Auf die Schnelle

  • Netzwerkmanagementsoftware trägt den Herausforderungen der digitalen Fabrik Rechnung.
  • Netzwerkkomponenten für die Industrie brauchen eine besondere Netzwerkmanagementsoftware.
  • Sinec NMS kann flexibel skalierbar industrielle Netzwerke jeder Größenordnung darstellen, zentral verwalten und regelbasiert konfigurieren.
  • Für Netzwerke der digitalen Fabrik wurde das FCAPS- Modell um die Aspekte Administration und Northbound Interface erweitert.
  • Übergreifende Firmware- Updates von OT-Komponenten verlieren ihren Schrecken.
Wer ein komplexes Produktionsnetzwerk im Blick haben muss, braucht ein leistungsfähiges Netzwerk-Management System. Steffen Schnur

Steffen Schnur

Industrielle Kommunikationsnetzwerke in der digitalen Fabrik unterscheiden sich erheblich von den gewöhnlichen Netzwerken im Büro. Deshalb braucht es eine Differenzierung zwischen IT- (Information Technology) und OT- (Operational Technology) Netzwerken: In der IT-Umgebung kommen eher Endgeräte wie Desktop- und Tablet-PCs, VoIP-Telefone, Drucker oder Multifunktionsgeräte zum Einsatz, die gemäßigten Umweltbedingungen, wie sie in Büros oder Hallen vorherrschen, ausgesetzt sind.

Netzwerk-management 4.0

Redaktion IEE

Redaktion IEE

Warum Larissa Steinert, Marketing Managerin für industrielle Netzwerkkomponenten und Software bei Siemens, ihre Lösung als ein ‚Gesundheitsprogramm‘ moderner Netzwerk versteht, erklärt sie hier im Interview.

Der Anwendungsbereich bei OT hingegen liegt insbesondere auf der Produktionsebene und im sogenannten Industrial Backbone bis hin zum Field Level – also in anspruchsvollen Industrieumgebungen mit grundlegend anderen Applikationen. Dementsprechend muss die Hardware höchst robust, hitze- wie auch kältebeständig sowie wasser- und staubresistent sein. Zudem sind Maschinen und Anlagen in unterschiedlichen Subnetzen gegliedert, verbunden etwa über Switches, Router oder IWAN-Komponenten (Industrial Wireless LAN), und müssen echtzeitfähige, deterministische, redundante und somit höchst zuverlässige Kommunikation sicherstellen.

Vorausschauende Planung und kurze Reaktionszeiten haben in der Industrie eine höhere Priorität als in anderen Bereichen, da bei Störungen oder Ausfällen im Netzwerk die Gefahr besteht, dass die Produktion stillsteht. Das würde wiederum immense Kosten verursachen. So liegt es auf der Hand, dass solche speziell für die Industrie entwickelten Netzwerkkomponenten auch ein besonderes Netzwerkmanagement erfordern, das auf die Bedürfnisse der Industrie abgestimmt ist.

Mehr Systematik in komplexen Strukturen

Es gibt unterschiedliche Ansätze, wie man den Herausforderungen der Digitalisierung auf der Netzwerkebene begegnen kann. Was die meisten modernen Netzwerk-Management-Systeme (kurz: NMS) vereint, sind die fünf von der ISO (International Organization for Standardization) definierten Eckpfeiler des FCAPS-Modells:

Fault Management für eine einfache und schnelle Fehlerlokalisierung.

Configuration Management für Zeit- und Aufwandsersparnis durch zentrale Konfiguration und Wartung des gesamten Netzwerkes.

Accounting Management für Sicherheit durch Prüfung des Netzwerkes und zuverlässige Dokumentation der Ereignisse.

Performance Management für Flexibilität durch Netzwerkoptimierung, Transparenz durch Statistikerstellung sowie hohe Verfügbarkeit durch permanente Überwachung des Netzwerkes.

Security Management für erhöhte Sicherheit, durch die Verwaltung prozessualer und technischer Sicherheitsanforderungen gemäß IEC 62443 (Definition von Backup-Policies oder UMAC).

Die verschiedenen Netzwerk-Management-Systeme ähneln sich. Daher ist es auf den ersten Blick nicht leicht zu erkennen, was ein NMS auszeichnet, das den Herausforderungen der digitalen Fabrik Rechnung trägt.

Das Rad neu umreift: Sinec NMS basiert auf den fünf FCAPS Elementen, die um die Aspekte ‚System Administration‘ und ‚Northbound Interface‘ erweitert wurden.

Das Rad neu umreift: Sinec NMS basiert auf den fünf FCAPS Elementen, die um die Aspekte ‚System Administration‘ und ‚Northbound Interface‘ erweitert wurden. Siemens

Die Lösung Sinec NMS von Siemens gilt als anschauliches Beispiel zur Erläuterung der wesentlichen Merkmale. Denn diese branchenübergreifend einsetzbare und skalierbare Lösung vereint die wichtigsten Aspekte, die im Kontext von Netzwerkmanagement im Umfeld von Industrie 4.0 immer wieder gefordert werden: Es kann industrielle Netzwerke jeder Größenordnung vollständig darstellen, zentral und komfortabel überwachen, verwalten und regelbasiert konfigurieren.

Zentrales Firmware-Management mit Topologie-basiertem Rollout spart viel Zeit und verliert mit Sinec NMS seine Schrecken ‒ auch in OT-Netzwerken.

Zentrales Firmware-Management mit Topologie-basiertem Rollout spart viel Zeit und verliert mit Sinec NMS seine Schrecken ‒ auch in OT-Netzwerken. Siemens

Standardnetzwerkmanagement greift zu kurz

Speziell für die hohen Ansprüche von Netzwerken in der digitalen Fabrik hat Siemens das FCAPS-Modell erweitert. Das übergreifende Element ‚System Administration‘ umfasst beispielsweise die drei Aspekte Operation-Management, Systemskalierbarkeit und Benutzerverwaltung.

Kernaspekt ist hier der verteilte, dezentrale Ansatz mit ganzheitlicher Sicht auf das Netzwerk, unabhängig von dessen Größe. Dies ermöglicht es, dass das Netzwerkmanagement flexibel auf die Komplexität sowie die individuellen Bedürfnisse des jeweiligen Anlagennetzwerkes angepasst werden kann, hinsichtlich seiner Größe beispielsweise von 50 bis zu 12  500 Teilnehmern. Dazu ist Sinec NMS in die übergeordnete Ebene ‚Control‘ sowie mehrere verteilte, unterlagerte ‚Operations‘ aufgeteilt.

Mit Sinec NMS Control haben Administratoren den Gesamtstatus des Netzwerkes immer im Blick.

Mit Sinec NMS Control haben Administratoren den Gesamtstatus des Netzwerkes immer im Blick. Siemens

Control fungiert als zentrale Instanz, die übersichtlich und schnell den Gesamtstatus des Netzwerkes anzeigt. Im Control werden die untergeordneten Operations-Ebenen zentral in Betrieb genommen und verwaltet. Auf dieser Ebene lassen sich zum Beispiel Rollen und Zugriffsrechte effizient einrichten, bearbeiten und verwalten. Natürlich können bestehende Nutzer aus einer zentralen Benutzerverwaltung wie Radius oder Active Directory über User Management Component (UMC) übernommen werden. Die Sinec NMS Operations wiederum sind im Netzwerk verteilt und haben die Aufgabe, die Netzwerkgeräte zu identifizieren sowie die jeweiligen Informationen aus ihnen auszulesen. Sie setzen zudem die Konfigurationsvorgaben aus der Control-Ebene auf alle Teilnehmer um.

Wie zentrale Rollouts im OT-Netzwerk funktionieren, erfahren Sie auf der nächsten Seite.

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