工业4.0世界的前提是安全

文章来源:MM现场播报 点击数:478 发布时间:2017-11-16
不论是称其为物联网、智能制造还是像德国称之为工业4.0,生产过程和产品的数字化其实是一个革命性的转变,制造设备出自全面联网的网络物理系统,同时不断成长的物联网,即越来越多的产品联网也会对各行业的商业模式产生巨大影响。
工业4.0世界的前提是安全

不论是称其为物联网、智能制造还是像德国称之为工业4.0,生产过程和产品的数字化其实是一个革命性的转变,制造设备出自全面联网的网络物理系统,同时不断成长的物联网,即越来越多的产品联网也会对各行业的商业模式产生巨大影响。

个性化产品

在智能制造世界,在未来的智能工厂中,生产过程将完全不同,智能工厂的制造告别了标准化的老工业模式,汽车行业已经让人们看到了这一趋势:很久以来就不再是为每个客户都提供相同的黑色T型福特车,而是配置高度个性化的车辆。在工业4.0时代,整齐一致的工业产品彻底成为过去,增材制造工艺(3D打印)提供了几乎无限的个性化可能:单件生产。这也对UL这样的安全和认证公司的核心业务有影响,自从120多年前在美国作为承销商实验室成立后,UL就一直在开发保护生活和工作环境的安全解决方案的标准和创新。如果现在要在美国市场上出售充电器,就需要针对现有标准取得许可,这样的认证过程,即符合有关安全标准的验证,只要充电器有原型或之前的产品。但如果产品的批量只有一件,内部质量保证和外部认证就会面临全新的、只能以国际化尺度去应对的挑战,对UL来说,解决围绕工业4.0的安全问题是企业自成立以来就一直追求的“安全使命”的必然延续,不过可以预见的是,工业4.0也将明显改变认证公司的核心业务。

智能工厂的生产安全

网络物理智能工厂将是高度灵活的,凭借全面的垂直整合能够针对特定需求迅速作出反应:比如一辆车中的某个部件报错,智能工厂就会马上订购所需的原材料,改变生产资源的位置、设置生产线并生产配件,这些动态将持续改变我们的工作环境,在未来高度灵活的智能制造过程中,生产员工的作用是控制自主工作的系统,同时极具活力的工作环境会对生产安全产生很大影响,这就提出了一个重要问题:怎样保证工业4.0时代的生产安全?怎样为智能工厂的灵活工作环境创造安全性,保护员工免受伤害?这一方面是行业的共同任务,另一方面也是安全和认证企业的任务,研究怎样有效定义和保证这方面的安全性。

工业4.0的网络物理系统不仅将智能工厂作为焦点,还要建立整个供应链的密切联网和全面垂直整合,整个价值生产链上的生产商必须比以往任何时候都更加密切地相互合作,与工业协会、决策者甚至竞争对手的合作也将起到一定作用。

任何联网都需要网络安全

在工业4.0和物联网的世界里,生产设备和产品具有互联网接口不再是例外而是常规,如今所有生产设备都可以不受地点的限制通过IPad来控制,这是一个进步,但同时也对安全性提出了全新的要求,如果将来有一个破坏者想改变断路开关的脱扣曲线,造成对人、机器和厂房的损害,比如引起火灾,那他只能通过互联网以黑客的方式进入系统,保护网络物理系统不被未授权的访问和错误控制攻击是一个巨大的挑战,因为新系统全面联网且非常灵活。在此必须实现操作安全、数据保护和信息安全的全新组合,所有这些安全措施都必须集成到组件和系统中去,在工业4.0的范围内,安全不只是抽象的话题,它更多的是一个非常现实的物理存在,全面联网的生产系统抵御外部攻击的漏洞最后会导致从火灾到触电的物理危险和风险。在网络方面介入网络物理系统也会对其物理方面产生潜在影响,因此UL与中立的研究机构合作,将两个安全领域更加密切地结合起来:新的IT标准和协议一方面与传统电气安全标准,另一方面与功能性的安全要求相结合。然而,在全面联网和易受攻击的工业4.0的安全要求方面还存在很多问题,它们还没有阐述清楚,更不用说找到答案了。

路途遥远

共同为动态工业4.0世界和物联网制定适当的安全标准,是研究机构、工业企业以及标准化和认证公司的重大任务,我们肯定还不能理解,未来我们的网络物理系统必须满足哪些标准,在目前还处于第四次工业革命的开始这一形势下,如果我们能够勾勒出众多盲区、确定研究重点并提出明确的问题,就已经收获不小了。实施工业4.0时,我们还处于解决相关安全问题的开始阶段,工业4.0的智能和全面联网世界带来了全新的机会,为了能够充分利用这个机会,必须控制革命的风险,路途虽然遥远,但值得走下去。