eks Engel „s-live“-System: Connectivity am Puls der Zeit

Christian Gieseler
Prokurist und Entwicklungsleiter der EKS Engel CS GmbH & Co. KG, Wenden/Deutschland

„Unser Ziel ist es, dass sich die TSN-Switches ebenso einfach in Betrieb nehmen lassen wie unsere anderen Ethernet-Geräte. “

Herr Gieseler, Active Connectivity-Komponenten für einen Plug & Produce-Einsatz sind heute gefragter denn je. Inwieweit unterstützt EKS Engel hierzu seine Kunden mit seinen Kommunikationslösungen und Dienstleistungen?

Wir stellen seit Ende der 1980er-Jahre industriegerechte Lösungen für die Datenkommunikation über Lichtwellenleiter und Kupferkabel her. Heute reicht unser Produktspektrum von Feldbuskonvertern über Ethernet-Switches bis hin zu Livestreaming-Systemen für die Video-Kollaboration. Darüber hinaus entwickeln wir kundenspezifische Produkte und unterstützen die Anwender bei der Planung, Umsetzung und Wartung hochverfügbarer Netzwerke. Um unsere Geräte in Betrieb zu nehmen, müssen diese lediglich über DIP-Schalter konfiguriert werden, wozu keine umfassenden IT-Kenntnisse erforderlich sind. Außerdem lassen sich Konfigurationen hinterlegen und via SD-Karte oder USB-Stick auf andere Geräte übertragen, die sie dann beim Booten automatisch übernehmen. Ein weiteres Beispiel dafür, wie unsere Produkte den Plug & Produce-Einsatz unterstützen, sind unsere Switches für Profinet-Applikationen. Denn sie lassen sich mit den Werkseinstellungen in das Netzwerk integrieren und werden dann vom Controller automatisch konfiguriert.

Der Ethernet-Switch e-light 2MA, der die Anforderungen der Profinet-Konformitätsklasse B erfüllt, lässt sich komplett in Automatisierungssysteme wie TIA und Codesys integrieren.

Reichen Ihre Kommunikationslösungen bis in eine Cloud oder bewegen sich diese ausschließlich auf der Maschinen-/Anlagenebene?

Zurzeit werden unsere Lösungen auf der Maschinen-/Anlagenebene eingesetzt. Aber wir beschäftigen uns natürlich auch mit einer durchgängigen Datenübertragung bis in die Cloud, beispielsweise über sogenannte IoT-Gateways. Da wir mit unseren Kunden ständig im Dialog sind, sehen wir jedoch, dass es durchaus noch Bedenken gibt, die Daten aus dem Produktionsbereich in die Cloud zu bringen. Denn es lässt sich nicht wegdiskutieren, dass sich in den Transportprotokollen immer wieder Sicherheitslücken zeigen wie etwa jüngst bei MQTT und CoAP. Kurzum: Wir werden in Zukunft Lösungen für die Kommunikation bis in die Cloud entwickeln, aber darauf achten, dass die Kunden genau festlegen können, welche Daten sie in die Cloud schicken möchten und welche nicht.

Auf der Bedienoberfläche eines Switches mit „FiberView“ wird der Status der Lichtwellenleiter-Strecke über eine Ampel visualisiert, was ein vorausschauendes Handeln ermöglicht.

Inwiefern nimmt der neue unabhängige Standard OPC UA TSN Einfluss auf Ihr Produktspektrum bei Fiber Optic-Systemen für Feldbusse, Ethernet-Switches und Livestreaming-Systemen für Video-Kollaborationen?

OPC UA über TSN wird sicherlich zu einem zentralen Baustein für das Netzwerk der smarten Fabrik werden, da muss man kein Prophet sein. Für uns heißt dies, dass wir unsere Ethernet-Switches TSN-fähig machen müssen und sie dann in Testbeds integrieren, um ihre Praxistauglichkeit nachzuweisen. Eine entsprechende Hardware-Plattform, die uns als Technologieträger dient, haben wir bereits entwickelt. Zurzeit sind wir dabei, die Software für die Konfigurationsschnittstelle zu schreiben. Ziel ist es, dass sich die TSN-Switches ebenso einfach in Betrieb nehmen lassen wie unsere anderen Ethernet-Geräte. Das ist sozusagen der gordische Knoten, den es zu durchtrennen gilt. Obwohl OPC UA über TSN für unsere Feldbuskonverter und die Livestreaming-Systeme für die Video-Kollaboration keine beziehungsweise nur eine untergeordnete Rolle spielt, ist diese Technologie für uns eine wichtige Kernkompetenz. Denn unsere Kunden bewegen sich in dynamischen und innovativen Märkten, die durch Trends wie Industrie 4.0 gekennzeichnet sind.

Wirkt sich OPC UA TSN bereits auch auf Ihre kundenspezifischen Kommunikationsdienstleistungen aus – und wenn ja, in welchen Branchen-Applikationen?

Es laufen zwar noch keine kundenspezifischen Entwicklungsprojekte, aber wir haben erste Anfragen bekommen, vor allem aus der Automobilindustrie und dem Maschinenbau. Sie zeigen uns, dass diese Technologie für die Anwender immer mehr an Bedeutung gewinnt. TSN umfasst jedoch fast ein Dutzend Standards. Deshalb muss man sich im konkreten Fall jeweils genau anschauen, ob es wirklich erforderlich ist, alle anzuwenden. Denn natürlich sind auch Lösungen möglich, in denen nur einige Standards verwendet werden müssen, um die Anforderungen einer Applikation komplett abzubilden.

Welche Ihrer Kommunikationslösungen kommen speziell bei Fernwartungen zum Einsatz?

Unsere Lösungen sind nicht auf die klassische Fernwartung ausgerichtet, sondern ermöglichen einen smarten Remote Support. Der Fokus liegt auf der Video-Kollaboration, mit der das Wissen von Experten in Echtzeit weltweit zur Verfügung gestellt werden kann, ohne dass diese vor Ort sein müssen. Dadurch können etwa Maschinenbauer nicht nur Wartungs- und Reparaturarbeiten effizienter durchführen, sondern auch zusätzliche Dienstleitungen wie Schulungs- und Instandhaltungsverträge anbieten. Mit unserem portablen „s-live“-System bieten wir eine plattformunabhängige Lösung an, mit der sich Livestreams aus Bild und Ton in hoher Qualität via Internet übertragen lassen. Außerdem ist es möglich, dieses System auf die speziellen Anforderungen von Kunden anzupassen. Beispielsweise kann es an ERP-Systeme angebunden werden, um wiederkehrende Fehler einfacher zu erkennen und frühzeitig handeln zu können.

Wie steht es dazu mit der sicheren Datenübertragung?

Die Daten werden über HTTPS übertragen und sind somit durch Sicherheitszertifikate geschützt. Um größtmögliche Abhörsicherheit zu gewährleisten, werden die Livestreams zusätzlich auf mehrere Kanäle aufgesplittet. Denn die Hardware des „s-live“-Systems lässt sich beispielsweise über zwei Mobilfunkverbindungen sowie ein kundeneigenes WLAN-Netz an das Internet anbinden und verwendet diese drei Kanäle dann, um das Videosignal zu zerhacken. Selbst wenn es gelänge, einen Kanal abzuhören, wäre nichts außer einem Datenrauschen zu empfangen. Die Server, über die unser System läuft, stehen ausschließlich in deutschen Rechenzentren. Wenn die Kunden es wünschen, können sie ihre Daten jedoch auch selber hosten. Dadurch haben sie die volle Kontrolle darüber, wer auf die Informationen zugreifen kann, was gerade nach dem Inkrafttreten der EU-Datenschutz-Grundverordnung ein wichtiger Aspekt ist.

Eine stabile Datenübertragung ist das A und O, um Netzwerkausfälle zu vermeiden. Wie löst EKS Engel diese Problematik?

Das hängt von der jeweiligen Technologie ab. Bei Ethernet unterstützen unsere Switches Redundanzprotokolle wie MRP oder RSTP sowie künftig auch den TSN-Standard IEEE 802.1CB (Seamless Redundancy), die durch Umschaltzeiten im niedrigen Millisekundenbereich eine hohe Netzverfügbarkeit gewährleisten. Außerdem haben wir einen optischen Bypass, der dafür sorgt, dass bei Multiple Points of Failure nur die über die ausgefallenen Teilnehmer gesteuerten Applikationen betroffen sind, das übrige Netzwerk jedoch physikalisch bestehen und damit funktionstüchtig bleibt. Auch unsere Feldbuskonverter ermöglichen Ringtopologien mit schnellen Redundanzmechanismen. Mit „FiberView“ bieten wir zudem ein Monitoring-System an, das in Ethernet-Switches wie auch Feldbuskonverter integriert werden kann. Es signalisiert, ob das Budget einer optischen Verbindung im grünen, gelben oder roten Bereich liegt, sprich wenn es Zeit wird, zu handeln. Und unser System für die Video-Kollaboration beugt einem Ausfall der Datenübertragung vor, indem es ständig die Bandbreite der verwendeten Kanäle misst.

Im Zuge von Industrie 4.0 gilt es auch Brownfield-Anlagen fit für das neue digitale Zeitalter zu gestalten – bietet EKS Engel auch für diese intelligente Kommunikationslösungen?

Ja, wir haben bereits Lösungen umgesetzt, mit der Daten aus einer Technologie in eine andere übergeben werden können, von der Parallelverdrahtung über Feldbusse bis hin zu Industrial Ethernet. Künftig wird das Thema Retrofit sicherlich noch wichtiger werden. Denn es müssen immer mehr ältere Anlagen in Industrie 4.0-Applikationen eingebunden werden, wenn Unternehmen die Vorteile dieses Ansatzes in vollem Umfang nutzen möchten. Als Netzwerkspezialist sind wir in der Lage, maßgeschneiderte Schnittstellen für jedwede Anwendung zu entwickeln, sodass sich unsere Kunden auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren können.

Herr Gieseler, besten Dank für Ihre informativen Ausführungen!