Miközben az Ipar 4.0 platform azt ígéri, hogy fokozza majd a gyártó vállalatok működésének hatékonyságát, olyan új kockázatelemeket tesz a gyártási folyamatokba, melyek hatása messze túlmutat az üzem falain. Azaz egyik oldalon az Ipar 4.0 keretrendszerek javítják a termelés rugalmasságát, miáltal a vállalkozás üzleti modellje gyorsan lekövetheti a piaci változásokat, a másik oldalon megnőnek a biztonsági kockázatok, mert a rendszerek bonyolultabbá, érzékenyebbé válnak.

Feloldható-e a két folyamat ellentmondása?

Az információ lesz a kulcs

Az Ipar 4.0 keretrendszer célja, hogy megkönnyítse ember és technológia interakcióját. Az ipari üzem minden szintjén ellátja információkkal azokat a személyeket és/vagy eszközöket, akik/amelyek hozzáférhetnek a folyamatérzékelőkhöz, illetve a végső eleminformációkhoz – írja egy posztjában az ABB biztonsági tanácsadója, Rafal Selega. (A szakértő ilyen eleminformációnak tekinti a mért értékeket, a konfigurációs beállításokat stb.)

A keretrendszer arra a feltevésre épül, hogy az ún. kiber-fizikai rendszerek valós időben kommunikálnak egymással, azaz egyfajta IoT (Internet of Things) rendszer jön létre. Ez az egyik alapja az okosgyárnak: egyrészt az eszközök vezeték nélküli összeköttetésben állnak egymással, másrészt – ami talán még fontosabb – nincs fölöttük központi irányító rendszer. Ennek egyenes következménye, hogy az okosgyárban használt SIS-rendszerek – itt: Safety Instrumented Systems – is kiber-fizikai rendszerek lesznek.

A feldolgozóipar is veszélyes üzem

Hogyan hat mindez az ipari üzemek biztonságára? Selega szerint a feldolgozóiparban – amely amúgy is veszélyes üzemnek számít, hiszen sok esetben nagy mennyiségű gyúlékony, robbanásveszélyes és mérgező anyagokkal dolgozik – fokozódnak a biztonsági kockázatok. Innentől egy kibertámadással olyan katasztrófákat lehet előidézni, melyek halálos áldozatokkal és súlyos környezeti károkkal járhatnak (erre persze korábban is volt lehetőség kritikus infrastruktúrák, például atomerőművek esetén, csak sokkal nehezebb volt bejutni azokba a rendszerekbe). Ennek szellemében kell újragondolni SIS rendszerek működését.

Az Ipar 4.0 rendszereknél sokkal több és összetettebb kockázati tényezővel kell számolni, mint a hagyományos gyártási folyamatokban. Először nő a kibertámadások veszélye, hiszen az Ipar 4.0 rendszerek és bennük az önálló IP-címmel bíró eszközök közvetlenül csatlakoznak az internethez. Ezért kulcsfontosságú, hogy az Ipar 4.0 üzemi rendszerkörnyezet igazolható módon védett legyen a kibertámadásokkal szemben. Itt nem csak a hackerekre vagy terroristákra kell gondolni, hanem például más vezeték nélküli eszközök nem kívánatos hatásaira is.

Nőnek a környezeti kockázatok. Az irányítási rendszerek vezeték nélküli kommunikációja ugyanis természeténél fogva erősen ki van téve például a villámlás, a kedvezőtlen időjárási körülmények vagy akár a szoláris mágneses viharok hatásának.

Kockázati tényezőt jelent a számítási felhő. Az üzemi rendszer működéséhez szükséges adatokat, a hibajavító és vírusvédelmi programokat stb. ugyanis jellemzően onnan kell letölteni, ami befolyásolhatja az üzemi folyamatok stabilitását.

A gyorsulás veszélyei

A folyamatok gyorsulásának is vannak veszélyei. Az Ipar 4.0-s automatizáláshoz biztonságos valós idejű kommunikációra van szükség. A mai biztonsági terepi buszok azonban egyelőre túlságosan lassúak ahhoz, hogy a folyamatok biztonságát érintő összes területen használhatók legyenek.

További kockázatot jelent a szoftververziók hatalmas száma és a (hardver- és szoftver-) eszközök rövidülő élettartama. Egyre kisebb ugyanis az esély arra, hogy például a felhasználó egy biztonsági eszközről valós használatból származó információhoz jusson (mások hogyan használták, bevált-e a gyakorlatban stb.).

Rafal Selega,

az ABB Functional Safety Management Technical Authority testületének funkcionális biztonsági tanácsadója

Erősödik a szoftverektől való függőség, hiszen az okosgyárban szinte mindennek bonyolult szoftveres háttere van. A fejlődés tehát az új szoftvereszközök teljesítményén és megbízhatóságán fog múlni. Ha ez megvalósul, az Ipar 4.0 biztonsági rendszereinél is az emberi tényező lesz a biztonság leggyengébb láncszeme.

Biztonsági szempontból a növekvő modularitás is kockázat. Az okosgyár az automatizálás alapját alkotó építőkövekből áll majd össze, ám Rafal Selega szerint ez némileg ellentétben áll a biztonsági rendszerek tervezésének és fejlesztésének szükségszerűen teljesítményalapú szemléletével.

Még nincs rá szabvány

Selega szerint a problémák kezelését egyelőre nehezíti, hogy nincs egységes szabványa az Ipar 4.0-s SIS-rendszereknek. Ennek megalkotásához az érdekelt felek közös fellépésére lesz szükség. Az irányítási, a biztonsági és az üzleti rendszerek további integrációja esetén a végfelhasználóknak a gyártókkal és szolgáltatókkal közösen kell fejleszteniük az intelligens tervezést, az intelligens infrastruktúrát.