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Industrial Networking in der Praxis IT & OT – nur gemeinsam klappt´s mit der Digitalisierung

Immer mehr Projekte zur Modernisierung industrieller Netzwerke werden gestartet. Häufig scheitern eben diese an der mangelnden Zusammenarbeit von IT & OT. Eine Lösung ist es, Konvergenzen zu schaffen

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© Logicalis Video: Industrie 4.0/ Zusammenspiel von IT und OT
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(Bild: stock.adobe.com )

Buzzwords wie Industrie 4.0, Internet of Things oder Digitalisierung sind in aller Munde. Bei all ihren bekannten Vorteilen bringen sie eine entscheidende technische Herausforderung mit sich: eine steigende Anzahl von Endgeräten, die angebunden werden müssen. Traditionelle industrielle Netzwerke stoßen hier an ihre Grenzen. Sie können die anfallende Menge an Geräten nicht mehr effizient managen. Verstärkt wird dieses Problem dadurch, dass immer mehr Mobile Devices (vom Smartphone bis zum Handscanner) Zugriff auf firmeninterne Ressourcen verlangen. Bei gleichzeitig schwindenden Personal- und Budgetressourcen sowie steigenden Bedrohungsszenarien und neuen Regelwerken wird das Tagesgeschäft für die Produktions-, Betriebs- und Netzwerkverantwortlichen zunehmend zu einem Spießrutenlauf. Im Hinblick auf zunehmend digitale beziehungsweise automatisierte Prozesse benötigen Unternehmen deshalb Netzwerkstrukturen, die sie effizient managen und umfassend überwachen können.

Industrielle Netzwerke: IT vs. OT

Viele verwaltende Geschäftsbereiche setzen dies bereits um. In industriellen Umgebungen mangelt es aber oft an entsprechenden Strukturen. Das liegt nicht zuletzt daran, dass sich industrielle Kommunikationsnetzwerke von den gewöhnlichen Netzwerken verwaltender Geschäftsbereiche erheblich unterscheiden und für gewöhnlich historisch gewachsen sind. Hier gilt es, Information-Technology- und Operational-Technology-Netzwerke zu unterscheiden: Während in der IT-Umgebung büro-typische Endgeräte wie PCs oder Drucker zum Einsatz kommen, liegt der Anwendungsbereich bei OT in anspruchsvollen Industrieumgebungen mit grundlegend anderen Applikationen. Es handelt sich um Hardware und Software, die die Leistungen von Maschinen, Anlagen und Prozessen überwacht und steuert. Bei diesen Systemen besteht oft das Problem, dass sie schon sehr alt sind. Sie sind als Insellösungen für die jeweilige Anwendung gewachsen und wurden ohne ein entsprechendes Netzwerkverständnis über die Jahre lediglich instandgehalten; denn eine kommunikative Vernetzung zählte schlicht nicht zu ihren Anforderungen. Heißt: In der Vergangenheit wurde das Thema Netzwerk in der OT, anders als in der IT, eher stiefmütterlich behandelt.

Sollen Digitalisierungsprojekte im industriellen Umfeld gelingen, müssen Unternehmen an dieser Stelle ansetzen und dafür sorgen, dass Konvergenzen zwischen IT und OT geschaffen werden. Nur so können sie auftretende Kommunikationsprobleme beheben.

© Portrait of positive cheerful middle eastern entrepreneur cross his hands feel real successful start-up owner in enterprise office. - deagreez © Portrait of a manual worker at large metal industry workshop. - bnenin
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(Bild: stock.adobe.com )

IT und OT als Einheit: Use Case Lebensmittelbranche

Der Fall eines großen Lebensmittelkonzerns verdeutlicht dies exemplarisch. Hier kommt es in der Produktion häufig zu Kurzausfällen, die das Unternehmen unnötig viel Zeit und Geld kosten – insbesondere, weil sich die Fehlersuche aufgrund der Heterogenität der Systeme sowie fehlender Netzwerkanbindungen sehr aufwendig gestaltet. Für eine schnelle Fehlerbehebung mangelt es an der notwendigen Visibility.

Wie bei vielen anderen Industrieunternehmen auch liegt das Problem des Lebensmittelproduzenten damit auf der Hand: Die vorhandenen Geräte sprechen verschiedene Sprachen. So verwenden die Systeme aufgrund ihrer spezifischen Anforderungen beispielsweise unterschiedliche Netzwerkprotokolle zur Kommunikation (industrielle Protokolle verhalten sich anders als IT-Protokolle). Bei den IT- und OT-Verantwortlichen mangelt es parallel dazu am notwendigen gegenseitigen Verständnis – was schon der unterschiedliche Gebrauch bestimmter Termini verdeutlicht: Unter „Sicherheit/Security“ versteht die IT-Fraktion etwa den Schutz vor Cyberbedrohungen. Für die OT-Fraktion geht es dagegen um physische Bedrohungslagen für Mensch und Maschine. In der Produktion eines Lebensmittelherstellers können beispielsweise Rohre, die aufgrund eines Netzwerksfehlers mit Pulvermischung verstopft sind, zu einem hochexplosiven Gemisch führen, das eine komplette Werksräumung nach sich zieht.

Die Konsequenz: Um Missverständnisse auf allen Ebenen aus dem Weg zu räumen und damit die Fehlersuche zu optimieren, muss der Lebensmittelkonzern eine Brücke zwischen IT und OT schlagen. Mit dem Expertenteam der Logicalis hat das Unternehmen seit 2016 einen externen Berater an Bord, der die Sprache und Technologie in OT & IT versteht und somit die Brücke zwischen den Anforderungen beider Bereiche bildet. Das Team unterstützt den Produzenten dabei, fremde, scheinbar inkompatible Systeme zu vereinheitlichen beziehungsweise zu integrieren.

Die Herausforderung: Aufgrund des im Beispielfall vorliegenden Brownfield-Szenariums (die Fertigungsanlage besteht seit Jahren und ist in Betrieb, ein „Rip and Replace“ scheidet aus) müssen die Anlagen- und Sicherheitssteuerungen sauber ins Netz integriert werden – und das im laufenden Betrieb unter Beachtung der Wartungsintervalle. Entscheidend für das Gelingen ist eine sorgfältige Planung des Gesamtprojekts, sprich, das Erfassen des Ist-Zustands sowie eine Priorisierung der „Baustellen“. Sinnvollerweise lag der Start im Falle des Lebensmittelproduzenten dort, wo es gerade „weh tat“. Zwei der anstehenden Projekte konnten bereits realisiert werden. Das Zusammenwachsen der Bereiche und die daraus resultierende Verlagerung der Verantwortlichkeiten führen dabei zu wachsender Klarheit und helfen zukünftig bei der Fehlerfindung (Management und Monitoring). Ziel ist es, einen globalen Standard für alle Produktionsstandorte zu schaffen, der den Arbeitsaufwand aller Beteiligten reduziert.

Generelle Erkenntnisse

Neben Management & Monitoring gibt es drei weitere Herausforderungen für zukunftsfähige industrielle Kommunikationsnetzwerke: Automatisierung & Schnelligkeit, Assurance & Security sowie das Finden einer gemeinsamen Sprache von Menschen und Technik. Benötigt werden also die passenden technischen Lösungen – und in vielen Fällen ist ein erfahrener externer Berater und Dienstleister ein wichtiger Baustein zum Projekterfolg.

Mit seinem Portfolio im Bereich Industrial Ethernet unterstützt der Hersteller Cisco Industrieunternehmen in Digitalisierungsprojekten. Speziell die Cisco Digital Network Architecture (DNA) ermöglicht den Unternehmen, durch IT-bekannte Netwerkautomatisierung die notwendigen Konvergenzen zwischen IT und OT zu erzielen. Externe Dienstleister wie der Cisco Global Gold Partner Logicalis sind kompetente Partner, wenn es darum geht, mit Produkten wie Cisco DNA die Grundlage für die Umsetzung von Industry 4.0 und Connected Factory zu schaffen und Kommunikationshürden zu überwinden.

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