Der gesamte Anlagenlebenszyklus bei Netzwerkfragen. ©INDU-SOL

Sicherheit und Konnektivität in der Automatisierung

Publiziert

Ein wesentlicher Aspekt der Digitalisierung ist ein zunehmender Datenaustausch zwischen den verschiedenen Ebenen der Automatisierungspyramide. Das erfordert technisch zuverlässige und auch sichere Kommunikationswege. Gerade da, wo Prozessleitebene und produktive Ebenen enger zusammenrücken, der Feldbus also nicht mehr als «Insel» existiert, spielt Sicherheit eine wichtige Rolle.

Über die letzten Jahre ist bei der industriellen Automation das Verständnis dafür gewachsen, dass Industrie-Netzwerke nicht als Nebenprodukt einfach entstehen, sondern dessen konsequente Planung und Überwachung zum Standard gehört. Jede Maschine und jede Anlage benötigt eine Netzwerkkommunikation, die von Maschinen- oder Anlagenbauern realisiert und von Anlagenbetreibern instand gehalten werden. Deren Fokus liegt auf der Funktion der Anlage, wobei bei der Effektivität, Ressourceneinsparung und Mehrwertgenerierung hohe Potenziale liegen. Netzwerkexpertin Indu-Sol unterstützt deshalb während des gesamten Anlagenlebenszyklus, also von der Planung über die Inbetriebnahme und die Instandhaltung bis hin zum Retrofit, mit Hardwarelösungen, Dienstleistungen und Schulungen. Ihr Ziel ist es, Anwender mit den entsprechenden Lösungen zu maximaler Selbstständigkeit zu führen. Das reduziert die Reibungsverluste bei der Zusammenarbeit an den Schnittstellen zwischen Netzwerkexperten, Maschinen- und Anlagenbauern sowie Anlagenbetreibern.

Besser einfach als kompliziert

Daten aus der Produktionsebene, die unter anderem für eine vorbeugende Instandhaltung von Netzwerk- und Maschinenkomponenten relevant sind, in übergeordnete Ebenen zu bringen, ist alles andere als trivial. Vielerorts eingesetzte Lösungen mit PN/PN-Kopplern oder Edge Devices erfordern einen mitarbeiter- und materialintensiven Verdrahtungsaufwand und sind gleichzeitig anspruchsvoll in der Gerätekonfiguration. Mit den D*Bridges geht Indu-Sol einen anderen Weg. Die intelligente D*Bridge H (horizontal) managt automatisiert den Datenaustausch zwischen mehreren Feldbussen und verbindet diese zu einem mächtigen, konnektiven und dennoch sicheren OT-Netzwerk.

Und das völlig konfigurationslos, denn die D*Bridge H ist so vorkonfiguriert, dass sie ausschliesslich Profinet-Kommunikation zwischen den einzelnen Feldbussen passieren lässt. Jede andere Art von Kommunikation wird «ausgesperrt», und die Profinet-Daten werden ohne Verzögerung übertragen. Konnektivität und Homogenität der einzelnen Feldbusse sind damit sichergestellt. Dafür, dass die Konnektivität so einfach funktioniert, sorgt das virtuelle I-Device der SPS. Für die «Durchfahrtserlaubnis» anderer Datenarten kann ein weiterer Port konfiguriert werden, um die Digitalisierungsbestreben zu unterstützen. Die D*Bridge H schafft also sichere, homogen-konvergente Netzwerkstrukturen zur Digitalisierung zwischen Feldbussen auf der Shopfloor-Ebene (also auf horizontaler Ebene). Zudem ist die Installation der D*Bridge H denkbar einfach. Nach Montage auf der Hutschiene im Schaltschrank wird sie konfigurationslos mit dem Netzwerk verbunden.

Die zweite Version des Bridge Device nennt sich D*Bridge V (vertikal) und schafft eine sichere Verbindung zwischen Feldebene und Prozessleitebene mit zum Beispiel SCADA, dem MES- und Visualisierungssystem. Hier können dann die Smart-Sensordaten aus der OT-Ebene – im besten Fall aus dem mit der D*Bridge H geschaffenen OT-Netzwerk – gesammelt und für Optimierungen und Digitalisierungsprojekte interpretiert werden. Die Anbindung in vertikaler Ebene ist etwas komplexer. Hier muss beispielsweise eingestellt werden, welche Daten die Bridge passieren dürfen oder eben nicht. Die D*Bridge-Technologie ermöglicht einen grossen Effizienzfortschritt in der Automatisierungstechnik, indem sie nicht nur Materialkosten und Programmieraufwand reduziert, sondern auch den bisher immensen Verdrahtungsaufwand konventioneller Netzwerkauslegungen signifikant verringert. Bisher wurde jede einzelne SPS separat mit SCADA verbunden, zum Beispiel durch PN/PN-Koppler und Edge Devices. Doch mit der D*Bridge V entsteht eine einzelne, direkte Verbindung zwischen OT-Netzwerk und Prozessleitebene. Und diese eine Verbindung lässt sich in puncto Security besser überwachen als ein Dutzend. Anwender können so bei jeder SPS-Installation nicht nur gut 50 Prozent der Kosten einsparen, sondern profitieren auch von einer deutlich gestrafften und effizienteren Netzwerkinfrastruktur.

Condition-Monitoring- und Security-Management-System

Oberstes Ziel für Industrieanlagen ist die effiziente Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte. Das benötigt eine technisch zuverlässige, optimierte Produktion wie auch stets verfügbare und sichere Kommunikationskanäle. Denn ein Angriff, sei es von innen oder aussen, stört natürlich die Produktionsabläufe und führt schlimmstenfalls zu Compliance-Vorfällen. Verschiedene Daten aus der Anlage informieren den Betreiber über den Anlagenzustand. Wie so oft liegt die Kunst darin, aus der Fülle der vorhandenen Daten die wichtigen herauszugreifen und das Überschreiten von entsprechenden Grenzwerten oder anderweitige Anomalien frühzeitig zu erkennen. Dazu hat Indu-Sol ihre etablierten Netzwerküberwachungstools Profinet-INspektor und PROmanage NT zum Condition-Monitoring- und Security-Management-System (CM & SM) ausgeweitet. Damit wird ohne umfangreiche Netzwerkkenntnis nun dreierlei möglich: den Netzwerkzustand permanent zu überwachen, den Zustand von Automatisierungskomponenten zu monitoren sowie die Kommunikationssicherheit und die Anlagensicherheit im Blick zu behalten. Wird in einem der Fälle ein Grenzwert überschritten beziehungsweise kommt es zu Konflikten mit der Netzwerksicherheit zum Beispiel durch einen Zugriff (Logging), setzt das System automatisch einen Alarm ab und informiert die zuständigen Mitarbeiter darüber. Diese können dann direkt entscheiden, ob dieser Zugriff autorisiert oder unautorisiert war und gegebenenfalls Gegenmassnahmen veranlassen. Die Alarme sind so gestaltet, dass sofort klar ist, wo ein Problem vorliegt und welche Massnahmen jetzt notwendig sind. Dank der frühzeitigen Information lassen sich Anlagenausfälle proaktiv vermeiden.

Dazu besteht das CM-&-SM-System aus drei wesentlichen Komponenten: einem Analysegerät zur Überwachung der Kommunikationsqualität und Netzwerkzugriffe (Profinet-INspektor NT), den PROmesh P Industrial Ethernet Switches sowie den Softwarepaketen PROscan Active und PROmanage NT für professionelles Netzwerkmanagement. Der Multi-Purpose-Sensor SIEDS ergänzt das System mit seiner Umfeldüberwachung. Mit ihm lassen sich – in Kombination mit dem über die D*Bridges aufgebauten Kommunikationsweg – Informationen über Komponentenzustände in übergeordnete Ebenen der Automatisierungspyramide transportieren. So können beispielsweise an sensiblen Punkten einer Anlage mit den Sensoren gleichzeitig zehn verschiedene Umgebungsparameter wie Temperatur, Feuchte, Vibration usw. überwacht werden. Gerade für die Digitalisierung von Brownfield-Anlagen können die Sensoren ein wichtiger Baustein sein.

Vorteile beim Anlagenbetrieb

Die ins CM-&-SM-System eingebetteten D*Bridges bringen für Betreiber von Produktionsanlagen noch weitere Vorteile: Mit ihnen lassen sich die Anforderungen an die Systemsicherheit und Sicherheitsstufen aus der IEC 62443-3 umsetzen und damit ICS/OT-Security realisieren, sowohl auf dem Shopfloor als auch auf Prozessleitebene. Mit den D*Bridges entstehen zudem konnektive, produktive OT-Netzwerke, die die sichere Weitergabe umfangreicher Produktionsdaten ermöglichen.

EVENTS

LOPEC

International führende Fachmesse mit Kongress für gedruckte Elektronik

Datum: 24.-26. Februar 2026

Ort: München (D)

embedded world

Internationale Fachmesse und Konferenz für die Embedded-System-Branche

Datum: 10.-12. März 2026

Ort: Nürnberg (D)

AM Forum

Europas Anwenderkonferenz für industrielle Additive Fertigung

Datum: 10.-11. März 2026

Ort: Berlin (D)

Additive Manufacturing Forum

Europäische Leitkonferenz und Fachausstellung für additive Fertigung

Datum: 10.-11. März 2026

Ort: Berlin (D)

emv

Internationale Fachmesse mit Workshop für Elektromagnetische Verträglichkeit

Datum: 24.-26. März 2026

Ort: Köln (D)

LogiMat

Internationale Fachmesse für Intralogistik

Datum: 24.-26. März 2026

Ort: Stuttgart (D)

Global Industrie

Messe für den gesamten industriellen Sektor in Frankreich und darüber hinaus

Datum: 30. März-02. April 2026

Ort: Paris (F)

Tube

Fachmesse für die Rohr- und rohrverarbeitende Industrie

Datum: 13.-17. April 2026

Ort: Düsseldorf (D)

wire Düsseldorf

Internationale Fachmesse für die Draht- und Kabelindustrie

Datum: 13.-17. April 2026

Ort: Düsseldorf (D)

PaintExpo

Weltleitmesse für industrielle Lackiertechnik

Datum: 14.-17. April 2026

Ort: Karlsruhe (D)

Hannover Messe

International Messe für alle Technologien rund um die industrielle Transformation

Datum: 20.-24. April 2026

Ort: Hannover (D)

Techtextil

Internationale Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe

Datum: 21.-24. April 2026

Ort: Frankfurt am Main (D)

Siams

Fachmesse für Mikrotechnik

Datum: 21.-24. April 2026

Ort: Moutier (CH)

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 4.-7. Mai 2026

Ort: München (D)

Optatec

Internationale Fachmesse für optische Technologien, Komponenten und Systeme

Datum: 5.-7. Mai 2026

Ort: Frankfurt (D)

GrindingHub

Internationale Fachmesse für Schleif- und Oberflächentechnologien

Datum: 5.-8. Mai 2026

Ort: Stuttgart (D)

interpack

Internationale Fachmesse für die Verpackungsindustrie und die zugehörige Prozessindustrie

Datum: 7.-13. Mai 2026

Ort: Düsseldorf (D)

SENSOR + TEST

Internationale Fachmesse für Sensorik, Mess- und Prüftechnik

Datum: 9.-11. Juni 2026

Ort: Nürnberg (D)

ArbeitsSicherheit Schweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

Datum: 20.-21. Mai 2026

Ort: Zürich (CH)

Start-Up Days

Schweizer Konferenz und Netzwerkplattform für Startups, Investoren, KMUs und Unternehmen

Datum: 21. Mai 2026

Ort: Bern (CH)

CastForge

Fachmesse für Guss- und Schmiedeteile mit Bearbeitung

Datum: 9.-11. Juni 2026

Ort: Stuttgart (D)

Swissmem Industrietag

Konferenz für die Berufsbildung in der Schweizer Tech-Industrie

Datum: 23. Juni 2026

Ort: Bern (CH)

Swiss Medtech Day

Konferenz der Schweizer Medizintechnikindustrie

Datum: 10. Juni 2026

Ort: Bern (CH)

EPHJ-EPMT-SMT

Internationale Ausstellung für Uhrenindustrie, Mikrotechnologie und Medizinaltechnik

Datum: 10.-12. Juni 2026

Ort: Genf (CH)

MedTec Summit

Kongress mit technologie- und marktrelevante Themen aus der Medizintechnik- und Gesundheitsbranche

Datum: 15.-18. Juni 2026

Ort: Berlin (D)

Stanztec

Internationale Fachmesse für Stanztechnik

Datum: 16.-18. Juni 2026

Ort: Pforzheim (D)

MedtecLIVE with T4M

Fachmesse für die gesamte Wertschöpfungskette der Medizintechnik

Datum: 5.-7. Juni 2026

Ort: Stuttgart (D)

GS1 Excellence Days

Konferenz für Innovationen und Lösungen im Bereich der Standardisierung, Identifikation und Geschäftsprozesse

Datum: 18. Juni 2026

Ort: Bern (CH)

Intersolar Europe

Weltleitmesse für die Solarwirtschaft

Datum: 23.-25. Juni 2026

Ort: München (D)

FPGA Conference Europe

Europas führende Fachkonferenz für programmierbare Logikbausteine, sogenannte FPGAs (Field Programmable Gate Arrays)

Datum: 30. Juni -02. Juli 2026

Ort: München (D)

FILTECH

Internationale Fachmesse für Filter- und Trenntechnologie

Datum: 30. Juni-02. Juli 2026

Ort: Köln (D)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 26.-27. August 2026

Ort: Zürich (CH)

all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 26.-27. August 2026

Ort: Zürich (CH)

Swiss Green Economy Symposium

Konferenz zum Thema Wirtschaft und Nachhaltigkeit in der Schweiz

Datum: 2.-4. September 2026

Ort: Winterthur (CH)

IFA Berlin

Internationale Fachmessen für Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräte

Datum: 4.-8. September 2026

Ort: Berlin (D)

AM Expo

Fachmesse für additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck

Datum: September 2026

Ort: Luzern (CH)

AMB

Internationale Fachmesse für Metallbearbeitung

Datum: 15.-19. Oktober 2026

Ort: Stuttgart (D)

Lubricant Expo Europe

Fachmesse für Schmierstofftechnologie

Datum: 15.-17. September 2026

Ort: Düsseldorf (D)

POWTECH

Internationale Fachmesse für Technologien zur Verarbeitung von Pulvern, Feststoffen und Flüssigkeiten

Datum: 29. September -1.Oktober 2026

Ort: Nürnberg (D)

W3+ Fair Jena

Events für Hightech-Innovationen aus den Schlüsseltechnologien Optik, Photonik, Elektronik und Mechanik

Datum: 23.-24. September 2026

Ort: Jena (D)

Micronora

Weltweit führende internationale Mikrotechnik-und Präzisionsmesse

Datum: 29. September - 2.Oktober 2026

Ort: Besançon (F)

Aluminium

Weltleitmesse Aluminum für die komplette Wertschöpfungskette rund um den Werkstoff

Datum: 6.-8. Oktober 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Bondexpo

Internationale Fachmesse für Klebetechnologie

Datum: 6.-8. Oktober 2026

Ort: Stuttgart (D)

Motek

Internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung

Datum: 6.-8. Oktober 2026

Ort: Stuttgart (D)

VISION

Weltleitmesse für industrielle Bildverarbeitung

Datum: 6.-8. Oktober 2026

Ort: Stuttgart (D)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 13.-15. Oktober 2026

Ort: Nürnberg (D)

EuroBLECH

International Technologiemesse für Blechbearbeitung

Datum: 20.-23. Oktober 2026

Ort: Hannover (D)

FMB

Fachmesse für Maschinenbau

Datum: 3.-5. November 2026

Ort: Bad Salzuflen (D)

BrauBeviale

Europäische Fachmesse für die Getränkewirtschaft

Datum: 10.-12. November 2026

Ort: Nürnberg (D)

electronica

Weltleitmesse und Konferenz der Elektronik

Datum: 10.-13. November 2026

Ort: München (D)

Medica

Internationale Fachmesse für Medizintechnik, Medizinprodukte, Elektromedizin, Labortechnik und Diagnostika

Datum: 16.-19. November 2026

Ort: Düsseldorf (D)

formnext

Internationale Leitmesse für additive Fertigungstechnologien

Datum: 17.-20. November 2026

Ort: Frankfurt am Main (D)

SEMICON Europa

Europäische Leitmesse für Mikroelektronik

Datum: November 2026

Ort: München (D)

ALL4PACK EMBALLAGE

Leitmesse für die Verpackungs- und Intralogistikbranche

Datum: 24.-26. November 2026

Ort: Paris (F)

VALVE WORLD EXPO

Weltweite Leitmesse für Industrie-Armaturen

Datum: 1.-3. Dezember 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Hardware

Schweizer Fachmesse für Werkzeuge und Eisenwaren

Datum: 10.-12. Januar 2027

Ort: Luzern (CH)

BAUMAG Baumaschinen Messe

Schweizer Fachmesse für Baumaschinen, Baugeräte und Werkzeuge

Datum: 21.-24. Januar 2027

Ort: Luzern (CH)

GrindTec

Internationale Fachmesse für Werkzeugbearbeitung und Werkzeugschleifen

Datum: 2.-5. März 2027

Ort: Leipzig (D)

Zuliefermesse Z

Internationale Fachmesse für Zulieferer der unteren und mittleren Produktionsstufen sowie für industrielle Dienstleister

Datum: 2.-5. März 2027

Ort: Leipzig (D)

intec

Internationale Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Fertigungs- und Automatisierungstechnik

Datum: 2.-5. März 2027

Ort: Leipzig (D)

ICE Europe

Internationale Fachmesse für die Veredelung und Verarbeitung von Papier, Film und Folie

Datum: 9.-11. März 2027

Ort: München (D)

CCE International

Internationale Fachmesse für die Wellpappen- und Faltschachtelindustrie

Datum: 9.-11. März 2027

Ort: München (D)

ISH

Weltleitmesse für Wärme, Wasser und Luft

Datum: 15.-19. März 2027

Ort: Frankfurt am Main (D)

INNOTEQ

Schweizer Fachmesse der Fertigungsindustrie

Datum: 16.-19. März 2027

Ort: Bern (CH)

Ble.ch

Schweizer Fachmesse der Blech-, Metall- und Stahlbearbeitung

Datum: 16.-19. März 2027

Ort: Bern (CH)

Fastener Fair

Internationale Fachmesse für die Verbindungs- und Befestigungsbranche

Datum: 6.-8. April 2027

Ort: Stuttgart (D)

Moulding Expo

Internationale Fachmesse Werkzeug-, Modell- und Formenbau

Datum: Mai 2027

Ort: Stuttgart (D)

Lamiera

Internationale Fachmesse, die sich auf Blechbearbeitung, Werkzeugmaschinen und innovative Technologien

Datum: 11.-14. Mai 2027

Ort: Mailand (I)

Control

Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung

Datum: 11.-14. Mai 2027

Ort: Stuttgart (D)

LABVOLUTION

Fachmesse für innovative Laborausstattung und die Optimierung von Labor-Workflow.

Datum: Mai 2027

Ort: Hannover (D)

electro-tec

Schweizer Fachmesse der Elektrobranche

Datum: 2.-3. Juni 2027

Ort: Bern (CH)

Achema

Weltleitmesse für Prozessindustrie

Datum: 14.-18. Juni 2027

Ort: Frankfurt am Main (D)

GIFA

International Giesserei-Fachmesse mit Technical Forum

Datum: 21.-25. Juni 2027

Ort: Düsseldorf (D)

NEWCAST

Weltweit führende internationale Fachmesse für Präzisionsgussprodukte

Datum: 21.-25. Juni 2027

Ort: Düsseldorf (D)

Automatica

Weltleitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 22.-25. Juni 2027

Ort: München (D)

LASER World of PHOTONICS

Weltleitmesse und Kongressfür Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik

Datum: 22.-25. Juni 2027

Ort: München (D)

SINDEX

Schweizer Messe für industrielle Automatisierung

Datum: 31. August- 2. September 2027

Ort: Bern (CH)

Swiss Medtech Expo

Fachmesse für die Schweizer Medizintechnik

Datum: September 2027

Ort: Luzern (CH)

CMS Berlin

Internationale Leitmesse für Reinigung und Hygiene

Datum: 21.-24. September 2027

Ort: Berlin (D)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 21.-23. September 2027

Ort: Nürnberg (D)

LOUPE Europe

Fachmesse für die Etiketten-, flexible Verpackungs- und Faltschachtelindustrie, die sich auf Drucktechnologien, Materialien und Produktionslösungen

Datum: 5.-8. Oktober 2027

Ort: Barcelona (ESP)

parts2clean

Internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung

Datum: 5.-7. Oktober 2027

Ort: Stuttgart (D)

A + A

Weltleitmesse für sicheres und gesundes Arbeiten

Datum: 19.-22. Okotber 2027

Ort: Düsseldorf (D)

Blechexpo

Internationale Fachmesse für Blechbearbeitung

Datum: 26.-29. Oktober 2027

Ort: Stuttgart (D)

Schweisstec

Internationale Fachmesse für Fügetechnologie

Datum: 26.-29. Oktober 2027

Ort: Stuttgart (D)

transport-CH

Schweizer Fachmesse für Nutzfahrzeuge und Automobil-Werkstattbedarf

Datum: 10.-13. November 2027

Ort: Bern (CH)

productonica

Weltleitmesse für Entwicklung und Fertigung von Elektronik

Datum: 16.-19. November 2027

Ort: München (D)

AQUA Suisse

Schweizer Fachmesse für kommunales und industrielles Wassermanagement

Datum: 1.-2.Dezember 2027

Ort: Zürich (CH)

Pumps & Valves

Fachmesse für industrielle Pumpen, Armaturen & Prozesse

Datum: 1.-2. Dezember 2027

Ort: Zürich (CH)

drupa

Weltweit führende Fachmesse für Drucktechnologien

Datum: 9.-17. Mai 2028

Ort: Düsseldorf (D)

IFFA

Weltleitmesse der Fleisch- und Proteinwirtschaft

Datum: 13.-18. Mai 2028

Ort: Frankfurt am Main (D)

Drinktec Deutschland

Weltleitmesse für die Getränke- und Liquid-Food-Industrie

Datum: 11.-15. September 2028

Ort: München (D)

Schweissen & Schneiden

Internationalen Messe für Füge-, Trenn- und Beschichtungstechnik, Verbinden und Trennen von Werkstoffen

Datum: 17.-21. September 2029

Ort: Essen (D)

EMO Hannover

Weltleitmesse für Werkzeugmaschinen und Metallbearbeitung

Datum: September 2029

Ort: Hannover (D)

Bezugsquellenverzeichnis