VORTEX 2022 ABRIDGED INDUSTRIAL NETWORK SUPPORT REPORT - Indu-Sol
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VORTEX ABRIDGED INDUSTRIAL NETWORK SUPPORT REPORT
2022
DE
VORWORT WELCHER TYP SIND SIE?
Evolution statt Delle: Vernetzung ändert die Spielregeln Blick in die Glaskugel: Horoskop für Instandhalter
Sehr geehrte Kunden, Die Ursachenforschung für instabile Kommunikationsverhältnisse in Industrienetzwerken gleicht oft dem Blick in die Glaskugel, wenn keine
sehr geehrte Geschäftspartner, Mess- bzw. Überwachungsgeräte den Zustand visualisieren. Mit steigender Vernetzung von Maschinen und Anlagen gewinnt dieses Problem an
sehr geehrte Interessenten, Gewicht. Welches Sternzeichen sind Sie? Was steht für Sie diesbezüglich in den Sternen?
nach einem kurzen Tief im Jahr 2020 brummt die deutsche Wirtschaft Strukturen? Und warum treten die kritischsten Fälle immer Freitag
wieder und hat 2021 sogar schon das Ergebnis aus 2019 übertroffen. Nachmittag auf?
Viele Unternehmen klammern das Jahr 2020 bei der Betrachtung ihrer
Wir haben unsere Erkenntnisse zu diesen und weiteren Fragen über den
Geschäftsentwicklung als Ausreißer aufgrund höherer Gewalt aus. Gilt Der Draufgänger Der Sicherheitsfanatiker
Zustand von Feldbussen und Industrie-Netzwerken für Sie auf den fol- Sie verzichten auf Condition Monitoring in Ihrem Feld-
das auch für die Welt der industriellen Netzwerke? Mitnichten! Um die maximale Verfügbarkeit Ihres Automatisie-
genden Seiten zusammengefasst. Die Datenbasis sind 487 Messeinsätze bus/Netzwerk. rungs-Systems zu gewährleisten, schotten Sie es von
Die Messingenieure der Indu-Sol GmbH waren in den vergangenen drei Motto: Wem es schlecht geht, der macht sich rechtzei- allen anderen Systemen ab und erlauben lediglich den
von Indu-Sol aus dem Jahr 2021 in praktisch allen Branchen des pro- Ihnen bekannten PC-Zugriff zu Diagnosezwecken.
tig bemerkbar!
Jahren jeweils über 400 Mal im Einsatz, um den Rufen unserer Kunden duzierenden Gewerbes sowie aus den Bereichen Logistik und Wasser/ Das mag für den Moment ein gewisses Maß an Sicher-
Wenn das jedoch gerade in Zeiten hoher Produktions-
nach einer messtechnischen Bewertung der Kommunikationsqualität in auslastung geschieht, stehen Ihnen unruhige Zeiten heit bringen. Trotzdem werden Sie sich irgendwann
Abwasser. anderen öffnen müssen – knüpfen Sie rechtzeitig ver-
bevor und es könnte schnell einsam um Sie werden.
ihren Feldbussen bzw. Netzwerken nachzukommen. Produziert wird im- trauensvolle Kontakte!
PS: Homogen, heterogen, konvergent – worin liegen die Unterschiede
mer, auch in einer vermeintlichen Krise!
dieser Netzwerkstrukturen und wie lassen sie sich managen? Wir zeigen
Bei ihren Einsätzen treffen die Indu-Sol Messingenieure immer selte-
es in unserem Erklärfilm: Das gebrannte Kind Der Vernetzungsfetischist
ner auf isolierte, „reine“ Automatisierungsnetzwerke. Maschinen und
www.indu-sol.com/netzwerke-im-wandel Mit jugendlichem Optimismus haben Sie Ihre Anla- Sie genießen die Vorteile der neuen, digitalen Welt:
Anlagen sind heute oft viel stärker vernetzt, als es ihren Betreibern gen lange störungsfrei und erfolgreich betrieben. Ein Da alle internetfähigen Geräte und Maschinen mitein-
Mit den besten Wünschen für immer ausreichend Bandbreite verbleibt Condition Monitoring schien unnötig, es funktionierte ander und mit dem WWW vernetzt sind, können Sie mit
bewusst ist. Auf Basis dieser Erkenntnis haben sich im Gespräch mit doch alles! „Plötzlich und unerwartet“ hat Ihnen dann nur wenigen Klicks alle relevanten Daten in Sekunden-
Indu-Sol neue Serviceansätze herauskristallisiert, die ein zeitgemä- ein Technik-Aussetzer die Schweißperlen auf die Stirn schnelle aufrufen und entsprechend reagieren.
getrieben. Denken Sie dabei jedoch stets daran, auf Ihren viel
ßes Netzwerkmanagement im Sinne einer ganzheitlichen Betrachtung Ihr René Heidl, Lernen Sie aus Ihren Erfahrungen und planen Sie ab befahrenen Datenautobahnen mit Verkehrsregeln Staus
bzw. einer Langzeitbetreuung statt einer bloßen Ist-Zustands-Analyse sofort die Zustandsüberwachung Ihrer Feldbusse/Netz- zu vermeiden und Löchern im Asphalt vorzubeugen!
werke fest mit ein!
ermöglichen.
Was bedeutet das für die Planung und Auslegung dieser Netzwerke? Geschäftsführer Technik & Support
Welches Servicelevel verlangen diese heterogenen, konvergenten Indu-Sol GmbH
2 3
VERÄNDERTE NACHFRAGE SERVICE-EVOLUTION
Netzwerk-Betreuung: Dauerhafte Symbiose statt Ad-hoc-Service Verteilung der Einsatztypen
2002 begann die Geschäftstätigkeit der Indu-Sol GmbH schwer- In den letzten Jahren ist die Kundennachfrage nach konzeptionellen, beratenden Dienstleistungen stark angestiegen. Sehr vernetzte Struktu-
punktmäßig als „Feldbus-Notarzt“, wenn es zu Störungen im Produk- ren müssen gewissenhaft geplant und die Wege der Daten im Auge behalten werden. Das Dienstleistungsangebot von Indu-Sol verändert sich
tionsprozess kam, die sich mit mechanischen „Herz-Druck-Massagen“ entsprechend der Kundennachfrage seit der Gründung 2002.
nicht mehr beheben ließen. Technischer Fortschritt, Digitalisierung
und globaler Wettbewerb ließen den Vernetzungsgrad von Maschi- Indu-Sol als „Lebensberater“
Automatisiertes und dauerhaftes Indu-Sol als „Notarzt“
nen und Anlagen bis heute stark ansteigen, sodass das Wissen von
Monitoring unter fachkundiger
Indu-Sol als „Feldbus-Notarzt“.
Indu-Sol, wie dauerhaft stabile Datenkommunikation gelingt, vor al- Begleitung durch Indu-Sol mit
Notruf nur in akuten Fällen, zur
Leistungsoptimierung ist flä-
lem in den letzten Jahren schon sehr früh in den Netzwerk-Planungs- Fehlerbehebung vor Ort.
chendeckender Standard.
prozess mit einbezogen wurde.
Doch hat diese zunehmend gewissenhaftere Planung zu einem sin-
kenden Anteil an sog. SOS-Einsätzen geführt? Nein! „Altersbedingte“
2002
Verschleißerscheinungen treten mittlerweile nicht nur beim PROFI-
BUS auf, auch die ersten PROFINET-Systeme kommen in die Jahre.
Da sie wesentlich mehr Komfort in Sachen Vernetzung als PROFIBUS ... 2015
bieten, ist das Datenaufkommen an einem bestimmten Punkt im
Netzwerk zum Zeitpunkt X nicht sicher prognostizierbar. Parameter
wie Netzlast, Discards oder Jitter müssen unbedingt im Auge behal- 2021
ten werden, um Lastspitzen und deren Ursachen zu identifizieren. Indu-Sol als „Apotheker“
Einsatzarten & -häufigkeit 2021 Nicht nur akute Behandlung,
Ein dauerhaftes Condition Monitoring für Feldbusse und Netzwerke
sondern Beratung und länger-
ist daher unerlässlich, um anhand von historischen und aktuellen 184 Einmessungen
fristiges Management schon bei
Diagnosedaten einen bedarfsgerechten Service leisten zu können – 178 Fehlersuche leichten Symptomen.
von diesem Effizienzgewinn profitieren Betreiber und ggf. exter- 44 Lieferkonzepte
ne Dienstleister gleichermaßen. Erst recht mit Blick auf den Fach-
40 Tel.-Support / Smart-Service Indu-Sol als „Personal Trainer“
kräftemangel, den mehr und mehr Industrieunternehmen zu spüren Feldbusse und Netzwerke mit
27 Consulting
bekommen – bis auf Teile der Automobilindustrie verzichtet hier gezielten, regelmäßigen Leis-
14 Projektumsetzung tungs-Checks und kontinuierli-
kaum noch jemand auf externe Unterstützung.
cher Strategie fit halten.
4 5
EINSATZVERTEILUNG DIAGRAMM
Was tun, wenn das geschulte Ohr in Rente geht? Beauftragungsgründe von Kunden für Messeinsätze durch Indu-Sol
Seitdem wir unsere Messeinsätze jährlich im VORTEX-Bericht auswer-
ten, war der Anteil an Einsätzen im PROFIBUS stets rückläufig, der
in PROFINET stieg dagegen kontinuierlich. 2020 überwog PROFINET Weitere
Industrial
erstmals deutlich, nicht zuletzt wegen der besseren Ferndiagno- Ethernet
se-Möglichkeiten (vgl. VORTEX, 2021, S. 6/7).
2021 bewegen sich die Anteile nun wieder aufeinander zu (vgl.
S. 7), wenn auch mit einem spürbaren Unterschied: Weniger als jeder
31 % SOS-Einsätze
zehnte PROFINET-Einsatz ist ein SOS, bei PROFIBUS dagegen etwa
jeder dritte! Dabei ließe sich ein Großteil dieser Nothilfen durch eine e
ätz
robuste, sternförmige Struktur und eine permanente BUS-Überwa- -Eins
SOS
chung vermeiden. Da der Feldbus-Zustand für den Menschen nicht 9%
sinnlich erfassbar ist, muss er mit Hilfe von Analog-Digital-Wand-
lern sichtbar gemacht werden. Die Kombination aus dezentralen
Datensammlern und einer zentralen Überwachungssoftware kreiert
einen digitalen Zwilling des BUS-Zustands. Dieser lässt sich so auto-
matisch, objektiv und permanent mit Hilfe von Klartext-Diagnosen
auf seine Instandhaltungsbedürftigkeit hin überwachen, die Berich-
te können bei Bedarf unkompliziert zur Auswertung intern/extern
weitergeleitet werden. Dem technischen Servicepersonal in den Un- 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
ternehmen wird so vermeidbarer Aufwand abgenommen, unnötige SOS 28% 32 % 36 % 38 % 37 % 55 % 45%
Einsätze externer Dienstleister werden vermieden und Wartungsin- Die mittlere Reakti-
tervalle zustandsabhängig planbar. Denn solche Fachkräfte wie den onszeit, innerhalb 55 % 49 % 45 % 43 % 43 % 30 % 37%
derer Indu-Sol Messin-
Instandhalter eines Stahlwerkes im hohen Norden, auf den Indu-Sol genieure vor Ort sind, 5% 5% 5% 3% 3% 7% 6%
2005 traf, gibt es kaum noch: Er hatte sich zu Diagnosezwecken um akute, betriebsge-
fährdende Störungen
aus Mangel an verfügbaren Messgeräten mit Kopfhörern am Sub-D- der Datenkommunika-
Industrial
Ethernet
0,07 % 0,2 % 0,3 % 4% 5% 3% 5%
Stecker seines PROFIBUS eingeklinkt und anhand des Rauschens mit- tion zu beheben, be-
trägt 2,3 Tage. Weitere 5% 4% 3% 4% 6% 5% 7%
tels seines über Jahre geschulten Gehörs ermittelt, ob der BUS in
Ordnung ist oder nicht!
6 7
FEHLERURSACHEN DIAGRAMM
Jeder fünfte Messeinsatz wäre durch bessere Planung vermeidbar Typische Fehlerquellen bei Messeinsätzen
24,6 % (von 13%)
Wenn ein Großteil der Messeinsätze eines Jahres in ethernetbasier-
EMV
Sonstiges unterdimensionierte
Netzwerke
ten Netzwerken stattfindet, zeigt sich erwartbar ein hoher Anteil an Leitungslängen-
logischen Ursachen für schlechte Kommunikationsqualität – Geräte überschreitung
und Software lagen 2021 wieder mit an der Spitze (vgl. S. 9).
Im EMV-Bereich zeigen sich deutlich die Erfolge der jahrelangen Lob-
byarbeit unter anderem von Indu-Sol für den vermachten Potential-
ausgleich: Der EMV-Anteil an den Fehlerursachen ist über die Jahre
von gut einem Drittel auf 10 % gesunken. Software & Geräte
Allerdings tut sich ein neues Feld sukzessive auf: Kabel
Immer häufiger ergibt eine Überwachung bzw. Messung des Daten-
durchsatzes, dass Netzwerke schlicht unterdimensioniert sind und
damit die physikalischen Voraussetzungen für die Anforderungen, die Stecker
an sie in Sachen Bandbreite gestellt werden, fehlen (2021 in jedem
vierten „Sonstiges“-Fall, vgl. S. 9). Bereits in der Rückschau auf die
2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
Messeinsätze 2019 hatte sich dies angedeutet (vgl. VORTEX 2020,
Software & Geräte 21 % 20 % 16 % 4% 13 % 28% 27%
S. 8/9). Die verlegte Netzwerkinfrastruktur ist damit oft der Bremser
für Digitalisierungsprojekte. Dabei würde sie bei geeigneter Ausle-
Kabel 15 % 14 % 31 % 28 % 18 % 21% 27%
gung den Komfort bieten, auch solche Daten zu transportieren, die
nicht unmittelbar für den Automatisierungsprozess benötigt werden Stecker 11 % 18 % 20 % 30 % 18 % 14% 16%
(z. B. Energieverbrauch, Drehzahlen), aber dennoch essenziell für
die Bewertung des TEEP oder OEE sind. Zusammen mit der Leitungs- EMV 36 % 24 % 23 % 20 % 15 % 20% 10%
längenüberschreitung und EMV gehen damit 20 % aller gefundenen
Fehler 2021 auf systematische, vermeidbare Planungsfehler zurück, Leitungslängenüberschreitung 4% 9% 4% 10 % 4% 6% 7%
deren Auswirkungen erst im laufenden Betrieb sichtbar werden und
Sonstiges 13 % 15 % 6% 8% 32 % 11% 13%
aufwändig behoben werden müssen.
8 9
AUSBLICK PRAXISBEISPIEL
Vernetzung, Digitalisierung, Fernwartung: Die Sache mit dem Tellerrand Integration der Meldekonzepte verschiedener Netzwerke
Entstehen neue Produktionsanlagen (sog. Greenfield-Projekte),
in ein zentrales Management
wird ein zugehöriges Automatisierungsnetz installiert. Bei der
Dimensionierung werden hier häufig nur die unmittelbaren Anforde-
rungen an den Automatisierungsprozess betrachtet. Deshalb werden
i. d. R. max. 100-MBit-Leitungen für PROFINET verlegt. Wenn dann
anschließend die Experten für die Visualisierung und Condition Moni-
toring ihre Bedarfe äußern, folgt vor Ort oft die (zu späte) Einsicht,
IT-Netzwerk Logistikzentrum
dass für derlei Aufgaben aus Kapazitätsgründen eine „Umgehungs-
straße“ (= ein eigenes Netzwerk) errichtet werden muss. Die Folge:
Doppelte Infrastruktur, doppelte Kosten, und dann müssen ja auch
noch die Diagnosemeldungen zweckmäßig zusammengeführt wer-
den. Wer in der Industrie die Vorteile der Digitalisierung maximal
nutzen will, kommt um acht- statt vierpolige Leitungen für Giga-
bit-Kommunikation nicht herum. Denn: Muss eine Bestandsanlage von SCADA-Netzwerk
100 MBit auf GBit aufgerüstet werden (sog. Brownfield-Projekte),
ist ein Tausch der Switches vergleichsweise schnell vollzogen, ein
flächendeckender Kabelaustausch jedoch ein Albtraum. Wie schon
in diesem Bericht beschrieben, verlangen Kunden von Indu-Sol
immer häufiger nicht nur die Lieferung und Installation der Netz-
werkkomponenten, sondern auch Konfigurationsdienstleistungen
wie eine Einrichtung von Diagnoseschwellwerten, die Anbindung
des Alarmmanagements an übergeordnete Monitoring-Ebenen
u. v. m. Es lohnt sich also, den Servicepartner für den Netzwerkbe-
trieb von Anfang an in die Planung mit einzubeziehen und z. B. mit
Kunden verlangen von Indu-Sol zunehmend die Einrichtung der logischen Trennung mehrerer verbundener Netzwerke mit Hilfe von VLANs als
dem Maschinenbauer zusammenzubringen, um langfristig Kosten und
Serviceleistung und fragen nach einer übersichtlichen Integration der einzelnen Meldekonzepte. Hier sehen Sie ein gelungenes Praxisbeispiel aus
Umrüstungsaufwände zu sparen.
dem Bereich Logistik.
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Indu-Sol GmbH
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Telefon: +49 (0) 34491 580-0
Telefax: +49 (0) 34491 580-499
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Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2015 Mehr über Indu-Sol:
Stand 03/2022
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