Heutzutage hört man unter anderem von Industrie 4.0, IIoT (Industrielles Internet der Dinge), Smart Factory, digitaler Transformation in der Industrie und IT-OT-Konvergenz. Was ist die gemeinsame Grundlage dieser Konzepte?
Vor einigen Jahren kündigten Hersteller elektronischer Sicherheitstechnik (Kameras, Videorekorder und Videoüberwachungssysteme) an, dass ihre Geräte künftig IP-basiert sein würden. Dies bedeutete, dass ihre Vernetzung über ein LAN-Netzwerk erfolgen würde. Damit vollzog sich der Übergang von analog zu digital.
„Was heute in der Branche passiert, ist dasselbe. Hersteller von Produktionsanlagen geben jetzt an, dass diese Geräte über LAN auf Basis des IP-Protokolls miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten: Die IP-Welt ist in der Produktion angekommen“, erklärt Jaime Andrés Muñoz Arias, Gebietsverkaufsleiter für Panduit in Kolumbien.
Unternehmen, die elektronische Sicherheitslösungen vertreiben, mussten sich mit Netzwerken vertraut machen, insbesondere mit der physischen Komponente eines LANs, der strukturierten Verkabelung. Denn ihre Lösungen werden heutzutage auf dieser Art von Netzwerk implementiert und daher über strukturierte Verkabelung installiert.
„Dasselbe geschieht derzeit im Industriesektor. Hersteller von Anlagen und Lösungen für die Produktion – Sensoren, Motoren, Antriebe, Pumpen und Waagen, um nur einige zu nennen – haben die IP-Welt betreten. Produktionslinien werden heute nicht mehr über spezielle oder proprietäre Kabel miteinander verbunden, sondern über ein LAN-Netzwerk, das eine strukturierte Verkabelung erfordert“, ergänzt Jaime Andrés Muñoz.
Vor Jahren mussten Sicherheitsbeauftragte in Unternehmen eng mit IT-Managern zusammenarbeiten, da nur sie sich mit LAN-Netzwerken auskannten. In Anlehnung daran müssen heute Produktionsleiter mit der IT-Abteilung interagieren. Der Grund? Sie benötigen ein LAN-Netzwerk, um ihre bestehenden Produktionslinien effizienter zu gestalten oder neue einzurichten.
Es gibt jedoch eine wichtige Einschränkung. Die Umgebungsbedingungen in einer Produktionshalle unterscheiden sich grundlegend von denen eines Unternehmensnetzwerks. In einer Produktionshalle herrschen Hitze, Säure, Wasser, Vibrationen, Schmutz, Staub und viele weitere Umwelteinflüsse, die mit den hergestellten Produkten – Lebensmitteln, Keramik, Ziegeln, Automobilen oder Schmierstoffen – zusammenhängen. Im Gegensatz dazu ist die gesamte Umgebung eines Unternehmensnetzwerks kontrolliert.
Das bedeutet, dass, obwohl wir über strukturierte Verkabelung sprechen, die konzeptionell der im Unternehmensnetzwerk implementierten Verkabelung entspricht, sie aus Materialien und Elementen bestehen muss, die der industriellen Umgebung standhalten können.
Dies gilt für alle Komponenten, von Kabeln, Patchkabeln, Buchsen, Frontplatten, Steckverbindern und Glasfasern bis hin zu den Schaltschränken. Alle Bauteile müssen speziell konstruiert sein, um den rauen Bedingungen im Produktionswerk standzuhalten.
„Eine strukturierte Verkabelung in einer Industrieanlage, korrekt geplant und mit den passenden Komponenten implementiert, ermöglicht die Vernetzung von Produktionsanlagen in einem IP-basierten LAN-Netzwerk. Dadurch wird die industrielle Welt für die digitale Welt geöffnet“, sagt Jaime Andrés Muñoz.
Ihrer Ansicht nach eröffnen sich im Zeitalter des IP alle Möglichkeiten. Geräte lassen sich nun intelligent steuern. Um auf die Analogie zurückzukommen: Mit dem Einzug der elektronischen Sicherheit in die IP-Welt entstanden Konzepte wie Videoanalyse, Verhaltensprognosen und Gesichtserkennung. Heute bewirkt die IP-Welt in der Industrie dieselbe Revolution.
Die Geräte einer Produktionslinie erzeugen wertvolle Daten, die gespeichert und verarbeitet werden können. Mithilfe dieser Daten lassen sich die Geräte intelligent steuern und somit die Produktionslinie und das Werk optimieren. Dies ist der Weg zur intelligenten Fabrik.
Das industrielle Netzwerk wird sich mit dem Unternehmensnetzwerk verbinden können. Durch den Informationsaustausch werden Effizienz und Produktivität gesteigert. Kennzahlen wie die Gesamtanlageneffektivität (OEE) entwickeln sich genau aufgrund der Möglichkeit, Daten zu erfassen und zu verarbeiten, weiter und ermöglichen so Prognosen und eine selbststeuernde Funktion.
Die Verbindung des Unternehmensnetzwerks mit dem industriellen Netzwerk ermöglicht es uns, von IT-OT-Konvergenz zu sprechen. Die Vielfalt der Geräte, aus denen eine Produktionsanlage besteht und die mit einem IP-basierten industriellen Netzwerk verbunden sind, ermöglicht es uns, über IIoT (Industrielles Internet der Dinge) zu sprechen.
Das Ethernet-Protokoll für die Industrie, Industrial IP, der ANSI/TIA 1005A-Standard für industrielle Netzwerke, die Geräte, die Hardware, die Switches, die Software – all das ist bereits vorhanden. Es ist von namhaften Herstellern, die auf Industrielösungen spezialisiert sind, problemlos erhältlich. Der Schlüssel zum Erfolg ist, wie bei Unternehmensnetzwerken, die physische Infrastruktur (strukturierte Verkabelung). Sie ist die wichtigste Komponente der gesamten Technologieplattform und macht lediglich 7 % der Investitionen in ein Digitalisierungsprojekt aus.
„Eine sorgfältige Planung, ein angemessenes Design, die Einhaltung von Standards und die Anwendung bewährter Verfahren gewährleisten, dass das industrielle Netzwerk in die Welt des geistigen Eigentums Einzug hält“, so das Fazit von Jaime Andrés Muñoz, Territory Account Manager für Panduit in Kolumbien.
