Noch ist es eine Vision: Innerhalb kürzester Zeit wird die modulare Produktionsanlage neu zusammengestellt, um den Durchsatz zu erhöhen oder ein anderes Produkt zu fertigen. Die dafür erforderliche Sicherheitsbewertung übernimmt sinngemäß die Anlage selbst und erteilt sich die Betriebsfreigabe. Dieses ‚Plug & Produce‘ genannte Konzept bietet in der Theorie viele Vorteile. So können Betreiber schnell auf schwankende Marktanforderungen reagieren und die Auslastung optimieren. In der Praxis ist dieser Ansatz allerdings noch nicht verbreitet. Die einfache Zusammenarbeit unterschiedlicher Module ist zwar möglich, doch eine geänderte Konfiguration erfordert eine aktualisierte Risiko- und Gefährdungsbeurteilung. Der Anlagenstillstand und die Sicherheitsbewertung kosten jedoch Zeit und Geld. Häufige Konfigurationswechsel werden dadurch mitunter unwirtschaftlich.
Einheitliche Semantik
Eine automatisierte Sicherheitsbewertung setzt eine einheitliche Sicherheitssemantik voraus, die es bislang noch nicht gibt. Aus diesem Grund arbeitet TÜV Süd gemeinsam mit der Technologie-Initiative SmartFactoryKL an einem Konzept, das die generellen Anforderungen definiert und für alle Hersteller und Betreiber gleichermaßen geeignet sein soll. Einen ersten Entwurf für einen Lösungsansatz mit dem digitalen Zwilling hat das Expertengremium im Whitepaper ‚Safety-Anforderungen an die digitale Maschinenrepräsentanz 2020‘ veröffentlicht.
Informationen in der Verwaltungsschale
Der optimale Speicherort für die sicherheitsrelevanten Daten ist die jeweilige Verwaltungsschale (VWS). Sie ist das digitale Abbild eines physischen Assets – z.B. einer Komponente oder Maschine. Wie bei einem digitalen Pass sind darin alle Informationen gespeichert, die das Modul charakterisieren. Dabei besteht die Verwaltungsschale in der Regel aus verschiedenen Teilen: ein allgemeiner Teil identifiziert die Komponente, weiterführende Teile enthalten die charakteristischen Merkmale der Instanz wie etwa Leistungsangaben, Statusinformationen, Betriebsparameter und Grenzwerte für den Betrieb.
Automatisch bewerten
In der Verwaltungsschale können alle Informationen hinterlegt werden, die aus organisatorischen, fachlichen und ereignisabhängigen Aspekten wichtig sind. Sicherheitsrelevante Daten werden der fachlichen Kategorie zugeordnet und betreffen sowohl Safety als auch Security. Die Herausforderung besteht darin einen Datenbestand und eine Semantik zu entwickeln, mit der die Sicherheitsbewertung automatisiert ablaufen kann. Dafür müssen auch jene Gefährdungen und Risiken erkannt und beurteilt werden, die sich erst aus der Kombination bzw. Verkettung von zwei oder mehr Maschinenmodulen ergeben. Ein in der Verwaltungsschale hinterlegter Katalog oder eine Liste der Komponenten genügt dabei nicht. Die Daten müssen zudem ausführlich und in einer maschinenlesbaren Form hinterlegt sein, sodass eine Software Zusammenhänge ermitteln kann. Anschließend muss dann geprüft werden, ob die vorhandenen Schutzeinrichtungen und Sicherheitsvorkehrungen geeignet sind, den neu auftretenden Gefährdungen zu begegnen.