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Thomas Pilz（皮爾磁管理合伙人）：機械安全和信息安全實現(xiàn)數(shù)字自動化

信息安全：立法將適用于工業(yè)和工程

目前，工業(yè)環(huán)境中的安全標準和法律正面臨動蕩。這是由安全和人工智能（AI）問題所推動的。對于一般的工業(yè)和機械工程來說，有三個新的或即將到來的安全法律要求是相關(guān)的：歐盟指令NIS 2、新的《機械條例》和《網(wǎng)絡(luò)彈性法》。

與上一次年度新聞發(fā)布會一樣，我將重點討論信息安全問題，向大家介紹一下對整個工業(yè)的影響有多深遠。

NIS 2：對更多的公司來說，更多的義務(wù)和更多的限制

NIS（網(wǎng)絡(luò)和信息安全）是歐盟的一項指令，旨在加強網(wǎng)絡(luò)安全。該指令自2016年以來一直存在，迄今為止適用于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商，包括能源、交通、銀行和金融、衛(wèi)生、飲用水的供應(yīng)和分配以及數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。這些部門的供應(yīng)商必須實施“適當?shù)男畔踩Ｕ洗胧?rdquo;，并報告任何嚴重的網(wǎng)絡(luò)安全事件。NIS 2作為后繼者，于2023年初生效，歐盟成員國必須在2024年秋季之前將其納入國家法律。現(xiàn)在，該指令也適用于工程和汽車行業(yè)，其中包括擁有50名以上員工或年營業(yè)額超過1000萬歐元的公司。據(jù)德國機械工程行業(yè)協(xié)會VDMA稱，這將影響整個歐洲約9000家公司。今后，這些公司將需要證明他們已經(jīng)采取了技術(shù)、操作和組織措施來防止安全事故。首先，這將包括對現(xiàn)有系統(tǒng)的風險分析，包括在生產(chǎn)環(huán)境中，換句話說就是OT（運營技術(shù)）。隨后將制定和實施具體的流程和措施，如密碼保護或加密，以及對員工的持續(xù)教育和培訓(xùn)。網(wǎng)絡(luò)安全事件必須在24 小時內(nèi)向有關(guān)部門報告。明確納入供應(yīng)鏈也是一項新的工作。總而言之，NIS 2現(xiàn)在影響到更多的公司，擴大了義務(wù)，并規(guī)定了更嚴格的限制。未能采取相關(guān)措施的公司將受到嚴厲的處罰。

《網(wǎng)絡(luò)彈性法》 – 整個產(chǎn)品生命周期的安全

2022年9月，歐盟委員會提交了一份旨在提高產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)安全的法規(guī)草案。該《網(wǎng)絡(luò)彈性法》針對的是具有數(shù)字元素的產(chǎn)品制造商。這意味著包括硬件以及軟件。該法規(guī)既指消費產(chǎn)品，也指工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品，例如機器控制器。根據(jù)《網(wǎng)絡(luò)彈性法》，只有保證適當水平的網(wǎng)絡(luò)安全的產(chǎn)品才能投放市場。制造商也有義務(wù)告知客戶安全漏洞，并盡快修復(fù)這些漏洞。因此，該法規(guī)適用于產(chǎn)品的整個生命周期。這意味著，制造商現(xiàn)在必須在通常的保修期之外提供軟件更新，以便未來的威脅也能被抵御。我們預(yù)計該法規(guī)將在2024年底通過。

新的機械條例 - 強制性網(wǎng)絡(luò)安全

第三項新的法定信息安全要求是歐盟機械條例。該條例即將公布。由于它是一項法規(guī)，因此不必首先將其轉(zhuǎn)化為國家法律。機器制造商有42個月的時間來滿足新的要求。《機械條例》取代了現(xiàn)有的《機械指令》，與前者相比，它使網(wǎng)絡(luò)安全成為強制性的。如果《機械指令》是純粹考察安全，而《機械條例》則將信息安全保護目標納入了“基本健康和安全要求EHSR”中的“防止貪腐的措施”：機器的安全功能不得因貪腐而受到影響，無論是有意還是無意。到目前為止，眾所周知，滿足《網(wǎng)絡(luò)彈性法》的要求會導(dǎo)致推定符合《機械條例》。

目前來說：誰需要關(guān)注什么？

法定要求意味著什么？我想用電力部門來說明其中的關(guān)聯(lián)性：

到目前為止，只有能源供應(yīng)商受到NIS指令的影響。有了NIS 2，機器制造商，如發(fā)電設(shè)備（如風力渦輪機）的制造商，將來也必須滿足這些要求。反過來，風力渦輪機制造商需要自動化解決方案、例如來自Pilz的控制器或傳感器。從一定規(guī)模來看，電氣元件制造商也屬于NIS 2的范疇。而且由于NIS 2還規(guī)定要考慮到供應(yīng)商，像Pilz這樣的公司也必須關(guān)注安全的供應(yīng)鏈，并對其供應(yīng)商提出要求。因此，NIS 2涵蓋了整個供應(yīng)鏈。

向歐洲進口機器的機器制造商一直都必須經(jīng)過合格評估程序，最后獲得CE標志。

現(xiàn)在，隨著新的《機械條例》的出臺，機器制造商必須證明他們的機器也有防止被操縱的保護。最后，電氣元件制造商必須遵守計劃中的《網(wǎng)絡(luò)彈性法》的未來要求。

總而言之：公司是否愿意處理信息安全問題，以及處理到什么程度，不再由公司自己決定。這將轉(zhuǎn)變?yōu)榉傻囊螅”M快根據(jù)NIS 2對公司進行全面的信息安全評估是當下的明智之舉。例如，包括開發(fā)信息安全管理系統(tǒng)（ISMS），并按照信息安全標準ISO 27001進行認證。

在工程領(lǐng)域，以工業(yè)信息安全為形式的安全并不只是IT部門的任務(wù)，而是設(shè)計和施工的一個組成部分。要追溯性地實施安全，總是很復(fù)雜的，通常意味著用戶友好性、功能和生產(chǎn)力的降低。風險評估現(xiàn)在還包括信息安全和機械安全。沒有信息安全，就沒有CE標志！

而對于具有數(shù)字元素的產(chǎn)品制造商來說，IEC 62443系列標準提供了一個很好的方向。例如，下屬標準IEC 62443-4-1描述了“安全開發(fā)生命周期過程”的要求。

歐盟在安全立法方面進展迅速；世界上最嚴格的要求將在歐洲啟用。但是，與其他國家的協(xié)議也已經(jīng)達成，這樣的法律也將被引入那里。例如，澳大利亞目前正在與歐盟進行談判，可能會遵循歐洲的標準。因此，工業(yè)信息安全的全球協(xié)調(diào)是可以預(yù)期的。

以開放的通信標準為歷史使命

在Pilz，開放性和用戶友好性是產(chǎn)品組合的關(guān)鍵特征。我們希望為客戶提供的產(chǎn)品始終是最先進的，保持易于使用，并可添加到任何自動化架構(gòu)中。

憑借首款安全現(xiàn)場總線系統(tǒng)SafetyBUS p和安全實時以太網(wǎng)SafetyNET p，我們塑造了安全工業(yè)通信的發(fā)展。但專有業(yè)務(wù)解決方案的時代已經(jīng)過去。我們完全致力于創(chuàng)建行業(yè)標準。這是一個歷史性的使命！

OPC UA

工業(yè)界已就OPC UA（開放平臺通信統(tǒng)一架構(gòu)）達成一致，用于工業(yè)工廠的安全、跨廠商網(wǎng)絡(luò)。該通信協(xié)議為工業(yè)領(lǐng)域不同數(shù)據(jù)源之間的通信提供了一個標準化（IEC 62541）接口。作為OPC基金會的成員，Pilz員工積極參與指導(dǎo)委員會和現(xiàn)場級通信（FLC）小組的技術(shù)工作小組。Pilz的重點是處理安全問題的工作組（OPC UA的安全問題）。

特別有價值的是我們在使用發(fā)布者/用戶技術(shù)（Pub/Sub）方面的專業(yè)知識，與功能安全的現(xiàn)場總線協(xié)議的要求有關(guān)。與傳統(tǒng)的主/從結(jié)構(gòu)相比，通過Pub/Sub，數(shù)據(jù)可以在用戶之間直接交換。這使OPC UA也可用于要求嚴格的分布式自動化任務(wù)。Pilz在這個領(lǐng)域有特別的專長，因為我們的SafetyNET p是唯一從一開始就支持Pub/Sub的安全的、基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)。

我們在功能安全問題上的工作進展順利。該小組正在與檢驗機構(gòu)攜手合作，制定測試規(guī)范和測試系統(tǒng)，并對OPC UA安全的通信堆棧進行認證。1.05版本已經(jīng)發(fā)布。

IO-Link Safety

在傳感器層面，自動化已經(jīng)在開放性方面向前邁出了一大步。通信協(xié)議IO-Link Safety即將投入商業(yè)使用。點對點通信有許多好處，如更簡單的安裝（例如，通過標準化的電纜和沒有平行布線）、自動化、工具支持的參數(shù)化和高級診斷選項。

為了使IO-Link也能用于與安全有關(guān)的自動化任務(wù)，作為IO-Link社區(qū)的一部分，Pilz一直在努力進行相應(yīng)的擴展和相關(guān)的測試和認證。來自Pilz的專家領(lǐng)導(dǎo)著兩個IO-Link安全工作組（負責營銷和技術(shù)）。

我們將在11月的SPS展會上推出首批市場就緒的傳感器。Pilz的方法是提供一個完整的系統(tǒng)，即傳感器、執(zhí)行器和主模塊。這簡化了客戶的應(yīng)用并提高了性能。

我們相信，未來的自動化解決方案將更多地通過其功能來區(qū)分：用戶界面有多好，操作有多簡單，它們能提供哪些額外的優(yōu)勢？這背后有巨大的創(chuàng)新力量，導(dǎo)致新應(yīng)用的巨大潛力。

安全的未來是動態(tài)的

進一步的數(shù)字化對人和機器的保護意味著什么？哪些技術(shù)符合安全要求？人類扮演什么角色？今天，我們還想展望未來。第一個好消息是：重點放在人身上，人的作用甚至會得到加強。

人是積極的塑造者

例如，在Arena 2036的“流體生產(chǎn)”項目中。Pilz正在與合作伙伴合作，開發(fā)和實施以人為本的網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)概念，特別是用于汽車生產(chǎn)。該項目背后的理念是將生產(chǎn)工廠分解為位置靈活的模塊，以便完全根據(jù)需要形成和解散動態(tài)單元。這些模塊的設(shè)計重點是人作為生產(chǎn)環(huán)境的積極塑造者的作用。

從這些要求來看，人們對動態(tài)安全的渴望越來越強烈，也就是說，能夠以更大的靈活性使安全功能適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)過程和相關(guān)的保護要求。例如，當人進入工作區(qū)時，它們不需要立即硬停，而是允許機器人或移動平臺以較低的速度（因此更安全）繼續(xù)工作，甚至更好的是，納入安全回避策略。在分布式系統(tǒng)中，智能傳感器與執(zhí)行器將接管越來越多控制器的功能，從而實現(xiàn)機器模塊之間以及人與機器之間更好的互動。

實時安全

關(guān)于安全問題，未來生產(chǎn)環(huán)境中的動態(tài)情況必須實時檢查和啟用，以便在任何時候都能保證對人和機器的保護。這里的關(guān)鍵詞是“實時安全”。在未來，可以想象各種機器（或一般資產(chǎn)）共享安全裝置。這就是我們在SmartFactory KL中測試的“共享安全”。當以這種方式理解安全時，作為模擬合格評估程序結(jié)果的傳統(tǒng)CE標志就被排除了。所有相關(guān)資產(chǎn)的信息必須在運行時可用；這里的關(guān)鍵詞是數(shù)字式樣板和管理外殼。

在我前面提到的“流體生產(chǎn)”項目中，我們正在研究其他未來的主題，如人類和物體的識別（并因此進行區(qū)分）。這本身就適合使用人工智能。然后，風險可以通過適應(yīng)性的人工智能算法來識別和評估 在這種情況下，“模擬”CE標志提供了基本保護。但可以引入額外的風險減少措施，使安全更加靈活，并有助于提高生產(chǎn)力。