Zuverlässige Konnektivität unter rauen Umgebungsbedingungen
Anlagenproduktivität und
Business Intelligence verknüpfen
Immer häufiger ersetzen Betriebe proprietäre Protokolle durch integrierte Kommunikationsprotokolle, die auf dem Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) und Ethernet-Netzwerkstrukturen aufbauen und die Verbindung zwischen Anlagenproduktivität und Business Intelligence gewährleisten. Netzwerke auf Geräteebene nutzen Steuerungen zur Kommunikation zwischen Maschinen über gängige offene und proprietäre Protokolle.
Die Einführung von Ethernet als Verbindungsschicht-Protokoll zu bestehenden Anwendungen kann das Netzwerk zukunftsfähig machen und den ROI steigern, indem die Verfügbarkeit verbessert und Arbeitsabläufe optimiert werden. Kompatibel mit einer Vielzahl der flexiblen Feldbus-Automatisierungstechnologien, gewährleistet das leistungsstarke Ethernet/IP nicht nur die erforderliche Skalierbarkeit für eine wirtschaftliche Integration von Fertigungsanlagen und Büros, sondern bietet zudem einen sicheren Remote-Zugriff. Eine vernetzte Ethernet/IP-Architektur unter Einsatz von industrietauglichen Komponenten kann eine umfassende, integrierte Konnektivität mit komplexen Steuerungs- und Automatisierungstechnologien auf Maschinenebene ermöglichen. Gleichzeitig dient es der Gewinnung umfangreicher Datenströme aus der Fertigung zur Bereitstellung von Informationen für unternehmensweite Geschäftsstrategien. Weil mit Ethernet/IP die gegebenen Anforderungen hinsichtlich des Datenverkehrs ohne Abstriche bei Zuverlässigkeit und Sicherheit erfüllt werden können, ist diese Technologie zu einem sogenannten Goldstandard im gewerblich-industriellen Umfeld geworden. Es vereinfacht die schnelle und präzise Übertragung von Daten und ermöglicht eine gemeinsame Kommunikation über ein einziges Local Area Network, mit Zugang zum Internet und der Fähigkeit zur Integration von Fertigungs- und Prozessdaten über Ethernet oder andere kompatible Protokolle. Die physische Infrastruktur einer vernetzten Werkshalle unterscheidet sich grundlegend von der einer Büroumgebung. Der Aufbau eines unternehmensweiten Netzwerks erfordert die Integration von Verkabelungen, Verbindungen, Steuerungen, Switches und anderer Komponenten sowie Software-Schnittstellen zur Datenübertragung und -gewinnung. Verbindungen auf der Ebene der Fertigungsanlage müssen häufig größere Entfernungen überbrücken, was strengere Anforderungen an die Echtzeit-Datenübertragungsgeschwindigkeiten stellt. Ethernet/IP besticht dabei im Hinblick auf die Gewährleistung hoher Übertragungsgeschwindigkeiten und längerer Entfernungen, ohne Leistungseinbußen. Die unternehmensweite Integration bietet die Möglichkeit der Nutzung von Geschäftsdaten, einschließlich Echtzeit-Dashboards und Daten-Snapshots zur Fertigungsplanung, und stellt darüber hinaus fortschrittliche Diagnosemöglichkeiten und Tools für die Qualitätssicherung bereit. Jede Technologie hat jedoch ihre Stärken und Schwächen. So erfüllt Ethernet/IP einerseits die Erwartungen an eine Quasi-Echtzeit-Kommunikation zwischen Maschinen und zwischen Maschinen und Unternehmen. Ein Nachteil ist andererseits der entsprechend höhere Bedarf an Bandbreitenressourcen. Ethernet hat die Leistungsfähigkeit und das Potential für die Bereitstellung riesiger Mengen an Rohdaten, die gefiltert, segmentiert und analysiert werden müssen. Gleichzeitig ist jedoch ein effizientes Management zur Speicherung und Gewährleistung der Redundanz und Sicherheit dieser Daten erforderlich. Aus diesem Grund erfordert Ethernet/IP eine strategische Planung, um aktuelle und zukünftige Anforderungen an das Datenmanagement bei einem wachsendem Unternehmensnetzwerk mit möglichst niedrigen Integrationskosten und geringem Aufwand erfüllen zukönnen. Führende Hersteller bieten nicht-proprietäre, kostengünstige Anlagensteuerungen und Technologien mit Ethernet-I/O an, was für ein höheres Maß an Interoperabilität sorgt. Eine genaue Bewertung von Fertigungsanlagen, PLCs und sonstigen Steuerungen sowie der Protokollimplementierung und der Software ist für einen reibungslosen Netzwerkübergang von ausschlaggebender Bedeutung. Will man die Vorteile von Ethernet/IP voll ausschöpfen, benötigt man dazu die richtigen Komponenten. Dies umfasst unter anderem robuste Ethernet-Switches, I/O-Module sowie Twisted-Pair- oder faseroptische Kabel. Anders als in Netzwerken in Büroumgebungen mit kontrollierten Umgebungsbedingungen, sind industrietaugliche Bauteile für raue Einsatzbedingungen mit extremen Temperaturen, hoher Feuchtigkeit und hohem Schwingungsaufkommen ausgelegt. RJ-45-Stecker für den industriellen Einsatz oder die neueren M12-Rundstecker sind üblicherweise bei längeren Ethernet/IP-, ProfiNet- und EtherCat-Netzwerk-Verläufen anzutreffen. Für entfernt gelegene Standorte und große Entfernungen gewinnt Wireless Ethernet in einigen Bereichen der Prozesstechnik immer mehr an Bedeutung. Kostspieligere, industrietaugliche faseroptische Kabel bieten hohe Geschwindigkeit, Bandbreite und Störsicherheit über größere Entfernungen als konventionelle Kupferkabel.
Der richtige Zeitpunkt für ein unternehmensweites Ethernet
Die Notwendigkeit für Hersteller, moderne Vernetzungstechnologien in der betrieblichen Fertigung einzusetzen wird unumgänglich werden, wenn diese ihre operative Effizienz und ihr Betriebsergebnis verbessern wollen. Wie die wachsende Verbreitung von Automatisierung und Maschinensteuerung über industrielle Netzwerke zeigt, können die richtigen Technologien – zum richtigen Zeitpunkt eingesetzt – erhebliche Wettbewerbsvorteile für die Prozesstechnik und die verarbeitende Industrie mit sich bringen. Große Hersteller und Prozesssteuerungen arbeiten immer häufiger mit unternehmensweiten Ethernet-Plattformen. Eine gut konzipierte Infrastruktur reduziert dabei Sicherheitsrisiken und bietet ein hohes Maß an Transparenz für die Überwachung der Abläufe in der Produktion. Leistungsfähigkeit der Werksanlagen und Produktionskennzahlen sind weithin anerkannt als strategisch wichtige Instrumente zur Senkung von Kosten und Optimierung der Anlagenverfügbarkeit. Ethernet/IP und industrietaugliche Konnektivität haben ein Entwicklungsstadium erreicht, in dem nachweisbare Zuverlässigkeit zu einem günstigen Preis zur Verfügung steht. Auf Anlagenebene ermöglicht Ethernet/IP eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit, Geschwindigkeit der Arbeitsabläufe, Energieeffizienz, Qualitätssicherung und Datenübertragungsgeschwindigkeiten gegenüber älteren Plattformen sowie Flexibilität zur Einbindung zusätzlicher entfernter Netzwerkknoten. Moderne Ethernet/IP-Technologien können Maschinenprozesse, Steuerungen und Informationen auf Anlagenebene mit umfassender Skalierbarkeit und Funktionalität und zahlreichen Optionen mit den Unternehmenssystemen verknüpfen.
