Cyber-Security-Herausforderungen im Kontext von Engineering 4.0
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Antonio J. Gonçalves de Azambuja
Antonio João Gonçalves de Azambuja, Ph. D., wurde 2020 an der Bundesuniversität Rio Grande do Sul in Brasilien promoviert. Seit 2021 ist er Doktorand des Postgraduiertenprogramms in Weltraumwissenschaften und -technologien am Instituto Tecnológico de Aeronáutica in Brasilien. Zudem ist er Gastwissenschaftlicher am Fachgebiet Product Life Cycle Management (PLCM) der Technischen Universität Darmstadt mit dem Forschungsschwerpunkt Cybersicherheit.
Tim Giese, M. Sc., geb. 1993, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Darmstadt und ist dort seit Juni 2019 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Product Life Cycle Management (PLCM) mit Forschungsschwerpunkt Digitalisierung entlang des Produktlebenszyklus beschäftigt.
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Reiner Anderl
Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl, geb. 1955, wurde 1984 an der Universität (TH) Karlsruhe promoviert, war in der mittelständischen Industrie (Anlagenbau) tätig und habilitierte sich an der Universität Karlsruhe 1991. Seit 1993 ist er Professor für Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) an der Technischen Universität Darmstadt und wurde zum April 2021 pensioniert. Er ist darüber hinaus ein ordentliches Mitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung e. V. (WiGeP) der Deutschen Akademie für Technikwissenschaften (acatech), Mitglied des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 und seit 2017 Präsident der Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Mainz.
Prof. Dr.-Ing. Benjamin Schleich, geb. 1985, wurde 2017 an der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg promoviert und war anschließend mehrere Jahre Oberingenieur und Leiter des Forschungsbereichs für Virtuelle Produktentwicklung und Konstruktionsmethodik am Lehrstuhl für Konstruktionstechnik der FAU Erlangen-Nürnberg. Seit September 2022 ist er Professor und Leiter des Fachgebiets Product Life Cycle Management (PLCM) an der Technischen Universität Darmstadt.
Abstract
Der Cyberspace ist ein ständig wachsendes und modernisiertes Umfeld, das angesichts der Interkonnektivität Chancen für die digitale Transformation bietet. Aus der Integration der physischen Umgebung mit der virtuellen Welt entstehen jedoch auch Herausforderungen, die im Ökosystem der Industrie 4.0 gelöst werden müssen. So führen Konnektivität, Virtualisierung und Digitalisierung sowie Charakteristika des Engineerings (E4.0) zu Herausforderungen in Bezug auf die Cybersicherheit in einem Ökosystem, das Cyber-physische Systeme (CPS) und Digitale Zwillinge (DZ) integriert. Die Verwendung digitaler Geräte durch Konnektivität im Product Lifecycle Management (PLM) kann die Angriffsfläche für Cyber-Attacken erhöhen. Daher soll in diesem Beitrag ein Ansatz für die wichtigsten Cybersicherheitsrisiken vorgestellt werden, die durch die Integration von I4.0-Technologien in Produktionsumgebungen entstehen können. Zudem wird ein spezifischer Fahrplan für die PLM-Cybersicherheit vorgestellt und Beiträge zur Cybersicherheit im DZ erörtert.
Abstract
Cyberspace is a Constantly growing and modernized environment that offers opportunities for digital transformation in view of interconnectivity. However, the integration of the physical environment with the virtual world also gives rise to challenges that must be solved in the Industrie 4.0 ecosystem. For example, connectivity, virtualization and digitalization, as well as characteristics of engineering (E4.0), lead to cybersecurity challenges in an ecosystem that integrates cyber-physical systems (CPS) and digital twins. The use of digital devices through connectivity in product lifecycle management (PLM) can increase the attack surface for cyberattacks. Therefore, this paper aims to present an approach to the main cybersecurity risks that may arise from the integration of I4.0 technologies in manufacturing environments. In addition, a specific roadmap for PLM cybersecurity is presented and contributions to cybersecurity in the digital twin are discussed.
Funding statement: Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).
About the authors
Antonio João Gonçalves de Azambuja, Ph. D., wurde 2020 an der Bundesuniversität Rio Grande do Sul in Brasilien promoviert. Seit 2021 ist er Doktorand des Postgraduiertenprogramms in Weltraumwissenschaften und -technologien am Instituto Tecnológico de Aeronáutica in Brasilien. Zudem ist er Gastwissenschaftlicher am Fachgebiet Product Life Cycle Management (PLCM) der Technischen Universität Darmstadt mit dem Forschungsschwerpunkt Cybersicherheit.
Tim Giese, M. Sc., geb. 1993, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Darmstadt und ist dort seit Juni 2019 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Product Life Cycle Management (PLCM) mit Forschungsschwerpunkt Digitalisierung entlang des Produktlebenszyklus beschäftigt.
Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl, geb. 1955, wurde 1984 an der Universität (TH) Karlsruhe promoviert, war in der mittelständischen Industrie (Anlagenbau) tätig und habilitierte sich an der Universität Karlsruhe 1991. Seit 1993 ist er Professor für Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) an der Technischen Universität Darmstadt und wurde zum April 2021 pensioniert. Er ist darüber hinaus ein ordentliches Mitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung e. V. (WiGeP) der Deutschen Akademie für Technikwissenschaften (acatech), Mitglied des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 und seit 2017 Präsident der Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Mainz.
Prof. Dr.-Ing. Benjamin Schleich, geb. 1985, wurde 2017 an der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg promoviert und war anschließend mehrere Jahre Oberingenieur und Leiter des Forschungsbereichs für Virtuelle Produktentwicklung und Konstruktionsmethodik am Lehrstuhl für Konstruktionstechnik der FAU Erlangen-Nürnberg. Seit September 2022 ist er Professor und Leiter des Fachgebiets Product Life Cycle Management (PLCM) an der Technischen Universität Darmstadt.
Literatur
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© 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany
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