Forschungsprogramm 5GProSec

Fehlendes Wissen über Risiken hinsichtlich der IT-Sicherheit und Resilienz beim Einsatz von 5G in der Produktion sowie das Fehlen von speziell auf die Bedürfnisse der Produktion abgestimmten Lösungen zur Verringerung dieser Risiken stellen ein wesentliches Hemmnis für den Einsatz von 5G in produzierenden Unternehmen dar. Nur durch die ganzheitliche Betrachtung von technischen und nicht-technischen Faktoren ist eine gezielte Analyse und Lösungsentwicklung hinsichtlich der für die Produktion relevanten Risiken möglich. Zur Erreichung des Gesamtziels werden in diesem Projekt daher sowohl technische als auch nicht-technische Risiken („Faktor Mensch“) sowie deren Wechselwirkungen betrachtet.

Für den holistischen Ansatz werden in diesem Projekt folgende Faktoren berücksichtigt: 

• Die Menschen, die mit dem System interagieren, wie Anwendende oder Administrierende.

• Die Produktionsumgebung, deren Aufbau und äußere Eigenschaften von den jeweiligen Branchen (z. B. Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Automobilbau) unterschiedlich sind.

• Die systemimmanenten Komponenten, die in der zum Einsatz kommenden Hardware verbaut sind.

Erarbeitete technische und nicht-technische Ansätze zur Verringerung dieser Risiken werden gemeinsam in einer praxisnahen 5G-Testumgebung an zwei Demonstratoren evaluiert und iterativ optimiert. Zur Sicherung der industriellen Akzeptanz der Lösungen findet über die gesamte Projektlaufzeit ein enger Austausch mit den Industriepartnern statt. Dabei werden alle Stakeholder, wie Manager, Administratoren und Nutzer berücksichtigt.

Als Demonstrations- und Testumgebung befindet sich am Produktionstechnischen Zentrum und dem angrenzenden Forschungsbau SCALE zur Erforschung von skalenunabhängigen Prozessketten der Leibniz Universität Hannover eine 5G-Campusnetz-Testumgebung unter industrienahen Bedingungen. Diese wird für das vorliegende Vorhaben genutzt. Insgesamt besteht das Testfeld aus einem heterogenen Maschinenpark mit verschiedenen stationären und mobilen Anlagen sowie einer Vielzahl an Edge-PCs und Sensoren. Es bietet somit ideale Bedingungen, um IT-Security- und Resilienz Lösungen unter praxisnahen Bedingungen zu entwickeln, zu testen und zu demonstrieren. Durch den starken Praxisbezug werden die Anwendbarkeit und Akzeptanz der Ansätze gewährleistet und Hemmnisse bei den produzierenden Unternehmen beseitigt.

Es sollen sowohl geplante Störungen, zum Beispiel durch gezieltes Einbringen von Störquellen, als auch unvorhergesehene Störungen, wie zum Beispiel EMV-Störungen, in der Testumgebung untersucht werden, um Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Hierbei werden die Ergebnisse regelmäßig mit den genannten Stakeholdern diskutiert, um die Funktionsfähigkeit und Akzeptanz zu verbessern. Durch diese Vorgehensweise kann die Resilienz neuer 5G-basierter Überwachungs- und Regelungssysteme unter industrienahen Bedingungen getestet und verbessert werden. Die erarbeiteten Lösungen werden von ATS bei der Umsetzung neuer 5G-Projekte berücksichtigt.