Die Reise durch Automatisierungsnetzwerke

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  • Vorstellung „Die Reise in das Industrial Internet of Things (IIoT)“
  • Belden erwartet, dass aus der Automatisierungspyramide eine Säule wird
  • Hirschmann und Lumberg spielen eine führende Rolle in der neuen Automatisierungswelt ..

Belden Inc. zeigt, wie sich Automatisierungsnetzwerke  von der Feldebene bis in den Kontrollraum in Zukunft verändern werden. Auf der SPS IPC Drives 2016 in Nürnberg konnten die Besucher auf einer “Reise in das IIoT“ die Vision von Belden für das Industrielle Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) erleben.

Laut Dr. Oliver Kleineberg, Advance Development Manager der Belden-Marke Hirschmann, veranschaulicht die ”Reise in das IIoT” die stetigen Investitionen von Belden in Produkte und Technologien für die Realisierung künftiger Automatisierungsnetzwerke.

Automatisierungsnetzwerke haben meistens einen sehr langen Lebenszyklus und werden in dieser Zeit kaum verändert. Insofern ist es nicht verwunderlich, dass die Modelle, auf denen sie beruhen, ebenso über viele Jahre kontinuierlich ohne fundamentale Veränderungen weiterentwickelt wurden. Infolge der neuen Anforderungen durch die Industrie 4.0 und das IIoT, sind tiefgreifende Veränderungen künftiger Automatisierungsnetzwerke  zu erwarten.

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Transformation von der Automatisierungspyramide hin zur Automatisierungssäule in zukünftigen Automatisierungsnetzen
(Foto: Belden)

Dr. Kleineberg führte aus, wie sich Automatisierungslösungen von der klassischen Automatisierungspyramide zu einem Modell weiterentwickeln werden, das rund um die Anforderungen des IIoT und von Industrie 4.0 konzipiert ist: „Das Modell der Automatisierungspyramide stand über ein Jahrzehnt im Zentrum industrieller Automatisierungsanlagen. Es ist ein bewährtes Modell, mit dem sich komplexe industrielle Netzwerke und Anwendungen in funktionale Ebenen mit hoher horizontaler Interaktion unterteilen lassen. Innerhalb jeder Ebene der Pyramide arbeiten die vernetzten Geräte eng zusammen. Außerdem gibt es starke wechselseitige Beziehungen zu den Geräten auf den direkt angrenzenden Ebenen, jedoch nur selten eine durchgängige Kommunikation in der gesamten Automatisierungsanlage. Da bei dem Pyramidenmodell die Ebenen durch Lokalisierung und Begrenzung der Funktionalität getrennt werden, sind sowohl Automatisierungsanlagen als auch deren Netzwerke sehr widerstandsfähig gegenüber gravierenden Störungen und Fehlern. Allerdings sind Anlagen, die nach dem Modell der Automatisierungspyramide aufgebaut sind, eher hierarchisch organisiert und nicht sehr flexibel.“

Aufgrund der höheren Anforderungen von Industrie 4.0 bzw. der intelligenten Fabrik an die Flexibilität der Prozesse, beispielsweise durch eine kundenspezifische Fertigung und Aufträge für Massenprodukte in kleinen Losgrößen, wird die Automatisierungspyramide zum Auslaufmodell. Infolge neuer Technologien für Automatisierungsnetzwerke wie etwa TSN-Echtzeit-Ethernet, Funkkommunikation, Miniaturisierung, Steuerung in der Feldebene und Lösungen für den Fernzugriff haben viele Anbieter begonnen, das strikte Pyramidenmodell zugunsten eines offeneren und flexiblen Netzwerkmodells aufzugeben, das die Anforderungen ihrer Kunden unterstützen kann.

Am Ende dieses langfristigen Veränderungsprozesses wird eine Netzwerkstruktur entstehen, die nicht mehr einer Pyramide ähnelt: die Automatisierungssäule.

Die Schlüsselelemente dieser Säule sind eine deutlich stärker diversifizierte und größere Feldebene sowie eine wesentlich wichtigere und funktionsreichere Backbone-Ebene. Im Zuge des Übergangs von der Pyramide auf eine Säule, werden die meisten Funktionen der bisherigen Steuerungsebene entweder in die Backbone-Ebene der Fabriken verlagert und über virtuelle speicherprogrammierbare Steuerungen oder in der Feldebene durch dedizierte oder verteilte Steuerungseinheiten bereitgestellt. Die Steuerungsebene wird dabei zu einer Verbindungsebene, die Echtzeit-Technologien mit hoher Bandbreite wie etwa TSN nutzt, um die für die Kommunikation zwischen der Backbone- und der Feldebene erforderlichen hohen Datenraten und geringen Latenz zu ermöglichen. Weil die meisten Geräte eines Netzwerks künftig miteinander kommunizieren, wird die inhärente Stabilität der Automatisierungspyramide in Netzwerken auf Grundlage der Automatisierungssäule durch eine sorgfältige Planung, Konfiguration, Überwachung, nahtlose und fehlertolerante Kommunikation sowie Cybersecurity ersetzt.

Das Fazit von Dr. Oliver Kleineberg: „Da die Kommunikation das zentrale Element künftiger Automatisierungsnetzwerke ist, konzentriert sich Belden auf den Übergang von der Automatisierungspyramide auf die Automatisierungssäule. In dieser neuen Automatisierungswelt werden Produkte der Belden-Marken Hirschmann und Lumberg Automation nach wie vor eine führende Rolle spielen.“

Als einer der Wegbereiter für Innovationen im Bereich Industrial Ethernet und als Spezialist für Industrial IT, stellt Belden jetzt mit seinen drahtlosen und drahtgebundenen Übertragungslösungen sowie integrierten Netzwerken, die nächste Generation von Lösungen für industrielle Netzwerke bereit. Damit unterstützt Belden Unternehmen dabei, Ausfallzeiten zu minimieren und die Vorteile des Echtzeitdatenzugriffs und der Echtzeitsteuerung durch das Industrial Internet of Things (IIoT) zu nutzen. Dank einer unterbrechungsfreien, sicheren und skalierbaren Ethernet-Infrastruktur für die Industrie, sind Unternehmen in der Lage, die Betriebsabläufe zu revolutionieren und ihre Effizienz, Produktivität und Flexibilität zu steigern.

Weitere Informationen 

Über Belden

Belden Inc., ein weltweit führender Anbieter von hochwertigen Signalübertragungslösungen, bietet ein umfassendes Produktportfolio, das auf die Anforderungen unternehmenskritischer Netzwerkinfrastrukturen in den Branchen Industrie- und Gebäudeautomation sowie Broadcast zugeschnitten ist. 

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