Hochverfügbare Netzwerkinfrastruktur für die Prozessindustrie
In der Prozessindustrie sind stabile Kommunikationsnetze eine zentrale Voraussetzung für einen sicheren und wirtschaftlichen Anlagenbetrieb. Produktionsanlagen, Steuerungen, Leitsysteme und übergeordnete IT-/OT-Systeme müssen jederzeit zuverlässig miteinander kommunizieren. Bereits kurze Netzwerkunterbrechungen können Produktionsabläufe beeinträchtigen und hohe Folgekosten verursachen.
Ein Unternehmen stand vor der Aufgabe, seine bestehende Netzwerkinfrastruktur zu modernisieren und gleichzeitig die Verfügbarkeit sowie die Wartbarkeit der Kommunikationswege nachhaltig zu verbessern. Gemeinsam mit Belden und dem Team von YELLO NETCOM wurde eine hochverfügbare Glasfaserarchitektur entwickelt, die den Anforderungen einer modernen Produktionsumgebung gerecht wird.
1. Projekt-Hintergrund
Der Kunde betreibt mehrere Produktionslinien mit verteilten Maschinen, Steuerungen, Prüfständen und Logistikbereichen. Die Kommunikation zwischen SPS-Systemen, HMI-/SCADA-Anwendungen, Qualitätsdatenerfassung und zentralen IT-/OT-Systemen ist für den Produktionsbetrieb von entscheidender Bedeutung.
Aufgrund der räumlichen Ausdehnung der Anlage sowie der industriellen Umgebungsbedingungen sollten die bestehenden Kommunikationsstrukturen modernisiert und für zukünftige Anforderungen ausgelegt werden. Dabei standen insbesondere Verfügbarkeit, Ausfallsicherheit und eine einfache Wartbarkeit im Fokus.
2. Herausforderung: Ausfallsicherheit im laufenden Betrieb
Die Netzwerkinfrastruktur musste auch unter anspruchsvollen Bedingungen zuverlässig funktionieren. Neben größeren Entfernungen zwischen einzelnen Anlagenbereichen waren Temperaturschwankungen, Vibrationen und elektromagnetische Einflüsse zu berücksichtigen.
Gleichzeitig sollte das Risiko von Produktionsunterbrechungen minimiert werden. Gesucht wurde eine Lösung, die Ausfallsicherheit, Transparenz und Wartbarkeit miteinander verbindet.
Anforderungen im Überblick:
- Hohe Netzwerkverfügbarkeit für produktionskritische Anwendungen
- Redundante Kommunikationswege bei Leitungs- oder Geräteausfällen
- Leistungsfähige Glasfaserverbindungen zwischen den Produktionsbereichen
- Zentrale Überwachung aller Netzwerkkomponenten
- Schnelle Wiederherstellung von Konfigurationen im Servicefall
3. Die Lösung: Hochverfügbare Glasfaserarchitektur mit Belden-Technologie
Um die hohen Anforderungen an Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Wartbarkeit zu erfüllen, wurde gemeinsam mit Belden und dem Network Competence Center von YELLO NETCOM eine moderne Netzwerkarchitektur entwickelt. Ziel war es, die Kommunikation zwischen den verschiedenen Produktionsbereichen dauerhaft abzusichern und gleichzeitig die Grundlage für zukünftige Erweiterungen zu schaffen.
Redundanter Glasfaser-Backbone als stabile Basis
Das Herzstück der Lösung bildet ein leistungsfähiger Glasfaser-Backbone, der die einzelnen Hallen- und Anlagenbereiche miteinander verbindet. Glasfaser bietet dabei nicht nur die notwendige Bandbreite für moderne Produktionsnetzwerke, sondern gewährleistet auch eine zuverlässige und störungsfreie Datenübertragung über größere Entfernungen hinweg.
Als zentrale Aggregations-Switche kommen Hirschmann GRS2050 Geräte zum Einsatz. Sie bündeln die Kommunikationsströme der verschiedenen Produktionsbereiche und bilden das Rückgrat der gesamten Netzwerkinfrastruktur.
Strukturierte Produktionsnetzwerke mit MRP-Subringen
Die einzelnen Produktionslinien wurden in eigenständige Netzwerksegmente gegliedert. Hierfür wurden kompakte Hirschmann BRS50 Industrial Ethernet Switche eingesetzt, die die Maschinen, Steuerungen und Anlagenkomponenten innerhalb der jeweiligen Produktionszellen miteinander verbinden.
Jede Produktionszelle wurde als MRP-Ring (Media Redundancy Protocol) ausgeführt. Dadurch bleiben mögliche Störungen lokal begrenzt und wirken sich nicht auf das gesamte Netzwerk aus. Im Fehlerfall sorgt MRP für eine schnelle Wiederherstellung der Kommunikationsverbindungen und minimiert so das Risiko produktionsrelevanter Ausfälle.
Mehr Bandbreite und Ausfallsicherheit durch Trunking
Besonders kritische Netzwerkübergänge wurden zusätzlich durch Link Aggregation beziehungsweise Port Trunking abgesichert. Mehrere physische Verbindungen werden dabei zu einer logischen Verbindung zusammengefasst.
Dies bietet gleich zwei Vorteile: Zum einen steht eine höhere Übertragungsbandbreite zur Verfügung, zum anderen bleibt die Kommunikation auch dann erhalten, wenn eine einzelne Verbindung ausfällt. Auf diese Weise werden zentrale Netzwerkbereiche zusätzlich gegen Störungen abgesichert.
Industrietauglich bis ins Detail
Alle eingesetzten Komponenten sind für den Einsatz in industriellen Umgebungen ausgelegt und unterstützen einen erweiterten Temperaturbereich. Dadurch bleibt die Netzwerkinfrastruktur auch unter anspruchsvollen Bedingungen zuverlässig verfügbar und erfüllt die Anforderungen eines modernen Produktionsbetriebs der chemischen Industrie.
4. Planung und Umsetzung durch YELLO NETCOM
Neben der leistungsfähigen Belden-Technologie spielte die sorgfältige Planung und Umsetzung des Projekts eine entscheidende Rolle für den späteren Erfolg. Das Team von YELLO NETCOM begleitete den Kunden von der Konzeption über die Inbetriebnahme bis hin zur Übergabe an das Betriebsteam.
Netzwerkdesign und Architekturplanung
Bereits in der Planungsphase wurden die Anforderungen der Produktionsumgebung detailliert analysiert. Gemeinsam mit dem Kunden entwickelte YELLO NETCOM eine Netzwerkarchitektur, die sowohl die hohen Verfügbarkeitsanforderungen als auch die zukünftige Skalierbarkeit der Anlage berücksichtigt.
Dabei wurden die Glasfaserstrecken ausgelegt, Netzwerksegmente definiert und die Redundanzkonzepte für Backbone und Produktionsbereiche geplant. Besonderes Augenmerk lag auf der optimalen Integration der MRP-Ringe sowie der Auslegung der zentralen Trunk-Verbindungen.
Unterstützung bei Implementierung und Inbetriebnahme
Während der Umsetzung unterstützte YELLO NETCOM bei der Konfiguration und Inbetriebnahme der Hirschmann Netzwerkkomponenten. Die einzelnen Netzwerksegmente wurden schrittweise integriert und die Redundanzmechanismen umfassend getestet.
Durch gezielte Failover-Tests konnten sowohl die MRP-Funktionalität als auch die redundanten Uplink-Verbindungen unter realistischen Bedingungen validiert werden. Auf diese Weise wurde sichergestellt, dass die Infrastruktur auch im Fehlerfall die geforderte Verfügbarkeit gewährleistet.
Wissenstransfer für einen sicheren Betrieb
Nach erfolgreicher Inbetriebnahme erfolgte die Übergabe an das zuständige Betriebs- und OT-Team. Neben einer umfassenden Dokumentation unterstützte YELLO NETCOM den Kunden mit Best Practices für Betrieb, Wartung und zukünftige Erweiterungen der Netzwerkinfrastruktur.
Dadurch verfügt das Unternehmen heute nicht nur über eine leistungsfähige Kommunikationsplattform, sondern auch über das notwendige Know-how, um diese langfristig effizient und sicher zu betreiben.
5. Transparenz und Betriebssicherheit mit Industrial HiVision
Neben einer hochverfügbaren Netzwerkinfrastruktur spielte auch die zentrale Überwachung und Verwaltung der eingesetzten Komponenten eine wichtige Rolle. Hierfür wurde die Netzwerkmanagement-Software Industrial HiVision von Hirschmann eingesetzt.
Netzwerküberwachung in Echtzeit
Industrial HiVision ermöglicht eine zentrale Sicht auf die gesamte Netzwerkinfrastruktur. Die eingesetzten Switche werden automatisch erkannt und übersichtlich in einer grafischen Topologie dargestellt. Dadurch erhält das Betriebsteam jederzeit einen aktuellen Überblick über den Zustand des Netzwerks.
Störungen wie Link-Ausfälle, Ring-Ereignisse oder Port-Fehler werden unmittelbar erkannt und können gezielt analysiert werden. Dies verkürzt die Fehlersuche erheblich und unterstützt einen stabilen Anlagenbetrieb.
Automatisierte Konfigurationssicherung
Zusätzlich wurde eine strukturierte Backup-Strategie für die Netzwerkkonfigurationen etabliert. Mit Industrial HiVision lassen sich Konfigurationsstände automatisiert sichern, versionieren und bei Bedarf wiederherstellen.
Im Servicefall können Geräte dadurch deutlich schneller ersetzt und produktive Systeme zügig wieder in Betrieb genommen werden. Gleichzeitig reduziert sich das Risiko von Konfigurationsfehlern und ungeplanten Stillständen.
Die Kombination aus zentralem Monitoring, automatisierter Konfigurationssicherung und transparenter Netzwerkdarstellung schafft die Grundlage für einen effizienten und langfristig sicheren Betrieb der Infrastruktur.
VORTEILE AUF EINEN BLICK
- Hohe Verfügbarkeit durch Glasfaser-Redundanz
- Vorbeugende Wartung des Netzwerkes
- Schnelle Wiederherstellung bei Störungen
- Mehr Bandbreite durch Trunking
- Lokale Fehlerbegrenzung durch MRP
- Zentrale Netzwerküberwachung
- Schnellere Fehlerdiagnose
- Automatisierte Konfigurationssicherung
- Zukunftssichere Netzwerkinfrastruktur
Fazit
Mit der neuen Glasfaserinfrastruktur verfügt das Unternehmen heute über eine leistungsfähige und hochverfügbare Netzwerkarchitektur, die den Anforderungen moderner Produktionsprozesse gerecht wird. Durch die Kombination aus redundanten Kommunikationswegen, intelligenter Netzwerküberwachung und zentralem Konfigurationsmanagement konnten Transparenz, Ausfallsicherheit und Wartbarkeit nachhaltig verbessert werden.
Die eingesetzte Belden-Technologie bildet dabei die Grundlage für einen stabilen und zukunftssicheren Betrieb. Gleichzeitig stellte YELLO NETCOM mit seiner Expertise in Planung, Implementierung und Inbetriebnahme sicher, dass die Lösung optimal auf die Anforderungen der Produktionsumgebung abgestimmt wurde.
Das Ergebnis ist eine Netzwerkinfrastruktur, die kritische Produktionsprozesse zuverlässig unterstützt, Stillstandsrisiken minimiert und gleichzeitig die Basis für zukünftige Erweiterungen schafft.
Eingesetzte Lösungen
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