Ethernet: Das Rückgrat von Industry 4.0 und IoT

Ethernet – das Rückgrat des IoT

Sie müssten die letzten zwei Jahre in einer Höhle gelebt haben, wenn Sie nicht das ständige Trommeln von „Industrie 4.0“ und „Internet der Dinge“ (IoT) gehört hätten. Zweifellos ist der Reiz von „einfach verbindbaren“ und „intelligenten“ Geräten, die zu niedrigen Kosten implementiert werden können, sehr groß. Ebenso lässt sich nicht leugnen, dass alle großen Wert darin finden, Daten über das gesamte Unternehmen zu sammeln. Ohne Daten können wir keine informierten Entscheidungen treffen und die Auswirkungen getroffener Entscheidungen nicht quantifizieren. Es ist der Grundstein jeder kontinuierlichen Verbesserungsinitiative. Leider wird, je vernetzter Organisationen werden – insbesondere auf der Shopfloor-Ebene –, wenig bis gar kein Gedanke dem wahren Rückgrat jedes Informationssystems gewidmet: dem Ethernet-Netzwerk.
Ethernet wird häufig als DIE Kommunikationsmethode missverstanden – aber Tatsache ist, es ist einfach ein Satz von Standards, die definieren, wie Geräte tatsächlich verbunden werden. Wenn Sie auf einen meiner früheren Blogartikel zu
„Protokolle vs. Standards“ verweisen, gehe ich näher darauf ein. Zusammenfassend: Ethernet ist ein Standard, während TCP/IP ein Protokoll ist. Indem man dem Standard etwas Aufmerksamkeit schenkt, hilft das, ein zuverlässigeres und in der heutigen Landschaft von Cyber-Bedrohungen sichereres Netzwerk aufzubauen, um diese wertvollen Daten zu sammeln.
In der Vergangenheit war eine Maschine im Grunde nur mit sich selbst vernetzt. Wenn ein HMI mit einer SPS und vielleicht ein oder zwei weiteren Ethernet-Geräten verbunden war, war es sehr üblich, einfach zum Best Buy zu gehen und einen kleinen Switch einzustecken, ohne weiter darüber nachzudenken. Switches fielen oft aufgrund der hohen Temperaturen und der Schmutzexposition aus, die oft mit der Fertigung verbunden sind. Zusätzlich waren die Netzwerke oft langsam oder intermittierend aufgrund elektromagnetischer Störungen, verursacht durch Frequenzumrichter und Hochspannung, die ebenfalls mit der Fertigungsumgebung verbunden sind. Diese Faktoren allein sollten zwingende Gründe sein, einen industrietauglichen Switch zu verwenden. Es gibt jedoch noch viele weitere Faktoren zu berücksichtigen. Mit den industriellen N-Tron-Switches, die wir liefern, sind sie nicht nur für die zuvor beschriebenen Bedingungen ausgelegt, sondern auch für die Hutschienenmontage konzipiert, was das Hinzufügen zu einem bestehenden Schaltschrank bequem macht. Die Stromversorgung des Geräts basiert auf 12 V oder 24 V DC, im Gegensatz zu 120 V AC, die Ihr typisches Bürogerät verwendet. Und wo stecken Sie den Transformatorblock in Ihrem Schaltschrank? Der Stromanschluss verfügt außerdem über zwei redundante Anschlüsse, sodass er an zwei separate Netzteile angeschlossen werden kann, falls eines ausfällt, was die Zuverlässigkeit erhöht.

Was ist ein Managed Switch?

Bei all unseren Installationen haben wir auf Managed Switches standardisiert. Was ist ein Managed Switch, fragen Sie sich? Durch die Verwaltung bedeutet es, dass der Switch zusätzliche Funktionalität hat. Sie können Ports sichern, zum Beispiel nur bestimmten, autorisierten Geräten den Anschluss erlauben. Sie können das Netzwerk auch segmentieren, um die Effizienz zu maximieren, indem Sie eine Technik namens „VLANs“ oder virtuelle LANs verwenden. Durch die Verwendung eines VLANs können Sie den Datenverkehr zwischen Ihrem Remote I/O und anderen Geräten auf demselben Switch trennen. Ein Managed Switch ist auch ein fantastisches Fehlersuchwerkzeug, da Sie den Datenverkehr auf dem Switch überwachen und nach Fehlern oder anderen Problemen suchen können, die das Netzwerk beeinträchtigen können, wie z. B. schlechte Verkabelung, indem Sie einfach die Switch-Logs überwachen.
All diese Konnektivität ist aufregend, aber was ist, wenn wir tatsächlich das Fertigungsnetzwerk mit dem Unternehmensnetzwerk verbinden wollen, um Daten zu sammeln/zu teilen? Hier wird es knifflig, da missionskritische Ausrüstung, die Ihre Organisation betreibt, im selben LAN wie das Büro die Steuerungsnetzwerk für Malware oder andere Bedrohungen exponieren kann. In diesen Situationen empfehlen wir die Verwendung eines Routers, der eine bessere Trennung zwischen LAN-Segmenten schafft und es Ihnen auch ermöglicht, nur bestimmte Arten von Datenverkehr in bestimmte Richtungen zuzulassen. Dies ermöglicht immer noch, dass Spezifikationsdaten vom ERP- oder Arbeitsauftragssystem zu den Maschinen gelangen und Daten von den Maschinen zurück zu einem primären Datenerfassungsdienst wie einem Historian. Dabei werden Ihre Assets auf dem Shopfloor vor unerwünschten Eindringlingen oder Ausfallzeiten durch Viren oder Malware geschützt.
Wenn Sie mehr erfahren möchten oder einen unserer Experten beauftragen wollen, Ihre Netzwerkanforderungen zu bewerten, lassen Sie es uns wissen!