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Industrie im Wandel

Industrielles IoT – was Sie bei der Einführung bedenken sollten

| Autor/ Redakteur: Kevin Carlin * / Margit Kuther

Das industrielle Internet der Dinge könnte die Produktivität enorm steigern – aber die Umsetzung hat so ihre Haken – schließlich müssen alle Systeme eingebundenen miteinander kommunizieren können.

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Time Sensitive Network (TSN): Gerade in der Automatisierung spielt in puncto Kommunikation die Zeit eine wichtige Rolle.
Time Sensitive Network (TSN): Gerade in der Automatisierung spielt in puncto Kommunikation die Zeit eine wichtige Rolle.
(Bild: Clipdealer)

Das produzierende Gewerbe befindet sich auf dem Scheitelpunkt einer vierten Transformationswelle, die eine sprunghafte Steigerung der Produktivität verspricht.

Fortschritte in der industriellen Automatisierungstechnik realisieren die Zielsetzungen des Industrial Internet of Things (IIoT) und versprechen den Herstellern große Chancen, mit gesteigerter Produktivität, Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie mit weniger Schadstoffemissionen in der Weltwirtschaft konkurrieren zu können. Tatsächlich stellt der Fertigungssektor heute die bedeutendste und größte Chance für das Industrial IoT dar.

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Gegenwärtigen Schätzungen zufolge wird der Bereich ‚IoT & Digital Transformation‘ in den nächsten zehn Jahren auf ein Volumen von rund 20 Billionen (engl. 20 Trillion) US-$ expandieren, wobei der Löwenanteil von 6,5 Billionen US-Dollar auf den Fertigungssektor entfällt. Es überrascht daher nicht, dass die Hersteller von Automatisierungs-Equipment versuchen, mit zusätzlichen IoT-bezogenen Software- und Serviceangeboten hier größere Anteile zu erobern.

Keine Kommunikation zwischen alten und neuen Systemen

So attraktiv die Chancen auch sind, gibt es doch auch erheblichen Gegenwind. Zum Beispiel kann sich die Durchsetzung einer neuen Technologie in dieser Branche, die traditionell eher konservativ unterwegs ist, recht schleppend gestalten. Die Tatsache, dass Automatisierungsanlagen häufig sowohl aus neueren als auch älteren Systemen bestehen, macht die Kommunikation zwischen ihnen komplexer. Das sichere Erfassen und Kommunizieren von Daten an den Außengrenzen des Netzwerks erscheint mit der bestehenden Infrastruktur unerreichbar. Kurz gesagt: Fabriken und verfahrenstechnische Anlagen werden sich nicht über Nacht, sondern nur während einer gewissen Übergangsphase verändern.

Um diesen Wandel zu ermöglichen und zu beschleunigen, setzen die Anbieter von Automatisierungstechnik auf Technologiepartner und Zulieferer wie Analog Devices (ADI), die mit einem größeren Umfang an fachspezifischer Expertise und Lösungen aufwarten können.

Neue TSN-Standards helfen bei proprietären Systemen

Das Industrial Ethernet wird in Steuerungsanwendungen schon jetzt in großem Umfang eingesetzt. Es setzt sich als bevorzugtes Kommunikationsmedium weiter durch, während in den verschiedenen Industriezweigen die Vernetzung und die Umsetzung mit Hilfe des Industrial Internet of Things voranschreitet.

Viele industrielle Protokolle lösen das Problem des Determinismus gegenüber Ethernet mithilfe proprietärer Layer-2-Lösungen. Diese können allerdings erhebliche Interoperabilitätsprobleme hervorrufen, wenn es um das Extrahieren relevanter Daten für höhere Ebenen des Unternehmensnetzwerks oder die Koordination verschiedener Fertigungsknoten geht. Die neuen Time-Sensitive-Network-Standards (TSN; IEEE 802.1) zielen auf die gleiche Problematik in industriellen Steuerungen und versprechen die Möglichkeit eines Übergangs von proprietären Lösungen auf ein standardbasiertes Konzept.

Damit das traditionell auf dem ‚Best Effort‘-Prinzip basierende Ethernet auch für missionskritische Anwendungen geeignet ist, müssen bestimmte Eigenschaften hinzugefügt werden wie Zeitsynchronisation, Auslastungsplanung, Zugangskontrolle und nahtlose Redundanz. Ziel dieser entstehenden TSN-Standards des IEEEs ist es, ein wirklich konvergentes Netzwerk zu schaffen, das eine reibungslose Koexistenz aller Nutzungsarten zulässt.

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