Významní výrobcovia v automobilovom priemysle sa obracajú výhradne k ethernetu. Prečo? Z jediného dôvodu: celá výrobná linka sa môže nachádza v jednej fyzickej sieti a zároveň umožňuje pripojenie z akéhokoľvek miesta na ktorýkoľvek uzol umiestnený v sieti. Ide o obrovský krok vpred z dôb dávno minulých, keď mali výrobné spoločnosti skupinu izolovaných zbernicových sietí – na každom stroji jednu. Teraz vďaka ethernetu získajú jednotnú sieť, ktorú je oveľa jednoduchšie spravovať.

Z pohľadu architektúry je dizajn jednoduchší, čistejší a dáva možnosť používateľom prihlasovať sa do siete z ľubovoľného miesta. Po pripojení možno použiť nástroje, pomocou ktorých sa dá zistiť, či je daný uzol funkčný, a možno získať podrobnejšie údaje na lepšie rozhodovanie. Zrátané a podčiarknuté: implementácia ethernetu do výrobného procesu otvára dvere novým technologickým vlastnostiam, napríklad voľný tok výrobných údajov či zjednodušené monitorovanie a údržba zariadení. Treba však zvážiť niekoľko faktorov, ktoré treba mať na pamäti pred rozhodným krokom.

Päť kľúčových faktorov

1. Je to evolúcia a nie revolúcia

Ak požiadavky na výrobnú linku presiahnu možnosti starých zbernicových sietí, ethernet sa dostáva do pozície ich nástupcu. Veľká šírka pásma, jednokáblové siete a vertikálna integrácia predstavujú rozhodujúce parametre pri evolúcii prevádzkových technológií. Ethernet nemusí nutne nahradiť zbernicové technológie, no nadväzuje na ne. Ak je v systéme použitá stará zbernicová sieť, tak jednou z výhod ethernetu je, že výmena sa môže realizovať v malých častiach. To možno zrealizovať na zbernicovej úrovni v niekoľkých fázach alebo integrácia môže prebiehať na vyššej úrovni podnikovej siete či priamo na serverovej úrovni. Keďže plánovanie a realizácia môžu prebiehať v malých skupinách, riadenie je pomerne jednoduché. Staré zariadenia netreba vybrať a začať od nuly. PROFINET dokáže integrovať staršie komunikačné rozhrania cez Proxy zariadenie, ktorého protokol mapovania je definovaný v špecifikácii PROFINET.

2. Dôležitá je migračná stratégia

Inštalácia ethernetu vo výrobných podnikoch nevyžaduje kompletné prepracovanie použitých zariadení. Vďaka zariadeniam, ako sú Proxy servery a brány, možno navrhnúť výrobné linky a stroje, ktoré sa dajú integrovať s existujúcim vybavením do siete. Konkrétne podrobnosti o migrácii môžu byť vyriešené pri analýze časového plánu a rozpočtu. Kľúčom k úspechu je stratégia a nepristupovanie k projektu náhodne. Ako bude vyzerať konečný produkt? Všetky potrebné kroky by mali byť založené na tejto vízii.

3. Komunikácia a spolupráca všetkých funkcií

Zapojenie technikov a IT pracovníkov v ranej fáze plánovania umožňuje spoločnostiam jasne vymedziť úlohy a povinnosti všetkých zúčastnených. Webové nástroje na správu a iné technológie pomáhajú technikom upraviť a udržiavať výrobnú sieť bez IT nástrojov alebo hlbokých odborných znalostí. Napríklad použitím sieťových zariadení PROFINET majú všetky integrované zariadenia webové nástroje na správu. Implementáciu na výrobnej ploche typicky zabezpečujú technici a nie IT pracovníci. Preto je dôležité, aby bolo do procesu plánovania zapojené aj IT oddelenie. Ak IT vie, čo výroba plánuje na základnej riadiacej úrovni, môžu predložiť návrhy na optimalizáciu siete z pohľadu IT (napríklad zabezpečenie a spravovateľnosť). Vzhľadom na to, že technici sú v prvej línii implementácie, webové nástroje by nemali byť určené pre IT odborníkov. Kolektívna vízia a dokonalá spolupráca je kritickou vlastnosťou.

4. DMZ pre vyššiu bezpečnosť

Jednou z veľkých výziev na výrobnej ploche je oddelenie výrobnej siete od ostatných (IT a podniková sieť a pod.). Implementácia segmentovanej siete, takzvanej demilitarizovanej zóny (DMZ) v ethernetovej infraštruktúre medzi výrobnými a obchodnými sieťami, pomáha ochrániť pred nežiaducim informačným tokom do iných sietí. Týmto spôsobom sa darí nielen udržať nechcené informácie mimo siete, ale tiež bráni neoprávneným osobám v prístupe do citlivých častí siete. DMZ je vytvorená pomocou zabezpečovacieho zariadenia, ktoré obsahuje firewall s oddelenými pravidlami pre prenos informácií medzi výrobnou časťou, DMZ a kanceláriami. V podstate ide o oddeľujúci bod medzi IT a technickou časťou prevádzky.

5. Bezpečnostné zariadenia určené pre automatizáciu

Ak spoločnosti používajú nástroje vytvorené IT v spolupráci s technikmi, nastavenie firewallu a bezpečných VPN riešia samostatne technici. Môžu napríklad zaviesť dvojitý DMZ firewall vytvorením firewallu v podnikovej sieti a firewallu na výrobnej ploche. Oba tímy potom majú vlastný firewall na svojej strane siete. Takto dokážu technici udržiavať vlastné siete a zvyšujú bezpečnosť DMZ. Riadený prepínač poskytuje informácie, ktoré pomôžu zabrániť prestojom a urýchliť riešenie problémov v prípade poruchy na výrobnej linke. Čím je výpadok na prevádzke drahší, tým dôležitejšie je investovať do riadeného prepínača. Ide totiž o investíciu. Riadený prepínač je síce finančne náročnejší, ale zvýšené náklady sú v porovnaní s nákladmi na prestoje triviálne. Riadené prepínače sú integrované aj do zariadení PROFINET, takže možno získať rovnaký druh diagnostických informácií zo samotného prepínača alebo z prepináča v zariadení PROFINET.

Záver

Akceptácia ethernetu na prevádzkovej úrovni je v plnom prúde. Spolupráca medzi IT a technikmi prináša technologické prínosy pre obe strany. Praktické úvahy o migrácii a bezpečnosti pomáhajú zaistiť, aby tento trend implementácie ethernetu na prevádzkovej úrovni prebiehal hladko.

Carl Henning, PI North America
www.us.profinet.com