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SONDERTEIL
FERNWIRKEN UND
FERNWARTEN
Systeme - Komponenten - Konzepte
www.it-production.com
Bild: © PictureArt /Fotolia.com
E-PAPERSONDERTEILE, BRANCHENSPECIALS, THEMENSCHWERPUNKTE
FERNWIRKEN UND FERNWARTEN |
Schwan-Stabilo ist den meisten Men-
schen ein Begriff, wenn es um Text-
marker, Fineliner, Blei- oder Bunt-
stifte geht. Als Schwan Cosmetics ist das
Familienunternehmen jedoch auch führend
in der Herstellung von Kosmetikstiften und
produziert dabei für nahezu alle bekannten
Marken. Die dafür benötigten Maschinen
stellt das Unternehmen am Stammsitz in
Heroldsberg her und betreibt diese an un-
terschiedlichen Standorten auf der ganzen
Welt. Je nach Marke und Produkt wird die
Produktion dabei individuell auf die Vorga-
ben der Kunden abgestimmt. Kam es bei
den Maschinen zu einem Servicefall, bdeu-
tete dies bisher, dass ein Servicemitarbei-
ter aus dem Stammsitz dem Maschinenbe-
diener bzw. dem -instandhalter in der Pro-
duktion via Telefon oder E-Mail-Fotodoku-
mentation die einzelnen Schritte erklären
musste. Im schlimmsten Fall musste der
Servicetechniker den Störfall vor Ort behe-
ben – bei acht Niederlassungen weltweit
war dies wenig effizient. Auf Grund der
speziellen Sondermaschinen ist die fach-
spezifische Wartung und Instandsetzung
jedoch unerlässlich. Das Unternehmen
suchte daher nach einer Alternative.
Assisted Reality per Hololens
Innerhalb des Programms ‘5G/Low La-
tency’ der Deutschen Telekom entstand
dann ein Pilot-Projekt, bei dem die Tele-
kom-Einheit T-Systems Multimedia Soluti-
ons beauftragt wurde, die Entwicklung
eines Proof-of-Concepts zu übernehmen.
Nach ersten User Acceptance Tests mit
der Microsoft Hololens folgte ein Projekt,
in dem eine Assisted-Reality-Lösung für
Wartungs- und Reparaturaufgaben für
Schwan Cosmetics beziehungsweise des-
sen Tochtergesellschaft Schwan Cosme-
tics Produktionstechnik entwickelt wurde.
Anweisungen direkt einblenden
In Form einer Co-Creation flossen das bran-
chenspezifische Knowhow von Schwan
sowie die technologische Expertise von T-
Systems Multimedia Solutions in das Pro-
Bei der Wartung der eigenen Produktionsanlagen setzt das Unternehmen Schwan Cosmetics
auf eine Assisted-Reality-Lösung. Unter Einsatz der Microsoft Hololens können die
Bediener der komplexen Maschinen an den internationalen Standorten nun remote vom
Firmensitz im fränkischen Heroldsberg angewiesen und unterstützt werden.
AUGMENTED REALITY
IT&Production 5/2019
Weltweite Wartung vom Bürostuhl aus
Service bei Schwan-Stabilo
Bilder: Schwan-Stabilo Cosmetics GmbH & Co. KG
156380_T-Systems Multimedia Solutions GmbH_RIUS_INF_ITP 30.04.2019 10:43 Seite 88
Mithilfe der Hololens können Experten in Heroldsberg durch die Augen der Kollegen im Ausland sehen und diese bei Wartungen oder Reparaturen in Echtzeit unterstützen.
jekt ein. In der Folge entstand eine Anwen-
dung für die Hololens. Mit dieser können
Service-Experten aus der Schwan-Firmen-
zentrale die Betreiber und Instandhalter
von Produktionsmaschinen bei Problemen
unterstützen. Der Service-Experte ist dabei
über eine Desktop App via Hololens mit
dem Maschinenbediener vor Ort verbun-
den. Dabei kann er ihm Anweisungen, An-
merkungen oder Maschineneinstellungen
direkt in sein Blickfeld übertragen – beide
haben das gleiche Blickfeld. Störfälle kön-
nen so schnell geprüft und behoben wer-
den. Erste Remote-Sessions wurden bereits
in einem Werk in Tennessee durchgeführt.
2D- und 3D-Welt verknüpfen
„Eine besondere Herausforderung im Pro-
jekt, sowohl während der Konzeption als
auch in der Entwicklung, stellte die Ver-
bindung der 2D-Welt des Desktop-Users
mit der 3D-Welt des Remote Users dar“,
berichtet Martin Reißmann, Projektleiter
bei T-Systems Multimedia Solutions. „Kon-
kret ist beispielsweise die Positionierung
von Annotationen, die in einem 2D-Live-
Bild gesetzt werden und in das Live-3D-
Sichtfeld übertragen werden müssen,
eine technisch schwierige und komplexe
Aufgabe. Aktuell verfügt die Lösung be-
reits über eine hohe Genauigkeit, in
einem weiteren Release sollen die Arten
der Annotationen erweitert werden, um
damit noch genauer Anweisungen geben
zu können.” Das Pilotprojekt im Werk Ten-
nessee hat der Schwan-Tochter gezeigt,
welchen Mehrwert die Assisted-Reality-
Lösung für die Wartung und Instandhal-
tung der Maschinen hat. Das Unterneh-
men erwartet dadurch, die Reisekosten
für Servicetechniker auf ein Minumum re-
duzieren zu können. Auch der Wartungs-
aufwand sowie die Ausfallzeiten der Pro-
duktionsmaschinen sollen deutlich ge-
senkt werden. Davon profitiert letztlich
auch die Liefertermintreue des Unterneh-
mens und damit direkt die Kunden.
Kosten und Zeit sparen
„Mithilfe der Brille können unsere Experten
in Heroldsberg durch die Augen der Kolle-
gen im Ausland sehen und diese bei War-
tungen oder Reparaturen in Echtzeit un-
terstützen“, erklärt Alexander Sarkissian,
Digital Initiative Manager bei Schwan Cos-
metics und Leiter des Projekts. „Über die
Brille des Kollegen sieht der Experte, wo
der Fehler liegt und kann von seinem Ar-
beitsplatz aus den Kollegen an der Ma-
schine durch die notwendigen Schritte lei-
ten. Das spart Kosten und Zeit.“
Weiterentwicklung geplant
Der Leistungsumfang der Hololens-Assis-
ted-Reality-Lösung soll sukzessive wei-
terentwickelt werden. Aktuell verarbei-
ten die Beteiligten erste Ergebnisse aus
der Pilotierung. In der aktuellen Version
können Screenshots oder textliche An-
merkungen gespeichert werden, um den
Support Case zu protokollieren. Daraus
könnte beispielsweise eine Wissensda-
tenbank entstehen. Dies kann wiederum
helfen, zukünftige Supportfälle schneller
zu lösen. Ein weiterer Einsatzfall sind
Schulungen: Der Experte am Stammsitz
hat die HoloLens auf und schult die Ma-
schinenbediener am Desktop in den ein-
zelnen Standorten, noch bevor eine
neue Maschine ausgeliefert wurde.
Globaler Rollout
Die Schwan Cosmetics Produktionstech-
nik wird die Augmented-Reality-Lösung
in den nächsten Monaten global ausrol-
len. In einem weiteren Schritt soll der
Service auch weiteren Kunden angebo-
ten werden. ■
Der Autor Lars Vogel ist
Leiter New Work Experience
bei T-Systems Multimedia Solutions.
www.t-systems-mms.com
www.schwancosmetics.com
| FERNWIRKEN UND FERNWARTENAUGMENTED REALITY
IT&Production 5/2019
089_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:37 Seite 89
Bild
: ©do
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oto.
com
FERNWIRKEN UND FERNWARTEN |
Lange Zeit wurden Systeme inner-
halb der Informationstechnologie
(IT) getrennt von denen der opera-
tionellen Technologie (OT) in voneinander
unabhängigen Netzwerken innerhalb eines
Unternehmens betrieben, mit unterschied-
lichen Komponenten und unterschiedli-
chen Zielen. Während IT-Systeme für da-
tenzentrische Berechnungen verwendet
werden und um Informationen zu verar-
beiten, hat die operationelle Technologie
(OT) eine andere Aufgabe. Mit ihrer Hilfe
werden physikalische Prozesse, Umgebun-
gen und Ereignisse/Vorkommnisse in
einem Unternehmen überwacht. Die zuvor
getrennten Umgebungen verschmelzen im
Zuge von Industrie 4.0 jedoch immer mehr.
Dafür sorgen Entwicklungen wie das in-
dustrielle Internet der Dinge, eine zuneh-
mende Automation und Verbesserungen
innerhalb kritischer Infrastrukturen.
Neue Technologie, neue Sicherheitslücke
Viele Branchen haben bereits damit be-
gonnen diese neuen Technologien in
IT und OT zu verschmelzen, bringt Unternehmen nicht
nur Vorteile. Damit einher gehen auch neue Cybersicher-
heitsrisiken. Um diesen vorzubeugen, sollte auch die Si-
cherheit beider Abteilungen konsolidiert werden.
NETZWERKE
IT&Production 5/2019
Mehr Sicherheit in der Vertikalen
IT- und OT-Security
090_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:41 Seite 90
ihren OT-Systemen zu integrieren. Beispielspeise
werden IoT-fähige Geräte benutzt um Energie-Ma-
nagementsysteme intelligent zu steuern. Dazu kom-
men Sensoren, Wasserventile, Switches und die
Temperaturüberwachung per Ferndiagnose. Doch je
mehr die OT vernetzt ist, desto mehr sind diese
Systeme neuen Sicherheitsrisiken ausgesetzt. Bei-
spielsweise sorgen drahtlose Geräte für bequemere
Vernetzung, sie können jedoch auch zur Ziel-
scheibe von Cyberangriffen werden. Cyberkrimi-
nelle nutzen die zwischen IT und OT entstandene
Sicherheitslücke aus. Dies ist deshalb möglich, weil
der Schutz von OT und IT oft jeweils unterschiedli-
chen Prioritäten und Methoden unterliegt. Viele In-
dustrieunternehmen betrachten Cybersicherheit für
IT und OT immer noch als jeweils eigenständige Be-
reiche. Doch auch bei der Cybersicherheit empfiehlt
es sich, die beiden Bereiche miteinander zu verbin-
den. Das ist kein einfaches Ziel, es erlaubt jedoch
mehr Kontrolle – gerade wenn es darum geht kom-
plexe Industriesysteme überall auf der Welt zu
überwachen, Sicherheitslücken zu schließen und die
Angriffsfläche dieser Unternehmen zu reduzieren.
Unterschiedliche Herangehensweisen
IT-Abteilungen kümmern sich traditionell um wich-
tige, geschäftskritische Anwendungen und die
damit verbundenen Risiken für die IT-/Cybersicher-
heit. Demgegenüber waren Prozesskontrolle und
Cybersicherheit für OT-Systeme die Domäne von
Technik und Betrieb. Das Resultat waren nachvoll-
ziehbare Unterschiede bei den eingesetzten Tech-
nologien. Die digitale Transformation hinterlässt
aber auch hier ihre deutlichen Spuren. Unterneh-
mungen, die genau diese digitale Transformation
vorantreiben haben die Natur der industriellen IT
grundlegend verändert. Anlagenverwaltung (Asset
Management), Lieferketten und Produktionsbe-
triebe haben Cloud-basierter Analytik und auf
künstlicher Intelligenz basierenden Anwendungen
zum Durchbruch verholfen – weil sie Verbesserun-
gen mit sich bringen. Phänomene wie das der
Schatten-IT verlangen nach neuen Netzwerklösun-
gen mit einem Zugriff auf Edge-Geräte, und sie
brauchen eine tiefe Verbindung zwischen den Sys-
temen der IT und der OT.
Verbindungen nach außen
Entwicklungen wie das IIoT und cyberphysikalische
Systeme haben dem Industriesektor bereits ihren
Stempel aufgedrückt. Diese Entwicklungen bieten
eine bessere Sichtbarkeit für Netzwerke, Prozesse
und Sicherheit. Die Einführung von IoT-Geräten
öffnet mehr Ebenen für Konnektivität – Netzwerke
denen sich aus, die Produktivität steigt. Das führt
dazu, dass plötzlich Verbindungen zu einem exter-
nen Vertragspartner als Teil der Infrastruktur-Ser-
vices betrachtet und erlaubt werden. Dies stellt je-
doch auch eine potenzielle Schwachstelle dar.
Wenn man wirklich von den Vorteilen der Konnek-
tivität und den kritischen Infrastrukturen profitie-
ren will, geht das nicht ohne umfassende Sicher-
heit, die Netzwerke und Geräte einschließt. Jede
Verbindung ist ein potenzieller Eintrittspunkt. Für
Unternehmen ist es dabei entscheidend, dass es
verschiedene Schutzebenen gibt. Diese reichen
von der Netzwerksicherheit selbst bis hin zur Echt-
zeit-Anomalieerkennung.
Kooperation der Abteilungen
Die erfolgreiche Umsetzung einer Cybersicherheits-
konvergenz zwischen IT und OT erfordert eine
enge Kooperation zwischen vormals isolierten Ab-
teilungen. Gelingt es, die Cybersicherheit für IT und
OT zu konsolidieren, kann das auch den Sicher-
heitslevel für das gesamte Unternehmen verbes-
sern und die Risiken senken.
Hauptziele umsetzen
Jedes Unternehmen muss sich auf die zu erwar-
tenden Veränderungen einstellen. Sie betreffen
Menschen, Prozesse und Technologiepraktiken.
Um einen konvergenten IT-/OT-Sicherheitsansatz
effektiv umzusetzen müssen sämtliche Sicher-
heitsbemühungen eines Unternehmens zentral
beaufsichtigt werden. Gleichzeitig werden Perso-
nen benötigt, die die Befugnis haben, die Haupt-
ziele umzusetzen. Eine Möglichkeit sind formelle
Änderungen innerhalb der Organisation, eine an-
dere sind virtuelle Teams, bestehend aus Mitar-
beitenden aus IT und OT sowie aus SOCs (Security
Operations Centers). Darüber hinaus werden IT
und OT gegebenenfalls unterschiedliche Tools er-
fordern. Was die Schlüsselbereiche angeht, müs-
sen Organisationen vollständig kompatibel und in-
tegriert sein. Zu diesen Bereichen zählen die An-
lageninventur, der Schutz von Endpunkten und
Netzwerken, Monitoring und Reporting sowie ein
sicherer Fernzugriff. Um den Übergang zu erleich-
tern können Workshops hilfreich sein, bei denen
die unterschiedlichen Perspektiven beleuchtet
werden: Auch um Brücken zu bauen und gegen-
seitiges Vertrauen herzustellen. ■
Der Autor Andrea Carcano ist
Mitgründer und CPO (Chief Product Officer)
bei Nozomi Networks.
www.nozominetworks.com
NETZWERKE
091_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:41 Seite 91
FERNWIRKEN UND FERNWARTEN |
Mit der Einführung und Etablie-
rung der IT-Sicherheit nach
DIN ISO/IEC27001 ist die Zerti-
fizierung bei vielen Unternehmen bereits
abgeschlossen, doch der stete Bearbei-
tungsfluss in Informationssicherheits-Ma-
nagementsystemen (ISMS) bleibt beste-
hen. Nur durch permanente Prüfungen,
Instandhaltungen und Verbesserungen
des ISMS und der damit verbundenen
Planung neuer Optimierungen kann die
IT-Sicherheit hinreichend gewährleistet
werden. Damit ergeben sich neue Vo-
raussetzungen für den Betrieb von Fern-
wirk- und Kommunikationsnetzen. Die
eingesetzten Geräte müssen bestimmte
Sicherheitskriterien erfüllen, wie etwa die
Trennung der Netzwerke durch VLAN
oder VPN, eigenes VLAN für das Manage-
ment der Geräte oder HTTPS/SSH–Zugriff
mit eigenen Zertifikaten. Die Produkte
des Systemhauses Digicomm erfüllen in
Bezug auf Daten-, Übertragungs- und
Ausfallsicherheit die Grundforderungen
auf Basis der DIN ISO/IEC27001 und
gehen noch darüber hinaus.
Möglichst redundante Infrastruktur
Als ein Beispiel für die Umsetzung der
Sicherheitsmaßnahmen bei der Übertra-
gungstechnik dient eine in Projekten
häufig gestellte Anforderung. Dabei be-
steht ein Fernwirknetz aus eigenen Kup-
fer- und LWL-Leitungen, es sollen auch
Stationen über öffentliche Netze ange-
bunden werden (DSL oder LTE). Das ei-
gene Netz soll dabei eine möglichst ein-
fache redundante Infrastruktur besitzen,
damit bei Ausfall der Komponenten die
Bereitschaft schnell und ohne spezielles
Wissen Geräte tauschen kann. Auch die
Außenstationen, die über keine eigene
Anbindung per Kabel verfügen, sollen
mit integriert werden. Außerdem soll die
Übertragung über eine VPN-Verbindung
gesichert werden.
Sicherheits -maßnahmen umsetzen
Das eigene Netz wird mit
einem LWL-Backbone für
die wichtigsten Stationen
über entsprechende
Switche realisiert. Die
Stationen mit Kupferlei-
tungen werden über das
Ethernetmodem SHDTU-
09is (2x G.SHDSL) oder
das SHDTU-10is (4 x
G.SHDSL) redundant an
die Backbone-Switche
angebunden. Bei Statio-
nen mit LWL- und Kup-
fer-Anbindung kommen
die SHDTU-08is-SFP in-
frage. Bei reinen LWL-An-
bindungen werden ge-
managte Switche vom
Typ ISD-406-M oder ISD-
406-RC eingesetzt, die
Die IT-Sicherheit dauerhaft sicherzustellen ist die Aufgabe sogenannter Informations -
sicherheits-Managementsysteme (ISMS). Doch auch diese Lösungen sind einer ständigen
Prüfung unterworfen. So müssen beispielsweise die Geräte, die für die Kommunikations-
netzwerke genutzt werden, bestimmte Sicherheitskriterien aufweisen.
IT-SICHERHEIT
IT&Production 5/2019
Sicherheit steckt im DeviceSecurity-Anforderungen
Bild
: Dig
icom
m G
mbH
092_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:46 Seite 92
Netz, sondern nur auf spezielle Stationen
zugegriffen werden. Im Falle eines zentra-
len Routers für VPN-Anbindungen erfor-
dert das ein hohes Maß an Konfigurations-
arbeiten. Die VSS-01-Lösung ermöglicht
daher die Arbeit mit Gruppen. Durch Ein-
richten einer Gruppe und Auswahl durch
Klick auf die Stationen können die Teilneh-
mer einer Gruppe ausgewählt werden.
Jeder Teilnehmer kann Mitglied in beliebig
vielen Gruppen sein. Im Hintergrund wer-
den aus den Gruppenzuordnungen Fire-
wallregeln erstellt, die in die Router der
Außenstationen übertragen werden. Bei
einer Neu- oder Umkonfiguration werden
die geänderten Daten automatisch in die
Router der Außenstationen übertragen.
Anbindung der Stationen
Die Stationen, die über eigene Kupferste-
cken angeschlossen werden, sind mit
Ethernetmodem der Serie SHDTU ausge-
rüstet. Diese unterstützen 2-, 4- oder 8-
Draht-Betrieb im Punkt-zu-Punkt-, Linien-
oder Ring-Betrieb über Entfernungen bis
25km mit Geschwindigkeiten von bis zu
60MBps. Zusätzlich zu den integrierten
Sicherheitsoptionen kann über die Kup-
ferstrecke mittels VPN verschlüsselt
übertragen werden. Für den Anschluss
der Stationen, die über eigene LWL-Ver-
bindungen angebunden sind, werden –
bei zusätzlichen Kupferstrecken –
SHDTU-08-is-SFP, ansonsten managebare
Layer 2 Switche ISD-406-M eingesetzt,
die ebenfalls alle Sicherheitsforderungen
unterstützen. Die Switche im Backbone-
Bereich sind Routing-fähige ISD-406-RC
(Layer 3) und können bei Bedarf eine zu-
sätzliche Verschlüsselung bieten. Mit der
Option VPN-per-Port können auch unab-
hängige VPN-Verbindungen über das
Netzwerk aufgebaut werden. Bei vorhan-
denen DSL-Anschlüssen kommen DSR-
Router in Kombination mit den industriel-
len AM-400 J zum Einsatz. Die Anbindung
der Stationen über das Mobilfunknetz
wird über DSR-LTE-Router realisiert, die
bei fehlender LTE-Abdeckung auch GPRS,
UMTS oder HSDPA unterstützen. Für die
bestmögliche Netzverfügbarkeit wird mit
zwei SIM-Karten gearbeitet, die ‘Natio-
nal-Roaming’ unterstützen. Diese buchen
sich unabhängig vom Provider in das
Netz mit der besten Abdeckung ein und
wechseln bei Netzausfall oder -störun-
gen automatisch in das Netz eines ande-
ren Anbieters, der am Standort verfügbar
ist. Bei wichtigen Außenstationen ohne
eigene Anbindung kann als Ersatzweg
neben den öffentlichen Netzen auch
eine Funkverbindung über private Fre-
quenzen realisiert werden. ■
Der Autor Theo Bongartz ist
Gesellschafter/technischer Geschäftsführer
der Digicomm GmbH.
www.digicomm.de
| FERNWIRKEN UND FERNWARTENIT-SICHERHEIT
IT&Production 5/2019
ebenfalls alle Sicherheitsforderungen und
Routing (Layer 3) unterstützen. Die Außen-
stationen werden wiederum mit DSR-211-
Routern und einem zentralen VSS-01 Ser-
ver an das Netz angebunden.
Sichere Verbindung per VPN
Die VPN-Technik ermöglicht eine sichere
Authentifizierung sowie eine starke Ver-
schlüsselung, sodass nur Befugte auf ver-
trauliche Firmendaten zugreifen können —
vor allem bei der Übertragung über öf-
fentliche Netze. Bei der VSS-Lösung von
DigiComm müssen alle Teilnehmer – auch
die im eigenen Netzwerk (z.B. das Leitsys-
tem) – eine VPN Verbindung zum VSS-01-
Server aufbauen. Somit können nur zerti-
fizierte Anwender VPN-verschlüsselt mit-
einander kommunizieren.
Zugriffsrechte im Blick
Eine zentrale Rolle im Betrieb eines Fern-
wirknetzes spielt die Zuordnung von Zu-
griffsrechten, das heißt wer mit wem
kommunizieren darf. In der Regel fragt das
Leitsystem die Außenstellen ab, muss also
mit allen kommunizieren. Häufig besteht
aber auch die Notwendigkeit, dass Statio-
nen untereinander Daten austauschen
müssen oder eine Fernwartung von exter-
nen Mitarbeitern durchgeführt werden
muss. Speziell bei der Fernwartung durch
Fremdfirmen soll nicht auf das gesamte
Der VSS-01-VPN-Server ermöglicht die Arbeit mit Gruppen. Dadurch kann der Zugriff auf bestimmte Stationen beschränkt werden.
Bild
: Dig
icom
m G
mbH
093_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:46 Seite 93
Bild: Harting Technologiegruppe
FERNWIRKEN UND FERNWARTEN |
Die zahlreichen Hidden Champions
des deutschen Maschinenbaus
wähnen sich angesichts der
guten Lage in einer trügerischen Sicher-
heit, so eine Studie von Roland Berger.
Abnehmer wie die Automobilindustrie
brauchen weniger Kapazitäten, der tech-
nologische Wandel mit Digitalisierung
und Additive Manufacturing fordert er-
hebliche Anpassungen und schließlich
übernehmen neue Wettbewerber vor
allem aus China weitere Marktanteile.
Durch zusätzliche Angebote in Service
und Aftersales könnten sich Maschinen-
bauer besser vom Wettbewerb differen-
zieren und damit Umsatz und Marge stei-
gern. Dafür braucht es eine gute Datenba-
sis und entsprechende Ressourcen. Diese
Servicepotenziale liegen aber oft noch
brach, folgert die Studie. Hier setzt das
Konzept des digitalen Zwillings an.
Technikerbesuche fallen weg
Der Service für weltweit installierte Ma-
schinen und Anlagen ist für Maschinenher-
steller in der Gewährleistungsphase ein
höchst relevanter Kostenfaktor. Jeder Vor-
Ort-Einsatz eines Technikers, der per On-
linezugriff eingespart werden kann, senkt
die Kosten. Die anschließende Betriebs-
phase wird von vielen Anbietern bereits für
zusätzliche Online-Serviceangebote ge-
nutzt. Durch die Weiterentwicklung der
verfügbaren Technologien können Maschi-
nenbauer hier zahlreiche neue Möglichkei-
ten erschließen. Heute kann mit deutlich
geringerem Aufwand ein virtuelles Modell
von Maschinen und Anlagen erzeugt wer-
Fernwartungslösungen haben sich im Servicegeschäft längst durchgesetzt. Der digitale
Zwilling ist der nächste folgerichtige Schritt: Die virtuelle Abbildung weltweit installierter
Anlagen erleichtert die Wartung und ermöglicht Anwendungen wie Condition Monitoring.
SERVICE UND INSTANDHALTUNG
IT&Production 5/2019
Besserer Service, geringere Kosten
Der digitale Zwilling
156319_Harting Technologiegruppe_RPEW_INF_ITP 30.04.2019 11:07 Seite 94
3-60473-PDPA-A10206-00_AZ_Scalance-X-200_A4-DE.indd 13-60473-PDPA-A10206-00_AZ_Scalance-X-200_A4-DE.indd 1 18.02.19 10:4118.02.19 10:41
IT&Production 5/2019
FERNWIRKEN UND FERNWARTEN | SERVICE UND INSTANDHALTUNG
Durch das digitale Abbild werden beispielsweise Serviceeinsätze vereinfacht.
den. Solche digitalen Zwillinge werden
künftig den gesamten Lebenszyklus beglei-
ten – von der Entwicklung bis zum After-
sales. Neue Assistenzsysteme und entspre-
chende Visualisierungen vereinfachen den
Zugriff auf Maschinen weltweit sowie die
Kommunikation mit den Experten.
Neue Perspektiven
Digitale Zwillinge als virtuelle digitale Ab-
bilder sind über die Entwicklungsphase hi-
naus auch für die Zustandsüberwachung
und Service-Planung in Betrieb befindli-
cher Maschinen und Anlagen extrem hilf-
reich. Betriebs-, Zustands- und Prozessda-
ten werden durch Sensoren erfasst oder
durch Maschinensteuerungen bereitge-
stellt. Produktentwickler, Produktionspla-
ner oder Instandhalter nutzen die Informa-
tionen der realen Gegenstücke zur Pla-
nung, Überwachung und Steuerung. Das
ermöglicht vor allem Maschinenherstellern
neue Geschäftsperspektiven: Experten
müssen beispielsweise nicht teuer einge-
flogen werden, sondern können online
den Techniker vor Ort unterstützen. Das
reduziert die Kosten bei Wartungseinsät-
zen und bindet Fachkräfte nicht durch Rei-
sezeiten. Auch viele Geschäftsmodelle
werden erst durch digitale Zwillinge mög-
lich. Warum nicht Produktionsleistung an-
statt Maschinen verkaufen? Gleichzeitig
können die Daten des permanenten Con-
dition Monitoring zur Dokumentation der
Gewährleistung und zur Produktverbesse-
rung herangezogen werden.
Gemeinsame Entwicklung
Harting hat mit Partnern zusammen eine
Lösung für digitale Zwillinge entwickelt.
Dabei werden sehr unterschiedliche Lö-
sungskompetenzen zusammengeführt:
Die Anbindung von Maschinen mit den
verschiedenen Schnittstellen auf der ‘letz-
ten Meile’, die Definition von Datenstruk-
turen, grundlegende Analysefunktionen,
die Visualisierung ausgewählter Maschi-
nenparameter und der sichere Zugang von
außen auf die Maschine. In der Praxis liegt
die größte Herausforderung in den höchst
heterogenen Maschinenparks. Sie sind
über viele Jahre gewachsen, verfügen
häufig nur über proprietäre Schnittstellen
und Automatisierungsprotokolle. Für diese
Anforderungen nutzt das Unternehmen
PerFact den offenen und modular konzi-
pierten Mica Mini-Computer von Harting.
Je nach Maschine und Anwendung wer-
den dabei geeignete Schnittstellen, aus-
gewählte Sensoren und die passende
Software zu einem Lösungspaket zusam-
mengefasst. So können sowohl neue An-
lagen als auch Altsysteme erfasst werden.
Vier-Augen-Prinzip
Die Mica ermöglicht den Zugang zur Ma-
schine und erfasst die Maschinendaten.
Die Meeting Point Architecture (MPA)
von PerFact organisiert mit einem Ser-
vice-Management den Wartungseinsatz.
Dabei dient der Meetingpoint-Server als
Knotenpunkt und Datenbank. Über eine
gesicherte Internetverbin-
dung verknüpft er Maschi-
nen-Steuerrechner, Kunden
und Arbeitsplätze der Fern-
w a r t u n g s - M i t a r b e i t e r .
Dabei gilt das Vier-Augen-
Prinzip. So können der
Techniker beim Kunden vor
Ort sowie ein per Internet
zugeschalteter Spezialist
sicher auf die gleichen
Daten zugreifen. In der Da-
tenbank sind sowohl ak-
tuelle als auch historische
Anlagendaten verfügbar.
Diese werden zusätzlich in
einem Dashboartd visuali-
siert. Zusätzlich werden in
einem Dashboard ausgewählte Anlagen-
daten in Echtzeit visualisiert. Zu den
Komponenten der Lösung gehört außer-
dem ein integrierter Service-Workflow
mit eigenem Ticketsystem. So kann ein
Wartungsmanagement mit Wartungsan-
weisungen und einer Wartungsplanung
für eine zustandsorientierte und proak-
tive Wartung eingerichtet werden. Zu
den Optionen gehören beispielsweise ein
mobiler Instandhaltungsworkflow und
der Zugriff über mobile Service-Apps. Zu
den wichtigsten Vorteilen zählen be-
schleunigte Planungs- und Inbetriebnah-
mezyklen, die Verfügbarkeit von aktuel-
len Anlagedaten aus weltweit verteilten
Standorten sowie verbesserte Remote-
Service-Lösungen. Dabei kann der Re-
mote Service als erste Stufe für weiter-
gehende Serviceangebote genutzt wer-
den. Durch den Ausbau der Analytics-Fä-
higkeiten lassen sich auch Ansätze wie
Condition Monitoring und in einem wei-
teren Schritt Predictive Maintenance um-
setzen. So können die Maschinen- und
Anlagenverfügbarkeit erhöht, die War-
tungs- sowie Servicekosten reduziert und
durch den verbesserten Service die Kun-
denbindung verbessert werden. ■
Der Autor Thomas Holthöfer ist Regional
Digital Marketing Manager bei der
Harting Deutschland GmbH & Co. KG.
www.harting.com
096_ITP_Mai_2019.pdf 29.04.2019 13:45 Seite 96
FERNWIRKEN UND FERNWARTEN |
BBei industriellen Prozessen fällt viel
Energie an – etwa in Form von
Abwärme. Eigentlich schade, dass
diese oft einfach nur an die Umgebung
abgegeben wird. Sinnvoller wäre es, sie
zusätzlich zur Stromerzeugung zu nut-
zen. Das dachten auch die Experten von
Viking Heat Engines, einem norwegi-
schen Unternehmen, das sich auf tech-
nologische Innovationen spezialisiert hat
und diese dann zur Marktreife bringt.
Hier entstand auch die Idee, das Thema
Abwärmeverstromung noch einmal neu
zu beleuchten. Die bisher in diesem Seg-
ment verwendeten Anlagen arbeiteten
vornehmlich auf Turbinen- oder Scrollba-
sis, was in der Praxis oft wenig praktika-
bel ist. So ist hier der optimale Arbeits-
bereich sehr schmal und erlaubt eine zu-
friedenstellende Effizienz nur unter ganz
speziellen Umgebungsbedingungen. Die
Experten von Viking Heat Engines ver-
folgten darum einen anderen Ansatz: Sie
entwickelten zusammen mit der Firma
AVL Schrick die Craftengine, einen Kol-
benexpander, der die Eigenschaften
eines Kältemittels nutzt, um über dessen
Phasenwechsel bei unterschiedlichem
Druck einen Kolben anzutreiben. AVL
Schrick entwickelt bereits seit den 60er
Mit der Lösung Craftengine von Viking Heat Engines können
sich selbst entlegene Winkel auf der Erde quasi autark mit
Energie versorgen. Da ein Ausfall dieser Abwärmeverstromung
sehr teuer oder sogar gefährlich werden könnte, behält die norwegische Firma ihre
Anlagen mit dem Fernwartungssystem eWon von Wachendorff über Funk genau im Blick.
ABWÄRMEVERSTROMUNG
IT&Production 11/2018
Energy Harvesting am anderen Ende der Welt
Service und Analyse aus der Ferne
Das große Powerpack ist die nächste Entwicklungsstufe der Craftengine und kann 40kW liefern. Diese Anlage wird bald ausgeliefert. Mit an Bord ist der kleine Fernwartungsrouter von Wachendorff.
Bilder: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG
Halle 7Stand 151
Jahren Verbrennungsmotoren und wid-
met sich seit zehn Jahren auch alternati-
ven Konzepten wie Hybridantrieben und
auch Blockheizkraftwerken. Kein Wunder,
dass die norwegischen Tüftler genau die-
ses Unternehmen um Rat fragten, als es
um die Neuentwicklung zur Restwärme-
nutzung ging. Gemeinsam brachte man
in Remscheid, wo AVL Schrick seinen
Stammsitz hat, die Craftengine zur
Marktreife, deren Prototypen derzeit
weltweit im Einsatz sind. Eine kompakte
| FERNWIRKEN UND FERNWARTEN
IT&Production 11/2018
ABWÄRMEVERSTROMUNG
10kW Einzylinderversion sorgt dafür, dass
Abwärme ab 80 Grad Celsius aufwärts
verstromt werden kann. Ihr Vorteil ge-
genüber den sonst üblichen Turbinenlö-
sungen ist ihre Flexibilität. So kann die
Abwärme flüssiger oder auch gasförmi-
Das Herz der Anlage ist der Kolbenexpansionsmotor, der nach dem ORC-Prinzip thermische Energie in elektrische Energie umwandelt.
Bilder: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG
- Anzeige -
Messdaten ermitteln,
Stati und Alarme von Ma-
schinen aus dem Feld an
Server oder Smartphones
übertragen, dies sind
Anwendungen, welche
oft gewünscht werden,
aber auf Grund hoher
Anschaffungskosten oftmals nicht realisiert werden können. Das
hat einen Grund. Oftmals werden im Feld für diesen Einsatz
überdimensionierte und kostenintensive Steuerungen plus
Mobilfunkrouter eingesetzt, weil nur Steuerungen einfach zu
programmieren sind, die notwendigen Schnittstellen besitzen
und Übertragungsprotokolle beherrschen. Dies geht auch einfa-
cher und preiswerter. Das MC100 GPIO Mobilfunk-Gateway von
MC Technologies GmbH beinhaltet alle notwendigen Funktionen
in einem kompakten IoT Gateway. Kernelemente des Gateways
sind ein frei programmierbares Linux System und ein integriertes
LTE Mobilfunkmodem. Für die Anbindung von Sensoren und
Aktoren ist es mit analogen Eingängen und digitalen Ein- und
Ausgängen ausgestattet. Über Node-RED, ein sehr beliebtes,
einfaches grafisches Entwicklungswerkzeug, können Messwerte,
Schalt- und Zählerzustände sowie Berechnungen über das LTE
Mobilfunknetz an Server in Unternehmen, Visualisierungssoftware
oder in Cloud Services übertragen werden.
IoT Protokolle wie z.B. MQTT, OPC-UA, MODBUS werden unter-
stützt. Darüber hinaus können bei speziellen Events einfache
Nachrichten per E-Mail, SMS oder Telegramm, einem WhatsApp
ähnlichen Messenger, direkt auf ein Smartphone gesendet
werden. Auch das Steuern angeschlossener Geräte ist über die
Messenger einfach realisierbar.
MC Technologies GmbH
LTE IoT Gateway anstatt SPS
KontaktMC Technologies GmbHKabelkamp 230179 HannoverTel.: +49 511 676999-0 • Fax: +49 511 676999-150MC100@mc-technologies.net • www.mc-technologies.net
Bild
: MC
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FERNWIRKEN UND FERNWARTEN | ABWÄRMEVERSTROMUNG
IT&Production 11/2018
Dr. Tim Hamacher hat das Craftengine mit entwickelt und ist heute Prokurist der neu gegründeten Viking Heat Engines.
ger Medien gleichermaßen genutzt wer-
den. Der Betrieb kann auch in Teillast er-
folgen, ohne dass der Wirkungsgrad lei-
det. Drehzahlen zwischen 500 und 1500
Umdrehungen werden toleriert, wobei
ein Umrichtersystem die benötigte Netz-
frequenz herstellt. Die Kolbenmaschine
ist zudem sehr robust und lässt sich ver-
gleichsweise kostengünstig herstellen.
Strom ohne Diesel produziert
Obwohl bei den aktuell niedrigen Ener-
giepreisen in Deutschland die Amortisa-
tionszeiten eher hemmend wirken, ist
die neue Technologie gerade für abgele-
gene Standorte eine hervorragende Lö-
sung. In wenig erschlossenen Regionen
gibt es natürlich kein Stromnetz. Hier
nutzt man üblicherweise Dieselgenerato-
ren, um Energie zu erzeugen, aber auch
dieser Kraftstoff muss angeliefert wer-
den. Die Craftengine dagegen ist autark
– nutzt beispielsweise die Abwärme
eines Holzofens, um den Strom, den man
braucht, gleich mit zu erzeugen. Bei der
Reisernte in Kolumbien etwa werden die
Pflanzenabfälle verbrannt und der Reis
mit der so entstehenden Wärme ge-
trocknet. Für die Regelung dieses Prozes-
ses braucht man aber auch elektrische
Energie, die man bisher über Dieselgene-
ratoren erzeugte. Leider war der Trans-
port des Diesels zu den abgelegenen
Reisfeldern teuer und riskant. Durch den
Einsatz der neuen Craftengines nutzt
man nun die Wärme nicht nur für die
Reistrocknung, sondern zusätzlich auch
zur Stromerzeugung und wird auf diese
Weise völlig unabhängig. Ähnlich ist die
Situation bei der Reststoffverbrennung
von Früchten auf Plantagen irgendwo in
Afrika oder auch bei mobilen Müllver-
brennungsanlagen, wie sie beispiels-
weise nach Naturkatastrophen in Zelt-
städten aufgestellt werden. Hier kann
der gewonnene Strom dann gleich für
die Trinkwasseraufbereitung verwendet
werden. Logisch, dass ge-
rade hier auch der Service
und die Analysefähigkeit
der Maschinen automati-
siert werden müssen. Zum
einen ist die Verfügbarkeit
besonders wichtig – zum
anderen könnte ein Techni-
ker nur unter erheblichem
finanziellen und zeitlichen
Aufwand an den Einsatzort
gelangen. Darum setzt Vi-
king Heat Engines konse-
quent auf Fernwartung und
eine anlageninterne Daten-
verbindung- und -Kommu-
nikation durch einen Industrial Ethernet
Switch. „Das ist für uns die Bedingung –
sonst liefern wir gar nicht aus“ erklärt Dr.
Tim Hamacher, Prokurist der neu gegrün-
deten Viking Heat Engines Germany in
Remscheid, die sich nach der erfolgrei-
chen Entwicklung der beiden Unterneh-
men gegründet hat.
Partner aus Deutschland
Als Partner holte er dafür die Firma Wa-
chendorff Prozesstechnik ins Boot. Er hatte
sich mehrere Fernwartungsrouter angese-
hen – Wachendorff war aber bei den Tests
der einzige Anbieter, dessen Produkt eWon
auf Anhieb problemlos unter den ge-
wünschten Bedingungen funktionierte. „Die
Fernwartungslösungen von Wachendorff
stellen eine ausgehende Verbindung über
SSL her, die in allen getesteten Fällen auf
Anhieb funktionierte – und das, ohne Än-
derungen in der IT des Kunden vorzuneh-
men. Andere Fabrikate nutzen andere Me-
thoden und können dann auch mal mit der
Firewall bei der IT des Kunden kollidieren“,
vermutet er. Ebenfalls ausschlaggebend
waren für ihn die weltweite Verfügbarkeit
der Komponenten und die stabile Verbin-
dung. „Wir können es nicht riskieren, den
Zugriff auf eine Anlage und deren Ether-
netfähige Kommunikationskomponenten,
die irgendwo im Regenwald stehen, zu ver-
lieren“ erklärt er. „Gerade in der Anfangs-
phase sind natürlich alle Anlagenwerte für
uns von Interesse“, ergänzt der Experte.
Softwareupdates können aus der Ferne
aufgespielt werden, um die Maschinen
auch im laufenden Betrieb noch weiter zu
optimieren – auch Serviceintervalle werden
überwacht, um die Wartung vorausschau-
end effizient zu gestalten und Komponen-
ten auszutauschen, bevor ein Schaden an
der Anlage entsteht. Für all diese Anwen-
dungen wählte man den modular aufge-
bauten Routertyp eWon Flexy, der in Ver-
bindung mit dem unmanaged Switch
ETHSW500 die Erweiterung der verfügba-
ren Ports, die Verbindung zum internen
Bilder:Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG
LAN und auch WAN via Mobilfunk ermög-
licht und so die Flexibilität der Craftengine
auch im Bereich der Fernwartung fortsetzt.
Der eWon-Router baut auf Anforderung
eine sichere VPN-Verbindung zum Talk2M-
Serviceportal auf und passiert so Firewall
und Proxyserver. Am anderen Ende stellt
der authentifizierte Benutzer eine sichere
VPN-Verbindung zum Talk2M-Portal her.
Das Portal ist also die Vermittlungsstelle
zwischen den zwei Endpunkten.
Abgesichert heißt ausfallsicher
Die entscheidenden Mehrwerte des On-
line-Serviceportals Talk2M sind die Inte-
gration von IT-Sicherheitsstandards und
Verschlüsselungstechniken in Form von
VPN- und HTTPS-Technologie (SSL, TLS),
sowie umfangreichen Möglichkeiten für
ein zentrales Benutzer- und Gerätemana-
gement. Hierbei sind keine Änderungen
der Sicherheitseinstellungen des IT-Netz-
werks erforderlich, denn die Kommunika-
tion erfolgt bei ausgehenden Verbindun-
gen über normalerweise sowieso freige-
gebene Standard-Ports. Mit Hilfe des
eWon Flexy und des Web-HMI-Dienstes
M2Web von Talk2M ist Dr. Tim Hamacher
mit seinem Team nun in der Lage, auf die
Visualisierung der Steuerung und die
Daten der angeschlossenen internen
Netzwerkteilnehmer mit jedem beliebi-
gem Endgerät mit Web-Browser zuzugrei-
fen. So können sich die Servicetechniker
schnell einen Überblick verschaffen und
mit Rat und Tat helfen – selbst, wenn sie
gerade am anderen Ende der Welt unter-
wegs sind. Mit Hilfe der Software eCat-
cher kann sich der Servicetechniker direkt
mit der Steuerung verbinden und das Pro-
gramm anpassen. Die Umrichter werden
über eine CAN-Schnittstelle angespro-
chen. Zur Kontrolle und Sicherheit ist jeder
Umrichter zusätzlich über einen Industrial
Ethernet Switch von Wachendorff an das
Anlagen-interne lokale Netzwerk (LAN)
angebunden. Die Industrial Ethernet Swit-
ches von Wachendorff sind besonders ro-
bust und wurden speziell für industrielle
Umgebungen entwickelt. Unterschiedliche
Varianten und Ausführungen von Ethernet
Media Convertern mit zwei Ports bis zu
Switches mit neun Anschlussmöglichkei-
ten – wahlweise als
Kombination aus
RJ45- und Fiber-
Ports – stehen im
Bereich der unma-
naged Switches zur
Verfügung. Die DIN-
Hutschienen-Swit-
ches mit IP30 und
Fast Ethernet bieten
in diesem Fall die
Basis für eine Kom-
munikation über In-
dustrial-Ethernet.
Auch im Schalt-
schrank der Anlage,
an der in der Werk-
statt gerade die
letzten Handgriffe vorgenommen wer-
den, sind ein Router und ein Switch von
Wachendorff zu finden. „Wir sind sehr
glücklich über die leistungsfähigen Pro-
dukte und den sehr guten und kompe-
tenten Support“, schildert Tim Hamacher,
der gerade noch ein paar Tests vornimmt,
bevor auch diese Craftengine ihre Reise
um den halben Globus antreten wird. Für
die Zukunft steht sowohl eine Aufzeich-
nung der Anlagendaten und ein umfas-
sendes Alarm-Management auf dem Plan,
um damit weitere Anlagenoptimierungen
und auch die vorausschauende Wartung
zur Routine werden zu lassen. Funktio-
nen, die sich mit der Kombination aus
Router und dem Portal leicht einrichten
lassen. In der Werkstatt stehen neben
den kompakten 10kW Maschinen auch
neu entwickelte Powerpacks, die bis zu
40kW liefern können. Und das ist noch
nicht das Ende der Fahnenstange: So will
man mit weiteren industriellen Partnern
große Mehrzylindermotoren bauen, um
irgendwann auch Leistungen im dreistel-
ligen Kilowatt zu erzielen. ■
Der Autor Helmut Halmburger ist
Produktmanager Industrielle Kommunikation
bei der Wachendorff
Prozesstechnik GmbH & Co. KG.
www.wachendorff-prozesstechnik.de
| FERNWIRKEN UND FERNWARTEN
IT&Production 11/2018
Dieses Bild zeigt den Prüfstand, in dem der Kolbenexpander auf Herz und Nieren getestet und optimiert wird.
ABWÄRMEVERSTROMUNG
Die Steuerung für das Craftengine: Mit dabei sind Fernwartungsrouter und Switche. Ohne Fernwartung wird erst gar nichts ausgeliefert.
Bilder: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG
Viele Anwendungen, die Mobilfunkverbindun-gen nutzen, befinden sich an abgelegenenOrten. Die Anfahrt, um den Mobilfunkrouterzu tauschen, ist oft teurer als die Anschaffungder neuen Komponenten.
KKonkrete Aussagen zu finden, ab
wann 3G nicht mehr zur Verfügung
steht, ist derzeit nicht ganz einfach.
Ein Abschnitt in den AGBs der Deutschen
Telekom besagt: „Die dort aufgeführte
Netztechnologie 3G (UMTS (Universal Mo-
bile Telecommunications System) und
HSPA (High Speed Packet Access) im Mo-
bilfunknetz der Telekom ist – vorbehaltlich
einer Verlängerung – nur bis zum 31.12.2020
verfügbar.“ Einige UMTS-Frequenzen der
Telekom laufen 2020 definitiv aus und wer-
den neu vergeben. Vodafone hat angekün-
digt UMTS europaweit zwischen 2020 und
2021 abzuschalten. Die Telefonica (O2) hat
sich diesbezüglich noch nicht geäußert.
2100MHz wird derzeit bei der Telekom in-
tensiv für eine LTE-Nutzung getestet, da
dieser Standard neben dem 5G-Netz wei-
terhin verfügbar sein wird.
Die Frage nach dem Wann
Auch wenn es bei den Anbietern noch
keine finale Aussage gibt, wann die 3G-
Technologie endgültig abgestellt wird,
sollte ein Umstieg in Betracht gezogen
werden. Denn die Kommunikationsanbie-
ter sind damit beschäftigt, die Netze für
LTE und 5G weiter auszubauen und wer-
den für die Pflege der Infrastruktur von 2G
oder 3G wohl kaum noch Aufwand betrei-
ben. Zukunftssicher ist man mit diesen
Netzen also nicht. Außerdem befinden sich
Anlagenteile, die per Fernwartung über-
wacht werden, meist an sehr abgelegenen
Orten. Wenn die Anlage wie geplant läuft,
kommt dort vielleicht einmal pro Jahr ein
Mitarbeiter vorbei, um nach dem Rechten
zu sehen. Dabei ist die Anreise oft zeitauf-
wändig. Müssen in einer solchen Anlage
Komponenten getauscht werden, können
die Kosten für Anreise und Austausch der
Komponenten die eigentlichen Anschaf-
fungskosten deutlich übersteigen. Ist die
Notwendigkeit also absehbar, sollte der
Tausch frühzeitig geplant werden, um ihn
im Zuge einer ohnehin geplanten Instand-
haltung vorzunehmen und damit Kosten
zu sparen. Das gilt auch im Zusammenhang
mit der Abkündigung von 3G.
Fallback auf 2G
Die Abschaltung betrifft derzeit 3G-
Netze, die deutschlandweit nie flächen-
deckend zur Verfügung standen. Somit
sehen auch die meisten Modems und
Router mit UMTS einen automatischen
Fallback auf 2G vor. Daher nehmen man-
che Anwender die bevorstehende Ab-
kündigung entspannt. Jos Zenner, Ge-
schäftsführer der Welotec GmbH warnt
jedoch: „Sich auf den automatischen Fall-
back zu verlassen ist eine trügerische Si-
cherheit. In zahlreichen Kommunikations-
netzen laufen bereits viele Systeme auf
2G. Kommen durch den Fallback weitere
dazu, kann es leicht zur Überlastung ein-
zelner Zellen kommen und die gesamte
Kommunikation darunter leiden oder gar
komplett ausfallen.“ Da auslaufende Fre-
quenzen für andere Standards vergeben
werden, steht zudem künftig für 2G ein
kleineres Frequenzspektrum zur Verfü-
gung. In anderen Ländern könnte diese
Fallback-Strategie generell problema-
tisch werden. In der Schweiz hat bei-
Mobilfunktechnik hat sich in den letzten Jahren rasant
entwickelt. Mehr Bandbreite und höhere Datenraten
lautete dabei die Devise. Beim industriellen Fernwir-
ken sind jedoch nach wie vor Modems und Router im
Einsatz, die auf den 2G- oder 3G-Standard setzen. In
absehbarer Zeit werden diese Kommunikationsnetze
jedoch abgeschaltet.
IT&Production 11/2018
Wenn das ganze Netz offline geht
Funktechnik umrüsten
FERNWIRKEN UND FERNWARTEN | FUNKÜBERTRAGUNG
Bild
: Wel
otec
Gm
bH
spielsweise der zweitgrößte Netzbetreiber ange-
kündigt, 2G bereits Ende 2018 einzustellen.
LTE als Lösung
Geht es jedoch darum, in Zukunftssichere Lösungen
zu investieren, scheuen viele Unternehmen die Kos-
ten und fragen sich, ob moderne Kommunikations-
standards für ihre Anwendungen nicht überdimen-
sioniert sind. Eine Lösung lautet LTE. Nach derzeiti-
gem Planungsstand wird LTE teilweise in den 5G-
Standard eingehen und ist damit zukunftssicher.
Technisch gesehen handelt es sich dabei nicht um
einen einzigen Standard, sondern um mehrere. Mit
LTE Cat. 1 beziehungsweise LTE Cat. M1 steht Anwen-
dern aus dieser Sammlung ein Standard zur Verfü-
gung, der nicht nur von den Datenraten, sondern
auch bei Anschaffungs- und Datenübertragungskos-
ten im Bereich von UMTS liegt. Für den Umstieg gilt
es jedoch zu bedenken, dass viele Geräte, die 2G-
oder 3G zur Kommunikation nutzen, bereits seit
etwa 2004 im Einsatz sind. Sie entsprechen somit
nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik und sind
nicht für die LTE-Nutzung ausgelegt. Der Umstieg
bringt also auch eine generelle technische Verände-
rung von analoger Wählverbindung auf IP-Netze mit
sich. Der Tausch des Modems oder Routers erfordert
dann in vielen Fällen auch eine Anpassung der ge-
samten nachgeschalteten Anwendung.
Tausch innerhalb zwei Jahren
Die Kommunikationsexperten von Welotec schät-
zen, dass aktuell hunderttausende 2G- bzw. 3G-
Geräte deutschlandweit im industriellen Einsatz
sind, die in den nächsten zwei Jahren ausge-
tauscht werden müssen. Das Unternehmen bietet
Anwendern mit dem TK535L1 eine Alternative zu
UMTS/GPRS-Modems und Routern. „Anfang 2019
werden wir Router mit LTE Cat. 1 serienmäßig im
Sortiment haben”, sagt Zenner.
Zusätzliche Basisstationen notwendig
Das Unternehmen schätzt, dass noch einige Jahre
vergehen, bis 5G in Deutschland flächendeckend ver-
fügbar ist. Die neuen Frequenzen sollen im Frühjahr
2019 versteigert werden. Bis 2022 soll das Netz groß-
flächig ausgebaut werden. Die Technologie nutzt u.a.
hohe Frequenzen, deren Funkwellen sich schlechter
ausbreiten, dafür aber eine bessere Datenübertra-
gungsrate bieten. Daher müssen zusätzliche Basissta-
tionen aufgebaut werden, die per Glasfaser ange-
bunden werden müssen, damit die Datenleitungen,
also das Backbone des Mobilfunknetzes, nicht die
Kommunikationsgeschwindigkeit der Luftschnitt-
stelle einbremsen. Netzbetreiber versprechen u.a.
Bandbreiten von mindestens 100MBit für jedes End-
gerät und Latenzzeiten von 1ms. Network Slicing si-
chert einem Teilnehmer des Mobilfunknetzes jeder-
zeit die benötigten Charakteristika der Verbindung
wie verfügbare Bandbreite, Latenzzeiten zu und er-
möglicht so neue Anwendungen etwa annähernd in
Echtzeit über das Mobilfunknetz. Aber auch zahlrei-
che industrielle Einsatzbereiche werden von den Vor-
teilen der 5G-Technologie profitieren. ■
Die Autoren sind Dennis Kock,
Geschäftsfeldentwicklung
Smart Infrastructure bei Welotec und
Dipl.-Ing. (FH) Nora Crocoll,
Redaktionsbüro Stutensee.
www.welotec.com
FUNKÜBERTRAGUNGBi
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