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Am Beispiel Siemens

Industrielle Kommunikationsnetze als Basis des Digital Enterprise

20. Januar 2017, 10:37 Uhr | Redaktion: Diana Künstler

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Anforderungen an industrielle Kommunikationsnetzwerke

Als Teil der Automatisierung müssen industrielle Kommunikationsnetzwerke hochverfügbar und robust sein. Netzwerkausfälle sind durch spezielle Redundanzmechanismen zu vermeiden. Zudem ist entscheidend, dass Anwender Geräte schnell und einfach an der Anlage austauschen können. Die Netzwerke müssen darüber hinaus die Anforderungen der zyklisch ablaufenden Steuerungsprozesse erfüllen. So erfordern einige Anwendungen schnelle, deterministische Zykluszeiten, um beispielsweise Maschinen mit einem Notausschalter schnell in einen sicheren Zustand zu bringen. Abgesehen vom Leistungsumfang der eingesetzten Komponenten müssen sich Kommunikationsnetzwerke nahtlos und sicher in die bestehende Netzwerkinfrastruktur integrieren lassen. Industrielle Anlagen haben oft lange Lebenszyklen, insbesondere in der Prozessindustrie (zum Beispiel Chemiebranche). Bei der Planung und Implementierung industrieller Netzwerke gilt es daher, bestehende Systeme zu berücksichtigen und anzuschließen – einschließlich der Anbindung an die Unternehmens-IT. Besondere Bedeutung hat die Datensicherheit. In industriellen Umgebungen sind weder gelegentliche Netzwerkfehler noch längere Zeiträume zur Fehlerbehebung akzeptabel. Die mögliche Fehlertoleranz sowie Ausfallszenarien sind von vornherein Planungsbestandteile des industriellen Kommunikationsnetzwerkes. Um Industrieanlagen umfassend vor Cyber-Angriffen von innen und außen zu schützen, muss auf allen Ebenen gleichzeitig angesetzt werden – von der Betriebs- bis zur Feldebene, von der Zutrittskontrolle bis zum Kopierschutz. Zu diesem Zweck setzt Siemens auf eine so genannte tiefengestaffelte Abwehr („Defense in Depth“) als übergreifendes Schutzkonzept, nach den Empfehlungen der ISA99 / IEC 62443, dem führenden Standard für Security in der industriellen Automatisierung.

Datenintegration und ein funktionierendes industrielles Netzwerk vom Sensor/Aktor bis hin zur Unternehmens-IT oder zu Cloud-Plattformen sind die Basis für die Digitalisierung (Industrie 4.0 beziehungsweise IIoT). Hierfür müssen industrielle Kommunikationsnetzwerke auch den zukünftigen Anforderungen von Digitalisierungslösungen entsprechen. So müssen sie flexibel erweiterbar sein etwa durch einen modularen Aufbau. Dabei ist nicht nur die Kommunikation von Maschine-zu-Maschine sicherzustellen, sondern auch die ortsunabhängige Verfügbarkeit relevanter Daten, beispielsweise für cloud-basierte Services im Bereich vorausschauender Instandhaltung.