John Browett, General Manager der CC-Link Partner Association (CLPA) Europe
Connectivity ist der maßgebliche Erfolgsfaktor für die digitale Transformation, die derzeit in der Fertigungsindustrie stattfindet, und ihre Rolle gewinnt immer mehr an Bedeutung. Mit herkömmlichem industriellem Ethernet ist die Fertigungsindustrie lange Zeit gut gefahren. Auch hat sich die Ethernet-Technik im Laufe der Jahre weiterentwickelt und neue Herausforderungen und Anforderungen der industriellen Kommunikation bewältigt. Einige Technologien sind jedoch inzwischen überholt und hindern Unternehmen beim Zugang zur Industrie-4.0. Nur neue Technologien, die den Anforderungen von Smart Manufacturing, Industrial Internet of Things (IIoT) und Big Data genügen, können diese Hürden erfolgreich überwinden. Die TSN-Technologien bereiten für das derzeitige Industrial Ethernet den Weg in die Zukunft.
Was kann TSN für mein Unternehmen leisten?
Flexible, reaktionsschnelle und transparente cyberphysische Fabriken verlangen grundsätzlich übergeordnete Systeme, die die Überwachung, Steuerung sowie dezentrale und autonome Entscheidungen über alle Prozessabläufe hinweg ermöglichen. Der eleganteste Weg hierfür ist die Nutzung eines gemeinsamen Industrienetzwerks, in dem die Informationstechnik (IT) und die Operational Technology (OT) zusammengelegt werden. In der Praxis wird dies bislang nur von wenigen Unternehmen realisiert. Typischerweise arbeiten Industrieanlagen mit vielen verschiedenen Netzwerken, die nach und nach eingerichtet worden sind und zum damaligen Zeitpunkt unterschiedliche Aufgaben erfüllten. Die TSN-Technologie überwindet Grenzen, die zwischen den verschiedenen Netzwerken bestehen, durch die Möglichkeit, verschiedene Industrial-Ethernet-Protokolle in einer Netzwerkinfrastruktur zu integrieren.
Diese Fähigkeit wird über die Reihe von Standards definiert die unter IEEE 802.1 für TSN zu finden sind. Elementar sind die Standards 1588, 802.1AS und Qbv, die jeweils die Zeitsynchronisation von Geräten in einem Netzwerk bzw. die Bedienung von Prioritäten im Netzwerkverkehr definieren. Dies ermöglicht TSN, wichtige Prozessdaten zuverlässig und deterministisch zu verarbeiten und gleichzeitig Daten mit geringerer Priorität im selben Netzwerk zu transportieren. Somit schafft TSN nicht nur Produktivitätsvorteile, sondern senkt auch die Kosten für die Netzwerkinfrastruktur. Die Vereinigung von zeitkritischen und nicht zeitkritischen Daten in einem Netzwerk vereinfacht die Netzwerkplanung und verringert die Kosten für die Verkabelung sowie Netzwerkadministration und Betrieb (CAPEX/OPEX).
Vielfach wird beschrieben, dass das „Standard“-Ethernet mit TSN deterministisch werde. Das ist zwar richtig, doch adressiert TSN lediglich die Data-Link-Schicht des Ethernet-Protokolls. Übergeordnete Funktionen werden davon nicht beeinflusst und werden beibehalten. Dies sind typische industrielle Ethernet-Protokolle wie Safety und Motion Control. Dementsprechend müssen Anwender, die einen Migrationspfad zur künftigen industriellen Kommunikation gestalten möchten, auch bedenken, welche Möglichkeiten TSN darüber hinaus bietet und wie diese optimal genutzt werden können.
