Produktion und IT verschmelzen
Netzwerk-Monitoring für Industrie 4.0
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Die Schnittstelle von IT und Produktion im Blick behalten
Zur Überwachung der »Schnittstelle IT/Produktion« eignet sich eine intelligente Netzwerk-Monitoring-Lösung, die in vielen Unternehmen ohnehin vorhanden ist. So muss kein weiteres System installiert werden, stattdessen lassen sich die bestehenden Monitoring-Kapazitäten auf die Produktion ausweiten. Auf diese Weise können Unternehmen mittels Monitoring einen zentralen Leitstand einrichten, der gleichsam Einblicke in IT und Produktion bietet. Dadurch erst wird effiziente Vernetzung möglich. Denn für einen reibungslosen Kommunikationsfluss zwischen IT und Maschinenpark müssen unterschiedliche Protokolle mit passenden Schnittstellen und gemeinsame Standards zusammengeführt werden - ein Beispiel ist die Anbindung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPSen) an konventionelle IT-Netzwerke.
Unerlässlich für die übergreifende Kommunikation sind intakte Kommunikationswege und einwandfrei arbeitende »Gesprächsteilnehmer«, also Geräte und Anwendungen. Mittels Verfügbarkeits- und Bandbreitenüberwachung kann dies ein Monitoring-Tool im Auge behalten.
»Maschinensprache« der SPSen und Embedded Systeme in IT-Protokolle übersetzen
Was bedeutet das in der Praxis? IT-Monitoring-Tools sprechen nicht die Sprache von Fertigungsstraßen, Robotern und weiteren Industriekomponenten. Es gibt schlicht keine klassische IT-Monitoring-Lösung, die standardmäßig Produktionsanlagen überwachen kann. Für die umfassende Überwachung von Industrie-4.0-Umgebungen muss eine entsprechende Lösung daher flexibel genug sein, um möglichst unkompliziert das Einrichten individueller Abfragen und Messpunkte für alle benötigten Schnittstellen zu ermöglichen, die nicht durch Default-Konfigurationen abgedeckt werden. Gleichzeitig sollte eine geeignete Monitoring-Software alle Standards beherrschen, das heißt: Datenauswertung, Alarmierung sowie Datenpublikation bei gleichzeitiger Bedienfreundlichkeit.
Über eine kontinuierliche Überwachung der kompletten IT- und Produktionslandschaft können Unternehmen langfristig Optimierungen von Prozessen und Ressourcen umsetzen. Dabei helfen ihnen die gesammelten Daten, die beispielsweise Schwachstellen wie überlastete Netzwerkelemente aufdecken. Auf Grund oftmals einfacher Installationsroutinen und automatisierter Hilfen bei der Konfiguration in Verbindung mit einem breiten Feature-Set lässt sich ein Monitoring-Netz für IT-Infrastrukturen meist einfach »aufspannen« und kann in kurzer Zeit abgeschlossen sein. Damit ist die Grundlage für ein umfassendes Monitoring gelegt, von dem aus die Überwachung der IT und unterschiedlichster Industrie-4.0-Komponenten erfolgen kann.
Lohnenswert ist darüber hinaus ein integriertes granulares Alarmierungs- und Benachrichtigungssystem, das situationsabhängige Abstufungen ermöglicht. Es alarmiert rechtzeitig, um Schäden vorzubeugen, aber setzt auch nur dann einen Alarm ab, wenn es auch wirklich erforderlich ist. Idealerweise lassen sich mehrere Komponenten als so genannte Business-Prozesse zusammenfassen: So kann der Administrator über Ausfälle nicht-systemrelevanter Komponenten informiert werden; ein Alarm wird aber nur ausgelöst, wenn der komplette Prozess betroffen ist. Ein Beispiel: Ein Load Balancer ist mit fünf Switches verbunden, die jeweils mit 60 % ihrer Nennleistung arbeiten. Plötzlich fällt einer der Switches aus, sodass die anderen nun mit rund 75 % der Leistung diese Lücke stopfen. So ist zwar eines der Geräte ausgefallen, aber die Systemleistung an sich ist nicht beeinträchtigt oder gar zusammengebrochen. Die Information über diesen Vorfall lässt sich mittels der granularen Einstellung an den Zuständigen übermitteln, sodass nur er allein informiert ist, ohne dass die komplette IT-Abteilung aufschreckt werden muss.
Die Brücke zwischen IT und Produktion schlagen Programmierschnittstellen (APIs) und variable Templates für unterschiedliche Protokolle, die das Anbinden an nicht-konforme Elemente erlauben. Über APIs lassen sich individuelle Abfragen für Geräte/Maschinen erstellen. Ebenfalls hilfreich sind individuell gestaltbare Custom-Monitoring-Messpunkte, die verschiedene Script-Sprachen unterstützen. Sie können alles abfragen, was über gängige Protokolle abgefragt werden kann - im Großteil der Fälle kommt dabei SNMP zum Einsatz. Um Custom-Sensoren sinnvoll nutzen zu können, muss das jeweilige Endgerät über die jeweilige Schnittstelle verfügen, damit eine Einbindung in das Monitoring erfolgen kann. Im Verlauf der Einrichtung sind MIB-Files (Management Information Base) von Bedeutung. Sie beschreiben die Informationen, die über ein gewähltes Netzwerk-Management-Protokoll wie SNMP abgefragt oder verändert werden können. Manche Monitoring-Lösungen vereinfachen die Installation an diesem Punkt mittels eines MIB-Importers, der alle möglichen Parameter anzeigt. Daraufhin kann der Administrator auswählen, welche Angaben für ihn relevant sind, und sie dem Monitoring hinzufügen.
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