Automation-Security beschäftigt die Prozessindustrie

Die Digitalisierung mitsamt dem Thema Industrie 4.0 kann auch für ganzheitlich vernetzte Verfahrenstechnische Anlagen sorgen und bietet so Potentiale zur Effizienz sowie Effektivität. Die Kehrseite der Vernetzung stellt jedoch das Netzwerk mit möglichen Sicherheitslücken dar. Automation-Security kann unter gegebenen Rahmenbedingungen ein wirtschaftlicher, vernetzter Betrieb mit flexibler Kommunikation und sicherem Datenaustausch ermöglichen.

Die Prozessindustrie stellt hohe Anforderungen an die IT-Infrastruktur. Zum einen sind die rechtlichen Vorgaben streng, zum anderen bestimmen Eigenheiten von Branche und Betreiber, welche Software-Produkte eingesetzt werden. Generell ist die Prozessindustrie eher konservativ eingestellt und verhält sich bei der Einführung von neuen Technologien meist zögerlich. „Never touch a running system“ lautet vielerorts die Devise. Dies gilt auch für den Datenaustausch. Dabei entspricht es nicht mehr dem Stand der Technik, Dokumente, Daten und Updates mittels Datenträger auszutauschen. Die Automatisierungsexperten von Rösberg prüften daher am Markt vorhandene Tools zur Datenübertragung. Keines der getesteten Tools erfüllte die gestellten Anforderungen vollständig. Daher kam man zum Schluss, eine eigene Automation-Security-Lösung zum sicheren Datenaustausch speziell für Anwendungen in der Prozessindustrie zu entwickeln. Ein Fokus lag dabei auf den rechtlichen Vorgaben rund um IT- und Automation-Security.

Getestet und für schlecht befunden

Werden Softwarelösungen für die Prozessindustrie entwickelt, müssen sie den strengen Normen und gesetzlichen Vorgaben entsprechen. Bei der Evaluierung vorhandener Lösungen für den Datenaustausch war Sicherheit daher das wesentliche Kriterium gefolgt von Usability und Systemressourcen. Keine der getesteten Softwarelösungen konnte diesen Kriterien ausreichend gerecht werden. Die getesteten Lösungen verwendeten zum Teil weder Zugriffskontrolle noch eine Nutzerverwaltung zum gesicherten Dateizugriff. Die Usability einzelner, getesteter Lösungen ließ zu wünschen übrig. Weitere Anwendungen waren als Cloud-Lösung konzipiert, die einen aktuellen Browser zur fehlerfreien Darstellung voraussetzte. Beim industriellen Einsatz kann dies nicht durchgängig gewährleistet werden. Des Weiteren war das Cloud-Hosting auf Fremdservern mit sensiblen Anlagendaten aufgrund fehlender Internetverbindung und unsicherem Datenverbleib nicht machbar. Ähnliches gilt für Anwendungen, die vorhandene Systemressourcen auslasten und somit den eigentlichen Betrieb stören können.

Simon Hofmann, Automation Security Specialist, hat sich mit verschiedenen Softwarelösungen befasst und kam zu dem Schluss: „Die untersuchten Tools entsprachen nicht den hohen Sicherheitsanforderungen der Prozessindustrie. Auch die schlecht gestalteten User Interfaces empfehlen die Softwarelösungen nicht gerade für den Praxiseinsatz. Wir haben daher überlegt, wie wir ein Tool für den sicheren Datenaustausch in der Prozessindustrie umsetzen können.“ Dabei entstand ein schlankes Tool, das sich auf die tatsächlich notwendigen Funktionalitäten für den Datenaustausch selbst konzentriert. Der Fokus liegt auf der sicheren Datenübertragung mit Verschlüsselung. Eine intuitive, browserunabhängige Nutzeroberfläche erleichtert zudem das Arbeiten mit der Software. Unter den genannten Rahmenbedingungen der IEC 62443 sowie einem ISMS lässt sich eine Anlage damit optimal schützen und betreiben. Die so entstandene Automation-Security-Lösung wurde in die Produktlinie von Rösberg, dem Plant Assist Manager (PAM), integriert. Die Lösung ist aber auch als alleinstehendes Tool erhältlich.

Die Anlagendoku in der Hosentasche

Auch in der Prozessindustrie sind Lösungen gefragt, die sich sicher auch auf mobilen Endgeräten direkt in der Anlage nutzen und bearbeiten lassen. Da die Dokumentation einer prozesstechnischen Anlage kein statisches Objekt ist, das einmal erstellt wird und dann unverändert für immer bestehen bleibt, ist auch hier ein entsprechendes Tool gefragt. Eine Dokumentation unterliegt von Planungsbeginn über die Anlageninbetriebnahmen und den Betrieb bis hin zu Instandhaltung oder Rückbau der Anlage permanenten Änderungen. Das gilt insbesondere da, wo Prozesse parallelisiert werden, die bislang meist seriell abliefen, um Zeit zu sparen. Zwischen Konstruktions- und Inbetriebnahmeteams beispielsweise müssen dann Änderungen an der Dokumentation zuverlässig ausgetauscht werden, soll diese dem Auslieferungszustand der Anlagenrealität entsprechen, wie es aus rechtlicher Sicht für einen sicheren und reibungslosen Betrieb gefordert ist. Und auch später im Betrieb der Anlage müssen beispielsweise Instandhalter mit möglichst wenig Aufwand vermerken können, wenn Komponenten getauscht, Parameter angepasst oder sonstige Änderungen vorgenommen werden. Dafür braucht es einfache Tools, die auch ein Nicht-Fachmann ohne großen Schulungsaufwand nutzen kann.

Einfache Bedienbarkeit war daher eines der wesentlichen Ziele bei der Entwicklung von LiveDOK NG, der Dokumentations-Software von Rösberg, mit der sich Anlagendokumentation in Echtzeit immer aktuell halten lässt. In vielen Fällen – gerade bei der Anlageninbetriebnahme oder der Instandhaltung – widersprechen ortsfeste Workstations für die Dokumentation aber dem Gedanken der einfachen und flexiblen Bedienbarkeit. Notizen, die sich nicht an Ort und Stelle in die Dokumentation eingetragen lassen, werden schnell vergessen. Mit LiveDOK Web hat das Karlsruher Unternehmen eine betriebssystemunabhängige, webbasierte Lösung geschaffen, die sich auf verschiedenen Geräten und damit auch mobil in der Anlage nutzen lässt. Ob im Ex-Bereich oder außerhalb davon, ob auf ortsfesten oder mobilen Bedienstationen. Mit dem webbasierten Add on zum Dokumentationstool LiveDOK NG ist dies möglich. LiveDOK Web überträgt vor Ort gemachte Änderungen direkt an einen zentralen Online Server. Dann stehen die aktuellen Informationen allen Anwendern zur Verfügung. Um die Web-Applikation nutzen zu können, müssen Anwender keine Software installieren, sondern benötigen lediglich einen Internet-Browser auf dem jeweiligen Bediengerät.

Das Arbeiten mit dem digitalen Dokumentationssystem eignet sich für alle Abschnitte eines Anlagenlebenszyklus. Sei es zum Beispiel für R&I Schemata, Verfahrensbilder oder PLT-Stellenlisten in der Planungsphase, Grundrisse, Lagepläne oder Fundamentpläne im Bau. Auch Factory Acceptance Tests oder Loop Checks lassen sich unterstützt von der Software effizienter und zuverlässiger abarbeiten. Sie eignet sich zudem für Bedienervorschriften und Sicherheitsanweisungen im Betrieb. Bei der Instandhaltung lassen sich unter anderem Wartungsanleitungen und Prüfprotokolle auf aktuellem Stand halten und im Qualitätsmanagement Prüfanforderungen, Qualifizierungsdokumente oder ähnliches erfassen.

Konsistente Anlagendokumentation sorgt für Sicherheit

Mit der mobilen Variante wird digitale Anlagendokumentation durchgängig nutzbar. Die dabei entstehende konsistente Anlagendokumentation bringt Unternehmen mehrere Vorteile: Sie verfügen an allen Einsatzorten stets über eine gültige und aktuelle Dokumentation, die alle Ergebnisse von Prüfungen und Änderungen belegt. Damit werden alle Vorgaben der Regelüberwachung und Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) erfüllt und die Anlagensicherheit deutlich erhöht. Gleichzeitig leisten Unternehmen mit einer konsistenten Dokumentation einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit ihres Personals und ihrer Anlage sowie zum Schutz der Umwelt. Eine konsistente Anlagendokumentation garantiert zudem den störungsfreien Betrieb von Produktionsabläufen einschließlich der Einhaltung der Produktspezifikationen und erhöht somit insgesamt die Produktqualität.

Autor

Dipl.-Betriebsw. (FH) Evelyn Landgraf ist im Marketing bei der Rösberg Engineering tätig.