Nincs még tökéletes megoldás a modern ipar legégetőbb problémájára

A Szövő Jenny és a teljesen automatizált, hálózatba kötött gyártási folyamatok között volt két fontos lépés, a második ipari forradalom néven emlegetett esemény a gyártósor megjelenése volt - bár a történelem leghíresebb gyártósora a Fordhoz köthető, de nem az volt az első. 1870-ben egy vágóhídhoz köthető a legkorábbi, ismert gyártósor kialakítása, akkor jelent meg a ma is ismert rendszer, amelyben minden egyes munkás csak egyetlen munkafázist végez. A harmadik ipari forradalmat – az első Holdra szálláshoz és a Led Zeppelin első albumához hasonlóan – 1969-re teszik a történészek, ekkor jelent meg az első PLC (programozható logikai vezérlő, ez még nem számítógép, de majdnem, bizonyos folyamatok irányításáról való, könnyen programozható, villamosan működő vezérlő), ami elhozta az ipari robotok első hullámát. A most zajló negyedik forradalom keretein belül a gyártásban résztvevő gépeket hálózatba kapcsolják, így azok egymással kommunikálnak, sőt, szükség esetén akár döntéseket is hozhatnak.

Mielőtt elfelejtenénk, ezekre az ipari forradalmakra azért volt, illetve van szükség, mert a vásárlói igények és a fogyasztói szokások folyamatosan változnak, fejlődnek. A vevői igények változása ugyanakkor csak egy az ipari forradalmakat kiváltó számos tényező között. A legfontosabb vásárlói érték az autók tömeggyártása, amit sorozatgyártásnak hívunk. Régen, amikor még nem voltak gyártósorok, akkor még egyedi gyártásról beszéltünk, magas hozzáadott értékű emberi munkatartalommal. A kizárólag megrendelésre készített termékeket egyedi igény szerint gyártották és kevesen tudták megfizetni azokat. A gépesítés, a Ford által bevezetett tömeggyártás tett széles körben elérhetővé és megfizethetővé számos terméket, amit a robotok használata tovább bővített. Ezeknek a technológiáknak köszönhetjük, hogy világméretűvé vált az autógyártás és az autózás is.

Bár maga a hálózatba kapcsolás elsőre nem tűnik olyan átütő forradalomnak, mint a gépnek a feltalálása, de általánosan elfogadott nézet, hogy pont a hálózat az, ami túlmutat önmagán. Nagyjából ugyanaz a helyzet a gépekkel, mint az idegsejtekkel, önmagukban nem sokat érnek, viszont összekapcsolva őket egy új dimenzió nyílik meg - idegsejtekből összeáll az emberi agy, a számítógépek tömegéből pedig az internet. A hálózat pedig képes arra a fajta adatgyűjtésre és rendszerezésre, amivel például az önvezető autó jobbá válhat az emberi sofőrnél: a tudását nem határolja be az egy élet alatt levezethető kilométerek száma, hanem az összes hálózatba kötött autó összes kilométeréből tanul - és egy halálos baleset sem jelenti a tanulási folyamat végét, hanem újabb, fontos információkkal szolgál, amelyek alapján legközelebb az önvezető rendszer már kivédheti ugyanazt a szituációt.

Ahogyan az összes ipari szintlépésnél voltak pro és kontra érvek, mindegyik felvetette a maga politikai, filozófiai és technológiai problémáit, kezdve az alacsonyan képzett munkaerő jövőjétől az új technológiákat övező szkepticizmusig. Elég csak a ludditákra gondolni, egyetlen nagy átállás sem megy zökkenőmentesen. Az Ipar 4.0-nak is megvannak a maga kihívásai, amelyek közül a biztonság a legégetőbb.

Oké, vannak gondok, de mi lesz az előnye?

• Kevesebb humán munkaerőre lesz szükség, ettől javul a gyártás rugalmassága, gyorsasága és pontossága.
• Ezzel párhuzamosan az emberek által hozzáadott munka hatékonysága, minősége javul, hiszen monoton feladatok helyett kreatívabbakkal foglalkozhatnak a dolgozók.
• A hatékonysággal párhuzamosan jobban nyomonkövethetővé válik a termelés, ezzel együtt a teljes gyártási láncban résztvevő raktárkészlet és energiafelhasználás nagyban csökkenthető.
• A végén lesz egy gyorsabb, jobb minőséget előállító, kevesebb selejtet gyártó rendszer;
• és ami a legfontosabb: mindez olcsóbban.

Jelenleg a hálózatok és az automatizáltan működő rendszerek biztonsága az egyik legforróbb téma, nem csak a gyártásban, hanem a bankszektortól a kutatás-fejlesztésig mindenhol. A biztonság alatt két külön fogalmat értünk, egyszer ott van a rendszer stabil működése (pl. lefagy a számítógép és resetelni kell), ezt hívják Safety-nek, a másik pedig a rendszer védelme, ezt angolul Security-nek nevezik. Jelenleg az utóbbi, a hálózatként működő, automatizált rendszerek biztonsága az egyik legkomolyabb aggály. Amikor egy vírussal le lehet állítani egy teljes szektort, akkor ez kiemelten fontos, illetve nem csak az a kérdés, hogy mennyire feltörhető egy ilyen rendszer, hanem hogy mennyire stabil a működése.

Magyarországon is előfordult már több alkalommal is, hogy első szintű, a gyártókkal közvetlen műszaki és kereskedelmi kapcsolatban álló autógyári beszállítókat (Tier 1), elektronikai gyártókat támadtak meg zsaroló vírussal, ami 3-4 napra leállította az üzemet. A gyártósor hálózatának leállása miatt a gyártás leblokkolt és egyszerűen nem lehetett újraindítani. Gondoljunk bele, hogy mit okozhat egy ilyen kimaradás a gyártási láncban:

• A vevő autógyárat, autógyárakat (az OEM-eket, Original Equipment Manufacturer) nem szolgálja ki a beszállító, vagyis leáll az adott alkatrészt tartalmazó autók készítése, a megrendelő piaci vásárlóknak a várakozási ideje megnő és több gyárban is feltorlódhatnak az autók.
• A Tier 1 üzemnek beszállító (Tier 2) gyártónak szintén le kell állnia, mert az alkatrészeire átmenetileg nincs igény.

A rendszerek sérülékenységére remek példa a Stuxnet vírus, amelyet az iráni atomprogram ellen vetett be az USA és Izrael. A feladata az volt, hogy tönkretegye az iráni kísérleti atomlaborban működő urándúsító centrifugákat. A Stuxnet azért is volt történelmi fordulópont, mert ez volt az első háború, amit szoftverekkel vívtak – igaz, a biztonsági tanúsítványok ellopása akkor még klasszikus kémfilmes stílusban, manuálisan történt.

A Stuxnet csodája a precíz felparaméterezés volt, úgy tudták körbefertőzni a világot, hogy máshol csak nehezen okozhatott gondot. Célzottan az ipari gépek logikai vezérlőjét célozta, és egy ilyen PLC irányította az iráni centrifugákat is – ezek szabályozták a nagyon nagy, ugyanakkor rendkívül precízen beállított fordulatszámot, amiben ha eltérés van, akkor a dúsítás sikertelen. A vezérlő dolga a fordulatszám pontos tartása, és a Stuxnet ebbe zavart bele, túlpörgette a centrifugákat, miközben az ellenőrző felületen normál adatokat mutatott. És a vírus kizárólag az Iránban is használt Siemens PLC-ket támadta, azokat is csak akkor, ha a rákötött gépek olyan fizikai elrendezésben voltak, ahogyan az iráni laborban – ezek elrendezéséről egyébként állítólag a labor elnöki látogatásáról készült PR fotók alapján értesültek a vírus készítői. Erről szól egyébként a Zero Days című dokumentumfilm.

A Stuxnet példája mutatja, hogy a hálózatba kötött ipari rendszereknél a biztonság kulcsfontosságú, a közelmúlt rengeteg kiszivárgott kiberakciója után pedig senkinek nem kérdés, hogy mekkora kihívás ez valójában.

Mivel egy komplex ipari rendszernél nem megoldható, hogy a többi hálózattól hermetikusan elzárva működjön – gondoljunk csak a karbantartásra, frissítésre, amikor rádugnak egy külső eszközt – így egyelőre ezen a téren még várjuk a nagy áttörést, a végpontok közötti titkosításoknak jelentős javuláson kell átesnie. Népszerű nézet, hogy a kvantumszámítógépek jelentik majd a megoldást. Röviden és felszínesen arról van szó, hogy az optikai kábelen kommunikáló kvantumszámítógépek a titkosított üzenethez tartozó kulcs minden bitjét egyetlen fotonra (fényrészecskére) kódolják, amit aztán egy közönséges optikai kábelen továbbítanak. Mivel a fotonok olvasására tett kísérlet megváltoztatja a kódolást, ezért a kulcsok titkossága garantálható és ellenőrizhető lehet.

A felmerülő kérdésekre egyelőre nincsenek kész megoldások, így az átállás sem lesz gyors folyamat. Rengeteg olyan terület van, ahol egyelőre elképzelhetetlen a magas szintű automatizálás és gépesítés, de érdemes ezekre készülni, az Ipar 4.0, a mesterséges intelligencia, a big data, az IoT, a blokklánc és a gépi tanulás olyan fogalmak, melyek kéz a kézben járnak, és a bevásárlástól, az egészségügyön át a közlekedésig az életünk minden területére hatással lesznek–már a mi életünkben.

A cikk megjelenését a 4iG támogatta.