Komponenten und Anlagen werden in der Industrie immer stärker miteinander vernetzt. Kein Wunder, wenn man sich die Ideen und Grundgedanken von Industrie 4.0 anschaut und umsetzen möchte. Dieser Trend wird sich in den nächsten Jahren noch viel stärker durchsetzen und der Vernetzungsgrad kontinuierlich zunehmen. Das stellt Betreiber und Serviceorganisationen vor viele neue Herausforderungen. Eine davon betrifft die Firmware der betroffenen Komponenten, Maschinen bzw. Anlagen.
Was ist eine Firmware?
Stark vereinfacht kann man sagen, die Firmware ist die Betriebssoftware zu der verwendeten Hardware. In vielen Fällen baut die Firmware auf eine spezielle Windows oder Linux auf und wird nur noch in den seltensten Fällen von den Herstellern der Hardware selbst geschrieben. Dies hat für die Hardware Hersteller den Vorteil, dass ein sehr aufwändiger Teil einer Produktentwicklung (Softwareentwicklung) stark vereinfacht und zeitlich verkürzt werden kann. Jedoch bringt der Einsatz von Windows oder Linux basierter Firmware auch Nachteile mit sich. So können in dem Programmcode Fehler oder Sicherheitslücken enthalten sein, die mit übernommen werden.
Was sind Firmware-Updates?
Stellt ein Hersteller Fehler oder Sicherheitslücken fest, können diese mit einem Firmware-Update behoben werden. Neben der Fehlerkorrektur können Firmware-Updates auch dazu dienen, neue Funktionalitäten oder Verbesserungen in der Bedienung oder Performance der Hardware zu erreichen.
Unabhängig aus welchem Grund eine neue bzw. überarbeitete Firmware von einem Hersteller entwickelt wird, stellt sich die Frage, wie diese Version auf die bereits im Feld installierten Geräte kommt. Bei sehr vielen Geräten kann durch den Nutzer oder geschulte Servicetechniker ein Firmware-Update auf installierte Geräte aufgespielt werden.
Insbesondere im Fall von Sicherheitslücken stellt sich die Frage, wie erhält der Betreiber der Hardware die Information, dass eine neue Firmware zur Verfügung steht? Aktuell gibt es vorrangig zwei Wege:
- Der Hersteller veröffentlicht die Informationen auf seiner Webseite.
- Der Hersteller nutzt Informationsdienste wie z. B. Cert@VDE um diese Information im Markt zu verteilen.
Was für Probleme gibt es mit den aktuellen Lösungen für Betreiber?
Die bestehenden Mechanismen sind für die Betreiber bisher nicht zufriedenstellend. Wenn die Informationen auf den Webseiten der Hersteller veröffentlicht werden, bedeutet das für Betreiber, dass sie danach aktiv suchen müssen. Darüber hinaus sollten sie bei jedem Update prüfen, ob und für welche in ihren Werken installierte Hardware das Update gilt. Hat man mehrere identische Produkte im Einsatz, bleibt einem nichts Anderes übrig, als manuell alle Firmware-Stände auf den Geräten zu prüfen und mit dem neuen Firmware-Update abzugleichen. Dieser Aufwand kann in der Regel von keinem Unternehmen geleistet werden. Auch bei der Nutzung von Diensten wie Cert@VDE ist der Aufwand erheblich. Es entfällt lediglich die Suche nach Updates auf den Webseiten der Hersteller.
Wie können das digitale Typenschild und digitale Zwillinge weiterhelfen?
Abhilfe kann hier das digitale Typenschild in Verbindung mit Verwaltungsschalen schaffen. Über das digitale Typenschild können sich Betreiber oder Service-Organisationen direkt alle Details zum Produkt aus dem digitalen Zwilling anzeigen lassen. Diese Informationen enthalten auch alle Details zur installierten Firmware. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, sich für Updates zu dieser Seriennummer zu registrieren. Nach der Registrierung erhalten die Betreiber oder Serviceorganisationen für genau diese Seriennummern die Informationen, falls neue Firmware-Updates zur Verfügung stehen. Wird die Seriennummer noch vom Betreiber mit einem Installationsort verknüpft, hat man alle Informationen, um ein mögliches Update (beispielsweise im Rahmen der nächsten Wartung) zu planen. Mühsames händisches Suchen entfällt somit.
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