In der Intralogistik sind Unternehmen branchen- und standortunabhängig dazu verpflichtet, in Produktionshallen physische Sicherheit zu gewährleisten. Mit der Einführung von AMR in industrielle Arbeitsumgebungen vollzieht sich eine Transformation der Arbeitsprozesse, die gleichzeitig neue Herausforderungen an die Sicherheitskonzepte stellt. Insbesondere muss der Fokus auf der Prävention von Unfällen liegen, welche aus der Interaktion zwischen Menschen und Maschinen resultieren können. In diesem Zusammenhang bieten AMR technische Ansätze, um den Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden.

Lidar-Sensoren verbessern auf der Basis von dreidimensionale Laserscanning beispielsweise die Präzision bei der Entfernungsmessung und ermöglichen eine 360-Grad-Erfassung der Umgebung. Dies sorgt auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen für eine hohe Erkennungsrate. Ergänzend dazu tragen 3D-Kameras dazu bei, die räumliche Tiefe zu erfassen und Objekte sowie Personen und ihre Bewegungen zu identifizieren. Um die Sicherheit in der Nähe von Menschen zu erhöhen, kann das Tempo der Roboter reduziert werden, was die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen verringert. Für den Fall, dass eine unmittelbare Gefahr erkannt wird, sind Notstopp-Schalter erforderlich, die ein sofortiges Anhalten des Roboters ermöglichen. Zusätzlich können Warnsignale eingesetzt werden, die sowohl akustisch als auch visuell die Aufmerksamkeit der umgebenden Personen erhöhen und so zur Vermeidung von Unfällen beitragen.

Insgesamt stellen diese Technologien einen integralen Bestandteil eines umfassenden Sicherheitskonzepts dar, das auf das reibungslose Zusammenspiel von Menschen und autonomen Maschinen innerhalb industrieller Prozesse abzielt. AMR unterstützen den Menschen bei Aufgaben mit hohem Verletzungsrisiko, wie dem Heben und Transportieren schwerer Lasten. Dies trägt dazu bei, die Gesundheit und das Wohlbefinden der Mitarbeiter zu verbessern.

Cyberresilienz auf Hersteller- und Integratoren-Seite

Es geht bei AMR jedoch nicht nur um ihre physische Präsenz. Aufgrund ihrer Anbindung an die IT-Infrastruktur sind besondere Schutzmaßnahmen entscheidend. Denn die Vernetzung macht sie bei Cyberangriffen zu potenziellen Zielscheiben. Ein Kontrollverlust über die Roboter kann zu deren Verlust und zu physischen Risiken für Mitarbeiter und Unternehmenswerte werden. Hersteller, Integratoren und Endanwender tragen gemeinsam Verantwortung dafür, das Risiko von Cyberangriffe zu minimieren.

Die Produzenten von AMRs sind gefordert, von Beginn an auf die Sicherheit ihrer Industrieroboter zu achten. Besonderes Augenmerk ist dabei auf den Schutz der Codes zu legen. Dies beinhaltet die Durchführung statischer Codeanalysen, um Schwachstellen im Quellcode noch vor der Markteinführung zu identifizieren. Solche Analysen helfen, gängige Sicherheitslücken wie Code-Injections oder Pufferüberläufe zu erkennen und zu beheben. Darüber hinaus ist das regelmäßige Testen auf potenzielle Schwachstellen unerlässlich, um einen umfassenden Überblick über mögliche Risiken im IT-Ökosystem zu erhalten. Eine kontinuierliche Systemhärtung ist notwendig, um Angriffsflächen zu minimieren und potenzielle Angriffspunkte zu reduzieren. Wichtige Aspekte sind:

• Die Notwendigkeit von Softwareaktualisierungen kann nicht genug betont werden. Hacker suchen fortwährend nach neuen Exploits; daher müssen Softwarekomponenten stets aktualisiert werden, um Schutz gegen neu entdeckte Schwachstellen zu gewährleisten. Hersteller sollten in der Lage sein, Softwareupdates gezielt zur Verfügung zu stellen und bei Bedarf kontrollierte Rollbacks zu ermöglichen.
• Die Authentifizierung und Autorisierung von Nutzern stellt einen weiteren entscheidenden Faktor dar. Es ist essenziell zu bestätigen, dass Personen im Netzwerk tatsächlich die sind, für die sie sich ausgeben, sowie festzulegen, auf welche Informationen und Ressourcen sie Zugriff haben. Abschließend erfordert auch die eingebettete Hardwaresicherheit Aufmerksamkeit auf Kernel-Ebene des Betriebssystems, inklusive Disk-Verschlüsselung und gesichertem BIOS.
• Integratoren müssen sich mit dem breiteren Netzwerk des industriellen Internets der Dinge (IIoT) vertraut machen. Ihre Aufgabe ist es, neue AMR-Systeme sicher in bestehende Sicherheitsprogramme einzubinden und dabei zukünftige Sicherheitspraktiken zu unterstützen. Das umfasst sowohl den physischen Schutz der Hardware als auch die Aktualisierung von Softwareanwendungen, die Implementierung von Sicherheitsmaßnahmen wie Firewalls und Verschlüsselungen sowie die Sicherung von Datenbanken und Netzwerkkommunikation.

Cybersicherheitsmaßnahmen für Endanwender

Um eine sichere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu gewährleisten, ist er auch bei autonomen mobilen Robotern unerlässlich: der Not-Aus-Schalter.

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Endkunden, das heißt die Unternehmen, bei denen AMR zum Einsatz kommen insbesondere deren IT-Management, müssen Best Practices für Cybersicherheit befolgen, um die Systeme, die bei ihnen zum Einsatz kommen. vor unbefugtem Zugriff zu schützen. Anwendungssicherheit ist ein weiterer wichtiger Aspekt, der Maßnahmen wie rollenbasierte Zugriffskontrollen und Sitzungszeitlimits nach Nutzerinaktivität umfasst. Starke Passwortverwaltungen und die Trennung von Rollen für Passwortrücksetzungen oder Kontofreischaltungen sind ebenfalls entscheidend.
Die Herausforderung bei der Implementierung dieser Sicherheitsstrategien liegt darin, ein Gleichgewicht zwischen Zugänglichkeit und Sicherheit herzustellen. Es ist von großer Bedeutung, dass die Integration der Roboter in bestehende Systemlandschaften reibungslos vonstattengeht und dass autorisiertes Personal die Geräte effektiv bedienen kann, ohne dabei Kompromisse bei den Sicherheitsstandards eingehen zu müssen.

Standardisierung: Sicherheit auf Industrieebene

Die Norm ISO 13849-1, mit vollem Titel „Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen – Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze“, ist ein weiterer Baustein für die Gewährleistung der Sicherheit von AMR auf Industrieebene. Diese internationale Norm legt die grundlegenden Konzepte und Prinzipien für die Entwicklung und Konstruktion sicherheitsrelevanter Teile von Steuerungssystemen fest. Die Norm bietet Herstellern und Entwicklern von AMR einen Rahmen zur Umsetzung der folgenden wichtigen Sicherheitsaspekte:

• Risikobeurteilung: ISO 13849-1 unterstützt die Identifizierung von Gefährdungen, die von AMR ausgehen können, und die Bewertung des Risikos dieser Gefährdungen. Anhand dieser Bewertung können geeignete Sicherheitsmaßnahmen festgelegt werden.
• Performance Level (PL): Die Norm definiert verschiedene Performance Level (PL), die das erforderliche Sicherheitsniveau für die Steuerungssysteme von AMR festlegen. Der PL hängt von der Schwere der möglichen Verletzungen und der Häufigkeit des Auftretens einer Gefährdung ab.
• Gestaltungsgrundsätze: ISO 13849-1 beschreibt verschiedene Gestaltungsgrundsätze für sicherheitsrelevante Teile von Steuerungen. Diese Grundsätze sollen dazu beitragen, Fehler in der Steuerung zu vermeiden und die Auswirkungen von Fehlern zu minimieren.

Die ISO 13849-1 spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und dem Einsatz von sicheren AMR. Durch die Einhaltung der Norm können Hersteller sicherstellen, dass ihre AMR-Systeme die geforderten Sicherheitsstandards erfüllen und Mensch und Maschine in der industriellen Umgebung schützen.

Die Zukunft der AMR in der Industrie

Der Autor: Jörg Faber ist Sales Director DACH & Benelux bei Mobile Industrial Robots.

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Die Integration von AMR in der Industrie bietet ein enormes Potenzial für Innovation und Produktivitätssteigerung. Zugleich führt dies zu einer Evolution der Sicherheitsstandards am Arbeitsplatz und verstärktem Schutz gegen Cybergefahren. Unternehmen stehen vor der Herausforderung, fortschrittliche Technologien einzuführen, um ein hohes Maß an Sicherheit zu gewährleisten. Die Zukunft der AMR wird maßgeblich davon abhängen, wie gut dies gelingt.