Sicherheit als Fundament industrieller Innovation  Industrial AI braucht sichere Prozesse

Ein Gastbeitrag von Falk Plonus 4 min Lesedauer

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Cybersicherheit beginnt im Engineering: Wer Systeme und Daten früh schützt, stärkt die Resilienz – und schafft eine verlässliche Grundlage für Industrial AI.

Für Industrial AI müssen Produktionsdaten nicht nur verfügbar, sondern auch vollständig, unverfälscht und nachvollziehbar sein.(Bild:  © AdobeStock_625208693)
Für Industrial AI müssen Produktionsdaten nicht nur verfügbar, sondern auch vollständig, unverfälscht und nachvollziehbar sein.
(Bild: © AdobeStock_625208693)

Cybersicherheit wird häufig zuerst mit Schutzmaßnahmen im Betrieb verbunden. Ein wesentlicher Teil der Sicherheitsarchitektur entsteht jedoch früher. Bereits im Engineering wird definiert, welche Systeme kommunizieren, wer Änderungen vornehmen darf, wie Daten abgesichert werden und welche Vertrauensbeziehungen bestehen. Damit wird die Projektierung zur wichtigen Stellschraube für die Cyberresilienz.

Engineering prägt die Sicherheitsarchitektur

Engineering umfasst mehr als Programmierung und Visualisierung. Hier werden Anlagenstrukturen geplant, Schnittstellen eingerichtet, Benutzerrollen definiert, Datenflüsse und Kommunikationswege festgelegt. Auch Authentifizierungsverfahren, Zugriffsrechte und Protokollierungsmechanismen werden berücksichtigt.

Diese Entscheidungen prägen die Angriffsfläche. Werden Sicherheitsaspekte erst nach Projektabschluss berücksichtigt, lassen sich grundlegende Architekturentscheidungen oft nur aufwendig korrigieren. Unsichere Anbindungen, zu weit gefasste Benutzerrechte oder fehlende Nachvollziehbarkeit von Änderungen können über Jahre Risiken erzeugen.
 
Produktionsanlagen werden lange betrieben und zugleich kontinuierlich erweitert, modernisiert und angepasst. Eine saubere Projektierung erleichtert spätere Anpassungen. Dazu gehört, Assets, Schnittstellen und Kommunikationsbeziehungen eindeutig zu beschreiben. So lassen sich Datenflüsse, Vertrauensgrenzen und Schutzmaßnahmen festlegen. Versionierte Projektstände, kontrollierte Freigaben und dokumentierte Änderungen halten die Sicherheitsarchitektur konsistent.

Cybersicherheit beginnt nicht an der Firewall und endet nicht beim Patch-Management. Die entscheidenden Weichen werden bei der Projektierung industrieller Systeme gestellt.

Neue Anforderungen verändern die Projektierung

Mit zunehmender Vernetzung steigen die Anforderungen. NIS2 und der Cyber Resilience Act zielen darauf ab, Cybersicherheit systematisch in Entwicklung, Betrieb und Wartung digitaler und industrieller Systeme zu verankern. IEC 62443 bietet einen anerkannten Orientierungsrahmen für Betreiber, Integratoren, Service Provider und Produkthersteller.

Für Engineering-Teams bedeutet das einen Perspektivwechsel. Gefordert sind Systeme, deren Sicherheitskonzepte dokumentiert und über den Lebenszyklus gepflegt werden können. Sicherheitsanforderungen müssen beschrieben, umgesetzt, geprüft und bei Änderungen berücksichtigt werden. 

Sicherheit wird zum Qualitätsmerkmal moderner Engineering-Prozesse und zunehmend Teil von Ausschreibungen, Audits und Kundenanforderungen. Sicher geplante Systeme fördern zugleich Verfügbarkeit und eine stabile digitale Infrastruktur.

Secure by Design schafft Vertrauen

Ein wirksames Sicherheitskonzept beginnt bei der Softwarearchitektur. Früh berücksichtigte Sicherheitsmechanismen lassen sich über den gesamten Lebenszyklus konsistent nutzen. Dazu zählen rollenbasierte Zugriffskonzepte, zentrale Benutzerverwaltungen, verschlüsselte Kommunikation, geschützte Änderungsprotokolle sowie die Authentifizierung von Benutzern und Systemen. Wichtig sind auch nachvollziehbare Änderungen und die Überwachung sicherheitsrelevanter Ereignisse.

Secure by Design geht über nachträglich ergänzte Schutzfunktionen hinaus. Sicherheitsanforderungen werden bereits bei Architektur und Entwicklung als fester Bestandteil der Lösung berücksichtigt. So lassen sich sichere Standardkonfigurationen, klar definierte Schnittstellen und kontrollierte Aktualisierungsprozesse vorsehen.

IEC 62443 beschreibt Anforderungen an den sicheren Betrieb industrieller Systeme, die Systemintegration und Prozesse für eine sichere Produktentwicklung. Werden diese Prinzipien im Entwicklungs- und Engineering-Prozess umgesetzt, ist Sicherheit als fester Bestandteil der Architektur angelegt.

Secure by Design schafft die Grundlage für resiliente Produktionssysteme und vertrauenswürdige Daten. (Bild:  © AdobeStock_1914148258)
Secure by Design schafft die Grundlage für resiliente Produktionssysteme und vertrauenswürdige Daten.
(Bild: © AdobeStock_1914148258)

Sichere Daten als Grundlage für Industrial AI

Mit Industrial AI erhält Cybersicherheit zusätzliche Bedeutung. KI-Anwendungen bieten Potenziale bei Anomalieerkennung, vorausschauender Instandhaltung oder der Optimierung von Produktionsprozessen. Ihre Ergebnisse sind jedoch nur so belastbar wie die zugrunde liegenden Daten.Für Industrial AI reicht es nicht, Produktionsdaten verfügbar zu machen. Entscheidend sind Integrität, Herkunft, Vollständigkeit und zeitliche Einordnung. Manipulierte oder unvollständige Daten sowie nicht vertrauenswürdige Quellen mindern die Aussagekraft von Analysen und Modellen. Fehlender technischer Kontext oder uneinheitliche Zeitstempel können zu falschen Bewertungen führen.

Cybersicherheit schützt deshalb auch die Verlässlichkeit der Informationen für datenbasierte Entscheidungen. Im Engineering wird festgelegt, welche Daten erfasst werden, aus welchen Quellen sie stammen, welche Systeme kommunizieren und wie Informationen übertragen, gespeichert und dokumentiert werden.

Eindeutige Datenquellen, geschützte Kommunikationswege, konsistente Zeitstempel und nachvollziehbare Änderungen schaffen eine Vertrauenskette von der Anlage bis zur KI-Anwendung. So können Industrial-AI-Lösungen verlässliche Ergebnisse liefern und sicher in industrielle Prozesse integriert werden.

Alarm- und Ereignisprotokolle, die übersichtlich und automatisiert erstellt werden, ermöglichen im Fall eines Zwischenfalls schnelles Handeln. (Bild:  Copa-Data GmbH)
Alarm- und Ereignisprotokolle, die übersichtlich und automatisiert erstellt werden, ermöglichen im Fall eines Zwischenfalls schnelles Handeln.
(Bild: Copa-Data GmbH)

Resilienz entsteht durch Struktur

Cyberangriffe lassen sich nie vollständig ausschließen. Entscheidend ist, wie gut Unternehmen Angriffe erkennen, begrenzen und den Betrieb stabilisieren können. Dafür braucht es eine klar strukturierte Systemarchitektur, nachvollziehbare Benutzer- und Rechtekonzepte, sichere Kommunikationsmechanismen und die Auswertung sicherheitsrelevanter Ereignisse. Ebenso wichtig sind dokumentierte Abhängigkeiten, gesicherte Projektstände und definierte Verfahren zur Wiederherstellung nach einem Sicherheitsvorfall.

Backup- und Wiederanlaufkonzepte sollten bereits in der Projektierung berücksichtigt und regelmäßig geprüft werden. Sind Konfigurationen, Projektstände und notwendige Systemkomponenten nachvollziehbar gesichert, lassen sich industrielle Prozesse nach einem Vorfall kontrolliert wiederherstellen. Cybersicherheit im Engineering erhöht die Widerstandsfähigkeit und schafft die Grundlage für Digitalisierungsstrategien, regulatorische Nachweisbarkeit und datenbasierte Technologien.

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Für Industrial AI reicht es nicht, Produktionsdaten verfügbar zu machen. Entscheidend sind Integrität, Herkunft, Vollständigkeit und zeitliche Einordnung.

Fazit: Sicherheit wird geplant – nicht nachgerüstet

Cybersicherheit beginnt nicht an der Firewall und endet nicht beim Patch-Management. Die entscheidenden Weichen werden bei der Projektierung industrieller Systeme gestellt. Wer Sicherheitsanforderungen frühzeitig in Architektur, Engineering und Softwareentwicklung integriert, reduziert Risiken über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage.
Damit wird Cybersicherheit zum strategischen Enabler der industriellen Digitalisierung. Sie schafft die Voraussetzung für resiliente Produktionssysteme, vertrauenswürdige Daten und den erfolgreichen Einsatz von Industrial AI.

Falk Plonus ist Head of Professional Services, T.I.S.P., bei Copa-Data Deutschland.