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Industrie 4.0 und Datenintegrität in der Cloud

Industrie 4.0 und Datenintegrität in der Cloud

Nicht nur die Fertigungsindustrien stehen durch die Industrie-4.0-Anwendungen vor einem digitalen Transformationsschub; auch für Verwaltungs-, Bildungs- und Gesundheitswesen trifft das Gleiche zu. Die Zukunft der Fertigungsindustrie etwa wird entscheidend von digitalen Lösungen und Enabler-Technologien geprägt sein, wie IIoT (Industrial Internet of Things), Cloud, 5G, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen. Standortgebundene Produktionsstätten werden flexibler arbeiten und viele Aspekte rund um die Fertigung werden mobiler, digitaler und vernetzter sein. Notwendig ist und bleibt, die Integrität und Vertrauenswürdigkeit komplexer Systeme zu gewährleisten.

Eine aktuelle Arbeit der Unternehmens- und Strategieberatung McKinsey über digitale Transformation hat ergeben, dass jene Fertigungsunternehmen am erfolgreichsten sind, die einen integrierten Ansatz verfolgen. Das heißt, dass sie ihre gesamte Wertschöpfungskette einschließlich Zulieferer und Kunden in ihre Digitalisierungsprozesse miteinbeziehen, um optimalen Mehrwert zu erzielen. Die digitale Transformation umfasst daher technologische, organisatorische, prozessuale und kommunikative Veränderungen – stets verbunden mit Prozessintegrität.

Wie diese Veränderung geht, zeigt ein Blick nach Estland, eine der digitalsten Gesellschaften der Welt. Das kleine Land in Nordeuropa hat Mitte der 90er Jahre mit dem „Tiigrihüpe“, dem Tigersprung, seine Verwaltung revolutioniert. Heute werden 99 % der öffentlichen Dienstleistungen online angeboten – von digitalen Verwaltungsprozessen, über digitale Stimmabgabe bei Wahlen, bis hin zur Online-Steuererklärung. „Der Begriff ‚e-Estonia‘ verkörpert dieses robuste Ökosystem, das als effizient, sicher und transparent zu weltweiter Bekanntheit gelangt ist“, sagt Leana Kammertöns, Export Advisor bei der Wirtschaftsförderung Enterprise Estonia in Berlin. „Die Erkenntnisse aus der Entwicklung einer digitalen Verwaltung und Bildung lassen sich auch auf das industrielle Umfeld übertragen.“

Estland: Vorreiter der digitalen Transformation

Hinsichtlich der Datensicherheit war Estland 2008 das erste Land, das eine auf der Blockchain basierende Technologie testete, die die kompromisslose Sicherheit von Netzwerken, Systemen und Daten gewährleistete. Seitdem hat sie sich enorm weiterentwickelt und wird heute weltweit von Verwaltungen und Unternehmen eingesetzt, um digitale Prozesse und Daten gegen Manipulation, Betrug oder einfach nur menschliche Fehler abzusichern.

Die Blockchain-Technologie allgemein gewährleistet die „Echtheit“ eines Dokuments. Sie verteilt Datensätze in Blöcken auf vielen verschiedenen Rechnern anstatt sie zentral auf einem Server zu speichern. Versucht jemand, bestehende Daten zu manipulieren, würde das sofort auffallen, weil die manipulierte Blockchain nicht mehr mit der der anderen Nutzer übereinstimmt. Ein Betrug auf der Grundlage gefälschter Dokumente wird so unmöglich.

KSI-Blockchain-Lösungen für Fertigungsindustrien und Gesundheitswesen

Von Anfang an hat Guardtime, ein führendes Cybersecurity-Unternehmen aus Tallinn, als Enabler zur Entwicklung der digitalen Gesellschaft in Estland beigetragen. Die KSI-Technologie des Unternehmens ermöglicht es, jede Sekunde auf Milliarden von Datenpunkten und Prozessschritten zurückzugreifen und so von jedem digitalen Prozess eine unveränderliche und nachverfolgbare Spur zu erstellen. Sie ist sozusagen die Integritätsschicht in allen e-Estonia-Verwaltungsnetzen.

KSI steht für Keyless Signature Infrastructure und ermöglicht eine Datenauthentifizierung durch sogenannte Streuwert-Kryptografie (Hash-Funktion), die nur Fingerabdrücke der Daten in die Blockchain stellt statt kompletter Datensätze. „Das macht digitale Dienste sicher, überprüfbar und kontrollierbar und beseitigt Misstrauen“, erklärt Silver Kelk, Business Development Manager bei Guardtime.

Während Guardtime seine KSI-Blockchain-Technologie zunächst für das estnische e-Government konzipiert hat, sind heute die Software-Lösungen des Unternehmens in verschiedenen B2B- und B2C-Industrien zu Hause. So bietet eine Supply-Chain-Management-Plattform (SCM) individuelle Lösungen für Sicherheit, Track & Trace, Fälschungserkennung, Rückrufmanagement oder Post-Sale-Monitoring, letztere etwa für Arzneimittelsicherheit. Sie werden zum Beispiel in Luft- und Raumfahrtunternehmen eingesetzt, um eine durchgängige Sicherheit für deren physische Informations- und Software-Lieferketten zu gewährleisten.

Diese SCM-Software ermöglicht, bestehende Systeme zu erweitern sowie Zulieferer und intelligente Geräte über ausgedehnte Lieferketten anzubinden. Sie integriert aber auch komplexe Lieferketten und bestehende Altsysteme durch Erhöhung der Qualität der Eingabedaten. Sobald die Daten kryptografisch verifizierbar und vertrauenswürdig sind, eröffnen sich unendliche Möglichkeiten für weitere Automatisierung, Dateninteroperabilität etc.

Auch für andere Applikationen nutzt Guardtime die KSI-Blockchain-Technologie, etwa den fälschungssicheren digitalen Impfpass „Smart Vaccination Certificate“, ein Pilotprojekt der WHO und dem Staat Estland für die effektive Umsetzung des Covid-19-Impfprogramms. Eine andere Anwendung für das estnische Gesundheitssystem bietet unveränderliche Prüfpfade im Zusammenhang mit Patientenakten. Ein drittes Beispiel ist VaccineGuard, eine datenschutzkonforme, weltweit einsetzbare Plattform für Impfzertifikate. Die Software bietet den Gesundheitsbehörden Echtzeit-Einblicke in Impfeinsätze und ermöglicht Herstellern, Produktfälschungen in Echtzeit zu erkennen.

Zero-Trust-Lösung für cloud-basierte Anwendungen

„Die Komplexität der IT-Infrastrukturen und die Datenmengen wachsen heute exponentiell im Vergleich zu der Zeit, als sich die digitalen Governance-Systeme in Estland noch im Aufbau befanden“, sagt Silver Kelk. Er ist überzeugt, dass man sowohl im öffentlichen Sektor als auch in Unternehmen immer mehr zu cloudbasierten Lösungen übergehen wird – eine Entwicklung, die es erforderlich macht, die aktuellen Prozesse und Methoden rund um Cybersicherheit und Datenschutz zu überdenken.

Laut Zahlen der Unternehmensberatung Accenture erledigen die meisten Unternehmen im Schnitt bisher nur 20 bis 40 Prozent ihrer Arbeit in der Cloud, u.a. aus Bedenken gegenüber Datensicherheit oder -hoheit. Aber große Unternehmen wirken Zugkraft auf die mittelständische Fertigungsindustrie aus. Automobilhersteller wie VW, Renault oder BMW beschäftigen sich konkret mit cloudbasierten Fertigungs- und Logistikplattformen. Im Gesundheitswesen und der Gebäudetechnik betreiben GE Healthcare oder Johnson Controls eigene Plattformen.

„Basierend auf derselben hoch skalierbaren Technologie, die auch e-Estonia schützt, haben wir eine Zero-Trust-Lösung für das Echtzeit-Monitoring und die Konformitätsprüfung von Cloud-Umgebungen entwickelt“, sagt Kelk. Diese Lösung erkennt in Echtzeit Fehlkonfigurationen und die Nichteinhaltung von definierten Nutzungs- und Sicherheitsrichtlinien; diese Schnelligkeit vermeidet damit kostspielige Datenverletzungen oder andere Sicherheitsvorfälle. „So wie die KSI-Technologie als Enabler-Technologie das Vertrauen in unsere digitalen öffentlichen Verwaltungssysteme stärkte, schaffen die neuen Lösungen die Basis für eine breite Annahme cloud-basierter Dienste in der Industrie“, sagt Kelk.

Einfacher Zugang für deutsche Unternehmen

„Seit knapp 20 Jahren ist Estland Mitglied der EU, d.h. in der Zusammenarbeit mit europäischen Unternehmen ist durch die EU-weit identischen Gesetze die Rechtssicherheit gegeben, besonders hinsichtlich Cybersecurity“, sagt Leana Kammertöns. Die deutschsprachige Website tradewithestonia der Wirtschaftsförderung Estland enthält weitere Fallstudien über smarte Lösungen für verschiedene Branchen. Für die direkte Ansprache unterhält die estnische Wirtschaftsförderung Büros in Nürnberg und Berlin.

 

*Industrielle Automation

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