Industrial Wireless: WLAN-Lösungen für die Industrie

Anbieter zum Thema

MPDV Mikrolab GmbH

invenio Virtual Technologies GmbH

UberCloud

Für viele Unternehmen steht das Thema Digitalisierung ganz oben auf der To-do-Liste. Einige starten mit einzelnen Projekten, andere planen den Wandel hin zur Smart Factory. Bei allen Ansätzen ist eine stabile und sichere Plattform erforderlich, mit der die Geräte, Maschinen und Anlagen vernetzt werden können.

Um den Datenaustausch zu optimieren, bietet sich ein leistungsstarkes WLAN-Netzwerk an. Aber was muss eine ideale Industrial Wireless-Lösung als Fundament für den digitalen Austausch in der Industrie leisten können, damit sie auch die wachsenden Anforderungen erfüllt? Immer mehr industrielle Betriebe implementieren automatisierte Prozesse und IoT-Anwendungen, um die Effizienz und Flexibilität ihrer Produktion zu erhöhen. Auf dem Weg zur Smart Factory werden Prozesse und Arbeitsschritte digitalisiert und miteinander vernetzt.

Datenzugriff von überall möglich machen

Im Zuge der Machine-to-Machine (M2M)-Kommunikation können die unterschiedlichen Geräte, Anlagen und Maschinen eine Vielzahl von Daten nahezu in Echtzeit austauschen und sind weitestgehend autonom betrieben. Die Vorteile von hochgradig digitalisierten und miteinander vernetzten Anlagen sind offensichtlich. Unter anderem werden die Prozesse optimiert und die Produktionszeiten verkürzt. So sind eine gesteigerte Produktivität sowie eine flexiblere Produktion sichergestellt. Mitarbeiter können sich so auf die Kontrolle und Optimierung der Prozesse konzentrieren. Ein weiterer Pluspunkt von vernetzten Maschinen und in Echtzeit ausgetauschten Daten: Jeder kann stets auf diese Daten zugreifen, was auch für eine effizientere Supply Chain von Nutzen ist.

Vom Drucker über die Videoüberwachung bis hin zu großen Maschinen und Anlagen – der Wandel hin zur Smart Factory erfordert ein verlässliches Netzwerk, über das die Geräte und Anlagen miteinander vernetzt werden können. Um den Datenaustausch zu ermöglichen, bieten sich Drahtlos-Verbindungen über Funk an, da viele industrielle Geräte gar nicht über Kabel angebunden werden können. Die Nutzung eines flächendeckenden WLAN-Netzwerks ermöglicht in Smart Factories die verlässliche und effiziente Vernetzung von Anlagen, Maschinen und IoT-Anwendungen.

Was das optimale Industrial Wireless auszeichnet

Die Fläche von industriellen Anlagen ist häufig riesig; die gewählte WLAN-Lösung sollte folglich auch die gesamte Anlage flächendeckend mit WLAN versorgen können. Zudem herrschen in Industrieumgebungen oftmals raue Bedingungen – seien es Staub, Feuchtigkeit oder durch den Betrieb der Maschinen bedingte hohe Temperaturen. In Outdoor-Bereichen – beispielsweise in Lade- oder Lagerbereichen – kommen außerdem noch wechselhafte Witterungsbedingungen wie Wind, Schnee und Sonneneinstrahlung hinzu. All diesen äußeren Einflüssen müssen die Geräte standhalten können. Verwendete WLAN-Lösungen sollten außerdem widerstandsfähig gegenüber Interferenzen sein. Diese werden nicht selten von anderen Geräten verursacht, die hochfrequente Signale aussenden. In Innenbereichen ist die Nutzung von sechs Gigahertz von Vorteil, da es aktuell wenig Geräte gibt, die in sechs Gigahertz funken, und das Band daher weitestgehend frei von Interferenzen ist.

Aus technischer Sicht sollte das WLAN-Netzwerk nicht nur für eine flächendeckende Abdeckung sorgen und hohe Bandbreiten bieten, sondern auch dann noch stabil funktionieren, wenn eine Vielzahl von Anwendungen und Nutzern auf das WLAN zugreift. Dafür sollten die Industrial-Wireless-Lösungen unter anderem den neuesten Standard Wi-Fi 6/6E erfüllen. Ein weiteres wichtiges Kriterium sind Support und Wartung auch aus der Ferne, damit eventuell auftretende Probleme unmittelbar erkannt und behoben werden können. Keine Industrieanlage gleicht der anderen – daher sollten stets individuelle Lösungen gewählt werden, die ganz genau auf die spezifischen Anforderungen und Bedürfnisse zugeschnitten sind.

WLAN in der Industrie: Fundament der Smart Factory

Mithilfe von WLAN Access Points lässt sich ein Netzwerk aufbauen, das hohe Bandbreiten bietet und die gesamte Fläche von industriellen Anlagen abdeckt. An unterschiedlichen Stellen im gesamten Industriebetrieb können mehrere Access Points installiert werden, um sicherzustellen, dass alle Bereiche wie Hallen, Büros und Lager mit WLAN-Signal versorgt werden. Sollen auch Außenbereiche Teil des Netzwerks sein, ist es wichtig, Access Points zu nutzen, die speziell für den Outdoor-Einsatz geeignet sind und extremen Witterungsbedingen standhalten.

Um die Reichweite des Netzwerks zu vergrößern, bietet sich die zusätzliche Installation von 60-Gigahertz-Richtfunk-Komponenten an. Über Point-to-Point (PTP)- und Point-to-Multipoint (PMP)-Lösungen können auch abgelegene Orte oder Umgebungen mit vielen Interferenzen an das Netzwerk angeschlossen werden. Damit ist Richtfunk bestens für die Anbindung von weitläufigen industriellen Außenbereichen geeignet. So können auch Anlagen und Maschinen im Outdoor-Bereich mit der Smart Factory verbunden werden, ohne Kabel installieren zu müssen.

Ein wichtiges Thema ist außerdem die Sicherheit des drahtlosen Netzwerks. Vor allem jene Geräte, die schon länger im Netzwerk sind und in Vergessenheit geraten könnten, sollten regelmäßig überwacht werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass alle Geräte, Anlagen und Anwendungen gepatcht sind und die richtige Software installiert haben. Mithilfe einer Security-Edge-Lösung lassen sich im gesamten Netzwerk Sicherheitsrichtlinien implementieren und verwalten.

Das letzte wichtige Element für Industrial WLAN ist die Verwaltung des Netzwerks. Um sicherzugehen, dass das Netzwerk stets reibungslos funktioniert, ist die Installation einer Managementplattform (in der Cloud oder On-Premises) empfehlenswert. Damit können das Netzwerk und seine einzelnen Bestandteile ganz einfach und übersichtlich verwaltet werden. Treten einmal Komplika­tionen auf, wird man umgehend alarmiert und kann das Problem beheben – auch remote. Mit der richtigen Managementplattform wird aus der Ansammlung einzelner Bestandteile ein ganzheitliches Netzwerk.

Wireless-Lösung in der Öl- und Gas-Branche

Die Gulf of Suez Petroleum Company ist ein großer Ölkonzern mit On- und Offshore-Betrieb und setzt auf ein Wireless-Netzwerk, um die Effizienz ihres Betriebs zu erhöhen. In einem Bereich von 150 Kilometern wurden WLAN- und Richtfunk-Komponenten installiert, um verschiedenen Anlagen und Systemen mit Highspeed-Verbindungen zu vernetzen und den Betrieb so zu optimieren. Neben WLAN Access Points, Point-to-Point- und Point-to-Multipoint-Richtfunk-Komponenten wurde auch eine Cloud-Management-Plattform für die Verwaltung des Netzwerks implementiert.

Das Wireless-Netzwerk unterstützt den Ölkonzern beispielsweise bei der Erfassung und Analyse von großen Datenmengen. Auch die Verwaltung sowie Kontrolle von Anlagen, die auf Offshore-Plattformen installiert sind, kann so in Echtzeit gewährleistet werden. Mithilfe von Fünf-Gigahertz-Richtfunk wurden drei abgelegene Verarbeitungsbereiche, neun Produktionsanlagen und Offshore-Anlagen sowie insgesamt 80 abgelegene unbemannte Produktionsplattformen an das Netzwerk angeschlossen. Die Anwendungsbereiche des Netzwerks umfassen Datendienste, Wetterstationen, Systeme zur Schiffsverfolgung, IP- und Videotelefonie sowie die CCTV-Videoüberwachung.

Industrial Wireless – die Zukunft der Industrie

Durch die fortschreitende Digitalisierung von industriellen Prozessen und die rasante Entwicklung hin zur Smart Factory ist es erforderlich, Maschinen und Anlagen miteinander zu vernetzen. Dabei kommt es auf reibungslose Prozesse, eine Datenübertragung in Echtzeit sowie die nahtlose Integration von IoT-Anwendungen an. Die Kombination aus WLAN Access Points, Richtfunk und einer Managementplattform ist hier die optimale Lösung für Industrial Wireless in Smart Factories, in denen alle Anlagen und Anwendungen miteinander vernetzt sind. In Zukunft ist es denkbar, dass die Technologien 5G und WLAN für die industrielle Anwendung koexistieren und sich gegenseitig ergänzen werden.

Die Autorin Tabatha von Kölichen ist Regional Sales Director DACH, Benelux und Israel bei Cambium Networks.

Lesen Sie auch: Heeds AI Simulation Predictor: Entwürfe schneller erstellen