht allein auf ihre physische Präsenz. Ihre Integration in die IT-Infrastruktur erfordert zusätzliche Schutzmaßnahmen, da ihre Vernetzung sie zu potenziellen Angriffszielen für Cyberkriminelle macht. Ein Verlust der Kontrolle über diese Roboter kann nicht nur zum Verlust der Geräte selbst führen, sondern birgt auch physische Risiken für die Mitarbeiter und das Vermögen des Unternehmens. Es liegt in der gemeinsamen Verantwortung der Hersteller, Integratoren und Endnutzer, das Risiko von Cyberangriffen zu minimieren.

Hersteller von AMRs müssen bereits in der Entwicklungsphase die Sicherheit ihrer Produkte priorisieren. Die Wichtigkeit regelmäßiger Softwareupdates, um Schutz gegen neu entdeckte Sicherheitslücken zu bieten, kann nicht hoch genug eingeschätzt werden.

Produzenten sollten fähig sein, Updates effizient bereitzustellen und bei Bedarf kontrollierte Rücksetzungen durchzuführen. Integratoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Einführung von AMR-Systemen in das breitere Netz des industriellen Internets der Dinge (IIoT). Sie sind dafür verantwortlich, diese Systeme sicher in existierende Sicherheitsarchitekturen einzubinden und dabei sowohl den physischen Schutz als auch die Aktualisierung der Software zu gewährleisten. Dies beinhaltet die Implementierung von Sicherheitsvorkehrungen wie Firewalls, Verschlüsselungen und die Sicherung von Datenbanken sowie Netzwerkkommunikation.

Endnutzer, insbesondere das IT-Management der Unternehmen, die AMRs einsetzen, sind angehalten, Best Practices im Bereich Cybersicherheit zu befolgen. Dazu gehört die Gewährleistung der Applikationssicherheit durch Maßnahmen wie rollenbasierte Zugriffskontrollen und festgelegte Zeitlimits nach Nutzerinaktivität. Starke Passwortrichtlinien und eine klare Trennung von Zuständigkeiten bei Passwortrücksetzungen oder Kontofreigaben sind ebenso von großer Bedeutung. Die Herausforderung bei der Umsetzung dieser Sicherheitsstrategien besteht darin, ein angemessenes Gleichgewicht zwischen Zugänglichkeit und Sicherheit zu finden.

Sicherheitsgewährleistung auf industrieller Ebene

Die internationale Norm ISO 13849-1, betitelt als "Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen – Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze", bildet eine grundlegende Säule zur Sicherung von AMR im industriellen Rahmen. Diese Norm definiert essenzielle Konzepte und Prinzipien für die Entwicklung und das Design sicherheitskritischer Komponenten in Steuerungssystemen. Sie dient Herstellern und Entwicklern von AMR als Leitfaden zur Implementierung zentraler Sicherheitsaspekte:

• Risikobewertung: ISO 13849-1 erleichtert die Erkennung potenzieller Gefahren, die von AMR ausgehen könnten, und unterstützt bei der Risikoeinschätzung. Basierend auf dieser Einschätzung können adäquate Sicherheitsmaßnahmen definiert werden.

• Leistungslevel: Verschiedene Performance Level (PL) werden durch die Norm festgelegt, um das benötigte Sicherheitsniveau für Steuerungssysteme in AMRs zu bestimmen. Diese Level berücksichtigen die Schwere potenzieller Verletzungen sowie die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Gefährdungen.
• Gestaltungsprinzipien: Spezifische Designgrundsätze für sicherheitskritische Steuerungselemente werden durch ISO 13849-1 vorgeschrieben. Diese Prinzipien zielen darauf ab, Kontrollfehler zu verhindern und deren Folgen zu begrenzen. ISO 13849-1 ist entscheidend für die sichere Entwicklung und Anwendung von AMR. Die Einhaltung dieser Norm gewährleistet, dass AMR-Systeme erforderliche Sicherheitsstandards erfüllen, um Menschen und Maschinen in industriellen Umgebungen zu schützen.