Sicherheit im Lager : Der Einsatz von autonomen mobilen Robotern braucht umfassende Sicherheitsstrategien

Die fortschreitende industrielle Automatisierung hat ein neues Kapitel aufgeschlagen: Autonome mobile Roboter (AMR) sind aus Produktionshallen und Logistikzentren weltweit nicht mehr wegzudenken. Sie ermöglichen Unternehmen, eine Vielzahl von Aufgaben und Prozessen zu automatisieren, was zu einer erheblichen Steigerung der Produktivität und Wirtschaftlichkeit führt. Doch mit dieser technologischen Revolution gehen auch neue Herausforderungen in Sachen Sicherheit einher. Die zentrale Frage lautet: Wie können AMR dazu beitragen, die physischen Sicherheitsstandards in der Industrie zu erhöhen und gleichzeitig die Resilienz gegenüber Cyberangriffen zu stärken?

Die Implementierung von AMR in der Industrie verändert Arbeitsprozesse grundlegend und bringt neue Sicherheitsanforderungen mit sich. Ein Hauptziel ist die Vermeidung von Unfällen, die durch die Interaktion zwischen Menschen und Maschinen entstehen könnten. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sind AMR mit hoch entwickelten Technologien ausgestattet.

Für präzise Abstandsmessungen und Umgebungswahrnehmung nutzen AMR Lidar-Sensoren, welche mittels Laserscanning funktionieren. Diese Sensoren ermöglichen eine 360-Grad-Rundumsicht und erkennen zuverlässig Hindernisse, selbst bei schlechten Lichtverhältnissen. Ergänzend erlauben 3D-Kameras das Erfassen räumlicher Tiefe und das Identifizieren von Objekten sowie Personenbewegungen. Um die Sicherheit in Bereichen zu erhöhen, in denen Menschen und Roboter zusammenarbeiten, kann die Geschwindigkeit der Roboter reduziert werden. Dies trägt dazu bei, das Risiko von Kollisionen signifikant zu senken. Bei Erkennung einer akuten Gefahr durch einen Mitarbeiter ist die Bereitstellung von Not-Aus-Schaltern von großer Bedeutung. Diese ermöglichen ein sofortiges Stoppen des Roboters, um potenzielle Unfälle zu verhindern. Akustische und optische Warnsignale erhöhen zudem die Aufmerksamkeit der Umgebung und tragen zur Unfallvermeidung bei.

Diese Technologien sind das Fundament eines ganzheitlichen Sicherheitskonzepts, dessen Ziel es ist, eine harmonische Kooperation zwischen Menschen und autonomen Maschinen in der Industrie zu fördern.

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Die Herausforderung bei AMR beschränkt sich nicht nur auf ihre physische Anwesenheit. Angesichts ihrer Verbindung zur IT-Infrastruktur sind spezielle Schutzvorkehrungen unerlässlich, da ihre Vernetzung sie zu potenziellen Zielen für Cyberangriffe macht. Ein Kontrollverlust über diese Roboter könnte nicht nur zu deren Totalausfall führen, sondern auch physische Risiken für Mitarbeiter und den Wert des Unternehmens darstellen. Die Verantwortung für die Minimierung des Risikos durch Cyberangriffe liegt bei Herstellern, Integratoren und Endnutzern gleichermaßen.

Von den AMR-Herstellern wird verlangt, bereits in der Entwicklungsphase Sicherheitsaspekte ihrer Produkte zu berücksichtigen, wobei ein besonderes Augenmerk auf den Schutz der Programmiercodes erforderlich ist. Dies umfasst die Durchführung statischer Codeanalysen zur Identifizierung von Schwachstellen im Quellcode vor der Markteinführung. So können Sicherheitslücken wie Code-Injections oder Pufferüberläufe erkannt und geschlossen werden. Zudem sind regelmäßige Tests auf potenzielle Schwachstellen entscheidend, um einen umfassenden Überblick über mögliche Risiken im IT-Ökosystem zu erhalten. Eine kontinuierliche Systemhärtung ist erforderlich, um Angriffsflächen zu minimieren.

• Die Bedeutung von Softwareaktualisierungen kann nicht genug hervorgehoben werden. Da Hacker ständig nach neuen Schwachstellen suchen, müssen Softwarekomponenten regelmäßig aktualisiert werden, um Schutz gegen neu entdeckte Sicherheitslücken zu bieten. Hersteller sollten in der Lage sein, gezielte Softwareupdates bereitzustellen und kontrollierte Rollbacks bei Bedarf zu ermöglichen.
• Authentifizierung und Autorisierung von Nutzern sind ebenso kritische Faktoren. Es ist wesentlich, die Identität von Personen im Netzwerk zu verifizieren und den Zugriff auf Informationen und Ressourcen klar zu regeln. Des Weiteren erfordert die Sicherheit eingebetteter Hardware Aufmerksamkeit auf der Kernel-Ebene des Betriebssystems, einschließlich Festplattenverschlüsselung und gesichertem BIOS.
• Integratoren sind gefordert, sich umfassend mit dem erweiterten industriellen Internet der Dinge (IIoT) auseinanderzusetzen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, neue AMR-Systeme nahtlos und sicher in vorhandene Sicherheitsprogramme zu integrieren und dabei gleichzeitig die zukünftigen Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen. Dies beinhaltet den physischen Schutz der Hardware sowie die ständige Aktualisierung von Softwareapplikationen, die Einführung von Sicherheitsvorkehrungen wie Firewalls und Verschlüsselungstechniken sowie den Schutz von Datenbanken und der Netzwerkkommunikation.

Endanwender, insbesondere die IT-Abteilungen der Unternehmen, die AMR einsetzen, sind angehalten, bewährte Verfahren der Cybersicherheit anzuwenden. Es ist von essenzieller Bedeutung, dass die Systeme, die in ihren Betrieben genutzt werden, vor unbefugten Zugriffen geschützt werden. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Sicherheit der Anwendungen, welche Maßnahmen wie rollenbasierte Zugriffskontrollen und Sitzungszeitbegrenzungen nach Nutzerinaktivität beinhaltet. Des Weiteren sind eine starke Passwortverwaltung und separate Rollen für das Zurücksetzen von Passwörtern oder das Freischalten von Konten unabdingbar.

Die Herausforderung bei der Umsetzung dieser Sicherheitskonzepte besteht darin, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Zugänglichkeit und Sicherheit zu finden. Es ist äußerst wichtig, dass die Integration der Roboter in die bestehende Systemumgebung nahtlos erfolgt und dass autorisiertes Personal die Geräte effektiv nutzen kann, ohne dabei Abstriche bei den Sicherheitsstandards machen zu müssen.

Die Einhaltung der internationalen Norm ISO 13849-1 mit dem Titel "Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen - Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze" ist von grundlegender Bedeutung für die Gewährleistung der Sicherheit von AMR im industriellen Einsatz. Diese Norm definiert wichtige Konzepte und Prinzipien für die Entwicklung und Gestaltung von sicherheitskritischen Elementen in Steuerungssystemen. Sie bietet einen Rahmen mit Richtlinien für Hersteller und Entwickler von AMR zur Integration wesentlicher Sicherheitsfeatures:

Risikoanalyse: ISO 13849-1 erleichtert die Identifizierung und Bewertung potenzieller Risiken, die von AMR ausgehen können. Basierend auf dieser Bewertung lassen sich geeignete Sicherheitsvorkehrungen treffen.
Leistungsniveaus: Die Norm legt verschiedene Performance Level (PL) fest, die das erforderliche Sicherheitsniveau für Steuerungssysteme in AMR bestimmen. Diese Niveaus beziehen sich auf das Ausmaß möglicher Verletzungen und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Gefährdungen.
Designprinzipien: ISO 13849-1 gibt spezifische Gestaltungsgrundsätze für sicherheitsrelevante Steuerungskomponenten vor, um Fehlsteuerungen zu vermeiden und deren mögliche Auswirkungen zu minimieren.

Die Befolgung der ISO 13849-1 ist entscheidend für die sichere Entwicklung und Anwendung von AMR, indem sie gewährleistet, dass die Systeme den notwendigen Sicherheitsstandards genügen, um Menschen und Maschinen in industriellen Einsatzbereichen zu schützen.

Die Integration von AMR in industrielle Prozesse birgt ein erhebliches Potential für Innovation und Produktivitätssteigerung. Dieser Fortschritt erfordert jedoch eine Anpassung und Weiterentwicklung der Sicherheitsstandards am Arbeitsplatz sowie einen verbesserten Schutz gegenüber Cyber-Bedrohungen. Unternehmen sind gefordert, fortschrittliche Technologien zu implementieren, um ein hohes Maß an Sicherheit sicherzustellen. Der zukünftige Erfolg von AMR wird maßgeblich von der Effektivität dieser Sicherheitsmaßnahmen abhängen, was auf einen neuen Abschnitt der Innovation und Sicherheit in der industriellen Automatisierung hinweist.