Maschinen, Roboter und Fließbänder – allesamt miteinander digital vernetzt. Sie tauschen Daten aus und kommunizieren miteinander: das ist Industrie 4.0. Immer mehr Unternehmen wollen die Chancen von Industrie 4.0 ergreifen und damit effektiver, leistungsfähiger sowie kostensparender arbeiten. Doch das bringt Risiken mit sich: Denn je ausgeprägter die digitale Vernetzung, desto größer die Gefahren von Cyberangriffen. Wo die Gefahren liegen und wie sich Unternehmen gegen diese schützen können, erläutern wir in diesem Beitrag.

Was bedeutet Industrie 4.0? Hierunter ist die übergreifende Vernetzung von Produktionsumgebungen zu verstehen, sowohl in der horizontalen als auch der vertikalen Integration. Im Kern geht es darum, die industrielle Produktion mit moderner Informations- und Kommunikationstechnik zu verzahnen, um Produktivität und Effizienz zu steigern. Das Internet der Dinge (IoT) wird hier durch die Interaktion von Informationstechnik (IT) und traditioneller Betriebstechnik (Operational Technology, OT) Realität.

Konkrete Beispiele für die Vorteile von Industrie 4.0 sind:

• Flexible Produktionsumgebungen: Produktionsanlagen werden vermehrt modular aufgebaut, was konkret bedeutet, dass einzelne Prozesse in Fertigungsstraßen zusammengeschaltet werden. Damit können Produkte in verschiedenen Variationen hergestellt werden.

• Verbesserte Logistik: Dank der Digitalisierung der Logistik können Algorithmen beispielsweise Warenketten berechnen, um automatisch benötigte Produktionsmittel zu bestellen. Auch die Auslieferung und Lagerung erfolgt dank der Vernetzung über smarte, effiziente Systeme.

• Aktive Ressourcenschonung: Im Rahmen der notwendigen Schonung der natürlichen Ressourcen werden Produkte so entwickelt, dass diese über ihren vollen Lebenszyklus hinweg optimal eingesetzt werden können.

• Big Data Nutzung: Die immens wachsenden Datenmengen, die bei der Digitalisierung in Produktionsunternehmen anfallen, können mit Big Data effektiv genutzt werden. So können dank Big Data Fragen beantwortet werden, an welchen Stellen Produktion und Lieferung am längsten dauern, so dass bei der Problembehandlung die Effizienz gesteigert werden kann.

Industrie 4.0 – die vierte industrielle Revolution

Die Entwicklung der industriellen Produktion ist durch vier gravierende Veränderungen gekennzeichnet:

• Die erste industrielle Revolution, die die Ära der mechanischen Produktion einleitete, erstreckte sich von der Mitte des 18. bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts. Wichtige Errungenschaften sind die Erfindung der Dampfmaschine und der Eisenbahn.

• Die zweite industrielle Revolution begann im späten 19. Jahrhundert und reichte bis ins frühe 20. Jahrhundert. Maßgeblicher Treiber: die Erfindung der Elektrizität (z.B. Glühbirne) und das Fließband in der Automobilbranche. Dies führte dazu, dass die Produktion deutlich schneller vonstattenging, da sich jeder Mitarbeiter nur noch auf eine Arbeitseinheit konzentrieren musste.

• Die dritte industrielle Revolution begann in den 1960er Jahren und wurde maßgeblich durch die Entwicklung von Halbleitern, Großrechnern, PCs (1970er und 80er Jahre) und des Internets (1990er Jahre) geprägt.

• Die vierte industrielle Revolution umfasst das Zeitalter der Digitalisierung mit zentralen Errungenschaften wie IoT, dem Smartphone oder dem Social Web.

Industrie 4.0 ist gerade für Deutschland von zentraler Bedeutung. Denn trotz mancher Herausforderungen: industrielle Produktion ist hierzulande sozusagen „zu Hause“. Der VDA (Verband der Automobilindustrie), der VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) oder auch der VCI (Verband der Chemischen Industrie) gehören mit zu den wichtigsten Industrieverbänden der Welt. Hinter China, den USA und Japan ist Deutschland der viertgrößte Produzent von Industriegütern, so die Untersuchung „Industrieland Deutschland“ des VCI. Die erfolgreiche Nutzung ist damit von hoher Relevanz, wenn es um die Herausforderung geht, die Position als eine der führenden Wirtschaftsnationen zu stärken und nachhaltig auszubauen.

Diese Tatsache ist einem Großteil der Unternehmen bewusst. So ergab eine Umfrage des Bundesverbands Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e. V. (Bitkom), dass rund drei Viertel (73%) der Industrieunternehmen im Zuge der Einführung von Industrie 4.0 einen Wandel ihrer Geschäftsmodelle vollziehen: innovative Produkte und Dienstleistungen werden offeriert, bestehende Angebote aufgrund der neuen technischen Möglichkeiten verändert oder komplett aus dem Sortiment genommen.

Komplexe IT-Infrastrukturen bieten Angriffsfläche

Doch bei der Nutzung von Industrie 4.0 gilt: Mit zunehmender Vernetzung steigt auch die Angreifbarkeit der IT-Infrastrukturen. Wachsende Netzwerke erhöhen die Komplexität und schaffen neue Einfallstore für Hackerangriffe: Werden im Sinne von Industrie 4.0 IoT-Produktionsnetze über mehrere Standorte hinweg zusammengeschaltet, bietet dies einerseits Vorteile für die Koordination und den Betrieb der Netze, eröffnet aber vom Standpunkt der IT-Sicherheit neue Gefahren und Angriffsziele. Insbesondere bei einer Software-Inbetriebnahme innerhalb des Produktionsnetzes bleiben die entstehenden Risiken damit nicht (wie bisher) auf ein einzelnes Gewerk beschränkt, sondern können sich sowohl in andere Gewerke als auch auf andere Produktionsstandorte des Unternehmens fortpflanzen.

Dabei fällt auch der Punkt der unterschiedlichen Lebensdauer von IT- und OT-Systemen ins Gewicht. PCs oder Laptops werden in Unternehmen durchschnittlich alle drei Jahre erneuert. Produktionsanlagen hingegen sind auf Jahrzehnte angelegt. Diese Systeme werden nach dem Erwerb oftmals nicht mehr von ihren Herstellern mit Patches versorgt, die die Daten-, Netzwerk- und Anwendungssicherheit gewährleisten würden, was die Angriffsfläche deutlich erhöht.

Laut Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) existieren eine ganze Reihe konkreter Gefahren bei der Nutzung von Industrie 4.0:

• Einschleusen von Malware über Internet/Intranet
• Kompromittierung von Extranet- und Cloud-Komponenten
• Social Engineering und Phishing
• Einbruch über Fernwartungszugänge
• Kompromittierung von Smartphones im Produktionsumfeld

Die Auflistung zeigt: die Bandbreite an Cyberrisiken, die die IT-Infrastruktur von Industrie 4.0-Unternehmen bedrohen, ist groß. War eine Cyberattacke erfolgreich, so entstehen für Unternehmen oftmals hohe direkte und indirekte Kosten. Unter den direkten finanziellen Schadensverursachern zählen Produktionsausfälle oder auch Lösegeldzahlungen, wenn Saboteure mittels Ransomware kritische Daten verschlüsseln und zur Freigabe ein Lösegeld fordern. Neben solchen direkten Kosten kämpfen betroffene Betriebe zudem mit langfristigen Schäden: Patentdiebstahl, Investorenabgang oder hohe Bußgelder bei Datenschutzverstößen.

Ganzheitliche IT-Sicherheitsvorkehrungen von Nöten

Damit wird deutlich, dass IT-Sicherheit keineswegs allein Aufgabe der IT-Abteilung ist. Aufgrund der hohen Relevanz muss sie zentral vom Vorstand/Geschäftsführung gesteuert werden. Industrie 4.0-Unternehmen müssen ihre IT-Sicherheitsvorkehrungen mit ganzheitlichen Lösungen ausbauen.

Der Schutz von IT-Infrastrukturen zur Vermeidung des Einschleusens von Malware als größte Gefahr ist hierbei zentral. Hierfür bietet sich SCUDOS von Allgeier CyRis an. SCUDOS verschafft einen transparenten Überblick über das gesamte Unternehmensnetzwerk und erschließt alle einem Netzwerk angeschlossenen Geräte – in Echtzeit. Schutzmechanismen verhindern zudem unbefugten Zugriff und reagieren in Millisekunden auf Sicherheitsvorfälle. Mit SCUDOS haben Sie stets im Blick, was in Ihrem Netzwerk vor sich geht.