Ziel des Josef Ressel Zentrums für Intelligente und Sichere Industrieautomatisierung ist die Erforschung eines digitalen Assistenten für Industriemaschinen, welcher mit Methoden der Künstlichen Intelligenz diese Maschinen überwacht und steuert und Security by Design mitdenkt. Hierfür benötigen wir adäquate Systemarchitekturen, worin sich diese Konzepte einbetten können. Wir starten zusammen mit unseren Unternehmenspartnern mit dem Aufbau eines gemeinsamen Testbeds für die drei Forschungsfelder OT Architecture, OT Intelligence und OT Security. Diese drei Bereiche sind einerseits voneinander abhängig - aber auch gegenseitig befruchtend - und ergeben zusammen das Gerüst für einen digitalen Assistenten.
OT Architecture
Im Feld OT Architecture legen wir zu Beginn einen Fokus auf das Testbed aus Perspektive der Industrieautomatisierung und der erforderlichen Architektur und binden hierfür geeignete Industriemaschinen nach einer Evaluierung ein. Wir konzipieren eine Information Engine, welche die Datenverarbeitungsgrundlage für die anderen beiden Felder legt und erforschen Methoden zur Maschinen-agnostischen Generierung von Digitalen Zwillingen. Letztendlich entsteht hier die Grundlage für die Architektur des Digitalen Assistenten.
OT Intelligence
Im Feld OT Intelliegence beschäftigen wir uns initial mit OPC UA aus Perspektive des Maschinellen Lernens und mit der sogenannten Small Data Challenge, etwa in Hinblick auf strukturerhaltender Dimensionsreduktion für Zustandsraumtrajektorien. In weiterer Folge setzen wir darauf aufbauend die Themen Anomalieerkennung und Prozessteuerung auf und integrieren dies schlussendlich in den digitalen Assistenten.
OT Security
Im Feld OT Security konzentrieren wir uns zunächst auf das Threat Modelling und die Evaluierung der OPC UA Security Mechanismen in aktuellen Komponenten der Industrieautomatisierung. Wir setzen fort mit der Konzeption der Transportsicherheit für den Digitalen Assistenten, etwa in Hinblick auf PKI Infrastruktur für den industriellen Einsatz. Danach verschränken wir das Feld OT security und OT intelligence in Hinblick auf OT-fähige Intrusion Detection Systeme und
verhaltensbasierter Anomalieerkennung und Honey Pots.