Netzwerktechnik

Höhere Verfügbarkeit und Performance

Telefonie via Voice-over-IP, WLAN-Kommunikation in separierten Netzen – auch im Freien – und Zugangskontrolle per RFID: Mit industrietauglichen Netzkomponenten aus dem eigenen Haus modernisiert Siemens Haguenau die Produktion sowie die Büroumgebung. Die standortweit durchgängige Lösung macht es einfach, die vielfältigen Aufgaben flexibel, performant und wirtschaftlich zu erfüllen.

Bild: Siemens AG

Im französischen Haguenau fertigt Siemens Feldgeräte der Sitrans-Familien, zum Beispiel Stellungsregler, Druck- und Temperaturtransmitter, sowie Gasanalysatoren und Laserspektrometer für den Weltmarkt. Im Jahr 2010 wurde das Werk wesentlich erweitert. Charakteristisch für die Fertigung eines sehr variantenreichen Produktspektrums in kleinsten bis mittleren Stückzahlen sind häufige Veränderungen im Portfolio, und damit auch an den Fertigungslinien beziehungsweise Arbeitsplätzen. Ein bis zwei umfangreichere Umstellungen im Jahr sind keine Seltenheit. Um die Produktion samt IT-Technologie einfach umgruppieren und verlagern zu können, wird eine flexible Netzwerkstruktur benötigt. Leistungsfähige, störungsfreie Vernetzung ist in einer zeitgemäßen Produktion unumgänglich: Via Netzwerk werden einerseits Arbeitsaufträge für Linien- und Maschinensteuerungen sowie Arbeitsanweisungen für die Werker übertragen und nachverfolgt. Andererseits werden die Fertigungsstände laufend zurück an zentrale Datenserver gegeben. Hinzu kommen mehrere hundert Teilnehmer (PCs und Telefone) auf der Büroebene.

Dreischichtige Netzwerkarchitektur

Das Netzwerk dafür ist dreischichtig und modular aufgebaut. Herzstück sind zwei über Router und Firewalls ins überlagerte Siemens-Netz integrierte Core-Switches. Unterlagert sind mehrere sogenannte Konzentrator-Switches im Werk. Diese zwei Ebenen bilden einen durchgängigen 10-Gigabit-Backbone über redundante Lichtwellenleiter. Ebenfalls per Lichtwellenleiter sind daran weitere Switches in der Nähe der Produktionslinien beziehungsweise Bürobereiche angeschlossen. Diese binden durchgängig mit einem Gigabit pro Sekunde teils direkt, teils über Patch-Felder die zu logischen Einheiten gruppierten Teilnehmer im Feld an. Damit lassen sich ganze Subnetze schnell und einfach umstrukturieren und Umstellungen flexibel vornehmen. Geplant, umgesetzt und auch gewartet werden die Produktions- und die dazu gehörende Bürowelt betreffende Netzwerk-Projekte von der lokalen IT-Abteilung am Standort. Zur Unterstützung standen die Netzwerkexperten des Siemens-Geschäftsbereichs Industrial Communication & Identification zur Verfügung. Sie berieten bei der Auswahl und Anwendung der geeigneten Scalance-Geräte und bei der anstehenden Planung der WLAN-Topologie. Dabei brachten sie ihre langjährige Erfahrung und Kompetenz im Bereich industrieller Netzwerke in das Projekt ein.

IIoT-Lösung für den produzierenden Mittelstand

thyssenkrupp Materials IoT GmbH verbindet über 15 Jahre tiefes Know-how in der Softwareentwicklung mit mehr als 200 Jahren Produktionserfahrung. Mit der modular aufgebauten IIoT-Plattform toii® wird die bedarfsgerechte und schrittweise digitale Transformation ermöglicht.‣ weiterlesen

Siemens testet Performance und Usability der eigenen Geräte im Werk Haguenau im Dauereinsatz – hier den ‚managed‘ Switch Scalance XR324-12M. Bild: Siemens AG

Netzwerk-Komponenten aus dem eigenen Haus

Im Siemens-Werk Haguenau setzt man bewährte Produkte aus dem eigenen Haus ein. Ein weiterer Vorteil ist dabei auch, dass die Usability und Performance der eigenen Geräte im Dauereinsatz erprobt werden können. Dies gilt auch für industrietaugliche Netzwerk-Komponenten aus der Scalance-Familie – ganz konkret für ‚managed‘ Switches Scalance XR324-12M. Die 19-Zoll-Rack-Switches mit 24 Ports haben sich in kurzer Zeit als neuer Standard im Werk etabliert. Derzeit sind knapp 20 dieser Geräte im Einsatz, überwiegend im anspruchsvolleren Produktionsumfeld, aber auch auf der Büroebene. Mittelfristiges Ziel ist ein durchgängiger Standard. Hauptaufgabe in der Produktion ist die Anbindung von Clients (Steuerungen, PCs) an Maschinen und Arbeitsplätzen. Die modularen Switches können mit Steckmodulen für elektrische und optische Übertragungsmedien bestückt werden und sind so auch in bestehende heterogene Netzwerke einfach zu integrieren. Auch was Schnittstellen und Protokolle angeht, sind die Scalance-Geräte flexibel. Für den Einsatz in der Industrie konzipiert, unterstützen sie alle im Produktionsumfeld etablierten Kommunikations-Standards wie (Industrial) Ethernet oder Profinet. Damit ließen und lassen sich die Anforderungen in der Produktion wie im Büroumfeld schnell und einfach erfüllen.

Einfache Inbetriebnahme der Scalance-Switches

Auf eine Geräteredundanz der Scalance-Switches auf der Feldebene wurde in Haguenau verzichtet, da deren individuelle Konfiguration automatisch auf ein Wechselmedium (C-Plug) gesichert wird, das sich einfach umstecken lässt. Das erfordert keine speziellen IT-Kenntnisse und reduziert den Zeitaufwand für einen eventuellen Switch-Austausch in der Produktionshalle deutlich. Die bisher eingesetzten Geräte mussten zuerst von einem IT-Techniker für die jeweilige Anwendung vorkonfiguriert werden, was zwangsläufig immer längere Stillstandszeiten bedeutete. „Mit unseren Geräten sind wir diesbezüglich auf der sicheren Seite und können die geforderte Wiederanlaufzeit von unter einer Stunde ab Störmeldungseingang auch während der Nachtbereitschaft einhalten“, sagt Gabriel Eschenbrenner, der verantwortliche Network Engineer Information Technology. „Das Handling der hauseigenen Switches ist generell sehr einfach und komfortabel. Damit lassen sich alle Funktionalitäten ohne langwierige Schulung und Einarbeitung zügig umsetzen“. Dies hat sich auch bei der Voice-over-IP-Einbindung bestätigt.

Um die Ausfallmöglichkeiten noch weiter zu reduzieren und die Verfügbarkeit abermals zu verbessern, wird in Kürze die Backbone-Ebene – das heißt die der Feldebene übergeordneten Ebene – redundant ausgeführt. Dazu wird in einem zweiten Serverraum ein Rack-Switch Scalance XR552-12M installiert und die existierenden Core-Switches im ersten Serverraum Eins zu Eins ‚gespiegelt‘. Darüber hinaus werden auch alle unterlagerten Subnetze in der Produktion separat mit Firewalls Scalance S612 abgesichert und der Zugriff auf die Datenserver reglementiert. So ist man auch in Bezug auf die IT-Security für die Zukunft gerüstet: Die Auswirkung eventueller Fehler oder gar Attacken sind dann noch stärker begrenzt.

Didier Mayer (r.) und Gabriel Eschenbrenner (l.) von der lokalen IT im Werk Haguenau sind mit dem Handling der Netzwerkkomponenten zufrieden. Bild: Siemens AG

Zukünftig auch IWLANKomponenten im Einsatz

Bereits geplant ist zudem der Einsatz von Funk-Technologie im Innen- und Außenbereich, wofür die für raue Einsatzbedingungen konzipierten und auch in Schutzart IP65 verfügbaren Industrial-Wireless-LAN-(IWLAN-) Komponenten Scalance W prädestiniert sind. So zum Beispiel im Verpackungslager, wo je nach Jahreszeit hohe oder niedrige Temperaturen herrschen, die für herkömmliche Büro-Geräte eine Herausforderung darstellen. In Summe sollen werksweit 25 Access Points Scalance W786/W788 installiert werden und mobile Netzwerk-Teilnehmer wie Handheld-Lesegeräte (Scanner) sowie Drucker anbinden. Eine weitere Anwendung ist ein vom Siemens-Netz getrenntes Gast-WLAN. Den Zugriff auf die Access Points regeln dann zwei redundante Industrial-Wireless-LAN-Controller Scalance WLC711 in der besonders kompakten und robusten Aufbautechnik des Simatic IPC427 (‚Microbox-PC‘). Die Voice-over-IP-Telefonie ist in einem VLAN-Netz konfiguriert. Rund 250 Telefone kommunizieren darin über die Scalance-Switches. Die Daten- und Sprachpakete laufen über den gleichen Port, die Trennung zwischen Sprache und Daten erfolgt über das Tagging der Datenpakete. Die Telefone schleifen die Netzwerkverbindung durch, so dass daran weitere Teilnehmer angeschlossen werden können, was die benötigte Portanzahl und somit die Kosten reduziert. Alles in allem umfasst das Netzwerk rund 3.000 Ports.

Datum:3. Juni 2016

Autoren:

Themen: Hardware und Infrastruktur, Industrielle IT

Schlagwörter: Netzwerkmanagement, Netzwerktechnik, Radiofrequenzidentifikation (RFID), Voice-over-IP, WLAN-Netze

Webseite: www.siemens.de/simatic-net

Das könnte Sie auch interessieren:

Virtuelle multicloudfähige Plattformen können in Fertigungsbetrieben das Fundament bilden, um IT-Infrastruktur und Betriebsabläufe zu modernisieren und effizient zu betreiben. Denn das nahtlose Zusammenspiel von Cloud-Anwendungen, Softwarebereitstellung sowie Remote Work lassen sich mit digitalen Plattformen vergleichsweise einfach und global orchestrieren.‣ weiterlesen

Forschungsprojekt KoMiK
Auf was es bei Kooperationssystemen ankommt

Wibu-Systems ist Anwendungspartner im Projekt KoMiK. Im Mai wurde das Projekt abgeschlossen und der Karlsruher Lizensierungsspezialist hat zusammen mit den Projektpartnern aus Wirtschaft und Wissenschaft Empfehlungen zur Auswahl eines digitalen Kooperationssystems erarbeitet, inklusive eines Screening-Tools.‣ weiterlesen

Partner-Netzwerke

Microsoft-Partner

Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
SAP-Partner

Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.

Reihe Wissen Kompakt

MES Manufacturing Execution Systems

Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
ERP und CRM

Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
KI Künstliche Intelligenz

Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
IoT Internet of Things

Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.