Zuverlässige Netzwerke Den Alptraum Produktionsstillstand vermeiden

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Netzwerkstörungen führen immer zu Anlagenstillständen. Daher sollte man bei Planung und Instandhaltung von Produktionsanlagen ein besonderes Augenmerk auf das Netzwerk und die verwendeten Komponenten legen.

Anlagen und Produktionen werden zunehmend komplexer. Vielerorts sind unterschiedliche Netzwerkarchitekturen miteinander verbunden und müssen dennoch zuverlässig arbeiten. Gleichzeitig kommen neue Kommunikationskanäle in Richtung Cloud oder lokale IT-Systeme dazu. All das erschwert Planung, Betrieb und Instandhaltung der Anlagen. Das Know-how, das Mitarbeiter in diesen Bereichen in Bezug auf das Netzwerk haben müssen, steigt ständig. Damit werden die Analyse und das Beheben von Fehlern, die zu Stillständen führen, zunehmend komplizierter.

Die Folgen von Stillständen sind einerseits hohe Primärkosten. Teuer wird es aber auch indirekt, wenn die geforderten Mengen nicht in der versprochenen Zeit geliefert werden können, dadurch der Kunde Vertrauen in seinen Lieferanten verliert und sich schlimmstenfalls nach einer Alternative umsieht.

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Kommunikationsprobleme von vorneherein ausschließen

Einerseits braucht es also Automatisierungsgeräte mit zuverlässigen Kommunikationsschnittstellen. Anderseits müssen Netzwerke so geplant sein, dass Kommunikationsprobleme von vornherein ausgeschlossen werden können. Eine Analyse und Gesamtabnahme der Netzwerkinfrastruktur bestätigt die Qualität der Installation (Health-Check).

Doch das Netzwerk unterliegt einem natürlichen Verschleiß, zum Beispiel durch Kabelbrüche in Schleppketten, sonstige mechanische Beanspruchungen oder Schwankungen von Spannungsversorgungen. Probleme treten auch häufig durch fehlerhafte Automatisierungsgeräte auf. Eine permanente Überwachung und Analyse des Netzwerks identifiziert Probleme frühzeitig, um schnell gegensteuern zu können.

Gleichzeitig braucht es – sollte es doch zu einem unvorhergesehenen Ausfall kommen – eine sinnvolle Visualisierung aller relevanten Parameter, die dem Netzwerkbetreiber in einem geführten Prozess die Fehlersuche erleichtern und ihm erlauben, den Betrieb möglichst schnell wieder aufzunehmen. Über die lokalen Diagnose- und Analysemöglichkeiten hinaus können auch Experten per Fernzugriff auf Maschinen und Anlagen unterstützen, um Stillstandzeiten möglichst kurz zu halten. Denn schließlich ist eine sehr hohe Verfügbarkeit der Anlage relevant für eine effiziente und wettbewerbsfähige Produktion.

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Technologiekompetenz für zuverlässige und sichere Netzwerke

„Bei unseren Anybus-Kommunikationslösungen ist uns die Robustheit der Kommunikation sehr wichtig. Dies gilt sowohl für unsere embedded Kommunikationsschnittstellen als auch für unsere Anybus-Gateways“, betont Thilo Döring, Geschäftsführer von HMS Industrial Networks GmbH, einem Spezialisten für industrielle Informations- und Kommunikationstechnologie. „Denn Kommunikationskomponenten legen einen wesentlichen Grundstein für eine zuverlässige Kommunikation und damit eine funktionierende Produktion.“ Die Anybus-Lösungen kommen häufig in anspruchsvollen Applikationen wie zum Beispiel der Automobilfertigung zum Einsatz. Der Spezialist ist aber weit mehr als ein Komponentenlieferant, sondern versteht sich als Technologiepartner für die gesamte Kette von der Netzwerkplanung über den Betrieb bis hin zur Instandhaltung.

Folgerichtig wurde daher mit Procentec das passende Know-how ins Unternehmen integriert, um auch umfangreiche Lösungen für die Netzwerk-Überwachung und -analyse anzubieten. Die Infrastruktur- und Überwachungslösungen unterstützen Maschinen- und Anlagenbauer dabei, ihre Netzwerke transparent zu machen, die Anlagen im Hinblick auf Protokollspezifikation zu prüfen und Fehlplanungen frühzeitig zu identifizieren oder Installationsprobleme vor Auslieferung zu beheben.

KI-gestützten Expertise

„Unsere Tools überwachen die Netzwerkkommunikation permanent und warnen den Anwender rechtzeitig, bevor es an bestimmten Stellen zu Problemen kommen kann“, erklärt Döring. „Weil die Mengen an Informationen, die hier gesammelt werden, immens sind, ist eine übersichtliche Darstellung für den Anwender äußerst wichtig. Hier arbeiten wir auch mit KI-Ansätzen, um aus Erfahrungen im Feld die dargestellten Informationen für den Nutzer immer weiter zu optimieren und so möglichst schnelles Eingreifen zu gestatten.“

Security in Depth in Anlagen gewährleisten

Neben all dem ist eine sichere Kommunikation in immer offeneren und stärker vernetzten Anlagen ein wesentlicher Bestandteil einer hohen Anlagenverfügbarkeit. Dabei spielt die Sicherheit bei Angriffen von außen ebenso eine Rolle wie die Sicherheit innerhalb der Anlage sowie im Gerät selbst. Tools wie Atlas helfen dabei, den Überblick über das eigene Netzwerk zu behalten, den sicheren Betrieb zu gewährleisten und sorgen für kontinuierliche Überwachung des Cyber-Security-Verhaltens, um Betreiber bei unvorhergesehenen Ereignissen zu warnen.

Weil aber Sicherheit ein Thema ist, das durchgängig betrachtet werden sollte (Security in Depth), spielt auch die Sicherheit der Kommunikationsschnittstellen eine wesentliche Rolle. Daher hat HMS beispielsweise in die embedded Anybus CompactCom-Module IIoT Secure modernste Sicherheitsfunktionen implementiert, die für Sicherheit im Automatisierungsgerät selbst sorgen sowie aktuellen und zukünftigen Sicherheitsanforderungen standhalten. Auch die Fernzugriffslösungen des Spezialisten, die unter dem Produktnamen Ewon laufen, basieren auf starken Security-Mechanismen, um die Reaktivität bei Problemlösungen über eine externe Verbindung zu unterstützen, ohne zusätzliche Gefährdungen einzubringen. ISO 27001 und IEC 62443 sind hier wichtige Standards, die zu berücksichtigen sind.

Fernwartung

Gut geschützt

Gemeinsam zu höherer Anlagenverfügbarkeit

Bei der Netzwerkkommunikation stehen Gerätehersteller wie Anlagenbetreiber heute gleichermaßen vor der Herausforderung, eine immense Protokollvielfalt zu überblicken, neue Technologien wie OPC UA oder TSN zu implementieren und sinnvoll zu nutzen sowie potenzielle Risiken und Security-Anforderungen im Blick zu behalten. Die zunehmende Vernetzung auch in Richtung IT-Ebene bietet technische Vorteile und Wettbewerbsvorteile. Das Nutzen neuer Technologien darf jedoch nicht zulasten der Zuverlässigkeit des Produktionsprozesses gehen.

Als Technologiepartner kann HMS hier vielfältig unterstützen: Mit Werkzeugen zur Planung von Netzwerken und deren Validierung nach gültigen Standards. Aber auch mit Kommunikationslösungen wie Gateways oder embedded Kommunikationsschnittstellen, in die bereits viel Netzwerkexpertise implementiert ist. Zudem kann er auch beratend und mit Schulungen zur Seite stehen. So lassen sich Bestands- und Neuanlagen zuverlässig, sicher und mit geringem Aufwand mit industrieller Kommunikationstechnik nach- und ausrüsten, die für maximale Verfügbarkeit sorgt.