Die digitale Zukunft ist sicher mit Hilscher-Lösungen

Hilscher netX-Kommunikationsprozessoren können sowohl als Master als auch als Slave für verschiedene Varianten von Industrial Ethernet verwendet werden. Das reduziert den Aufwand bei Entwicklung, Logistik, Produktion und Test von Geräten, Maschinen und Systemen erheblich.

Ing. Selim Kuljici
B.Sc. (FH), Geschäftsführer Österreich bei Hilscher

„Was Hilscher von den meisten anderen Anbietern auf dem Gebiet der industriellen Kommunikation unterscheidet, ist unsere multiprotokollfähige netX-Technologie. Dabei handelt es sich um Kommunikationsprozessoren, die nicht auf ein bestimmtes Protokoll zugeschnitten sind, sondern die dahinterliegenden generischen Funktionen für die Datenakkumulierung und -übertragung beherrschen, und zwar sowohl als Master als auch als Slave.“

Für Europa sind die aktuellen Wachstumsprognosen durchwachsen. Trotz dieser Herausforderung haben Unternehmen ihren Enthusiasmus für die Einführung von Lösungen für das Industrial IoT (IIoT) verstärkt. Laut einer aktuellen IDC-Umfrage rechnen 42 % der Befragten damit, dass ihre IIoT-Budgets im kommenden Jahr aufgrund der jüngsten geopolitischen und wirtschaftlichen Turbulenzen steigen werden, während 27 % mit reduzierten Budgets rechnen.

Hilscher bietet ein breites Portfolio der netX-Familie an. Erste Kommunikationslösungen auf Basis der netX-900-Technologie sind ab Mitte 2025 verfügbar.

Digitalisierung löst Probleme

Diese Ergebnisse decken sich mit den Schlussfolgerungen anderer von der IDC durchgeführter Studien, die durchweg darauf hinweisen, dass Unternehmen IIoT-Technologien als einen integralen Bestandteil zur Bewältigung der Unruhen auf dem Markt wahrnehmen. Unternehmen in der DACH-Region sind entschlossener denn je, die Digitalisierung und das IIoT voranzutreiben. „Dieser Ansatz wird als Mittel zur Bewältigung spezifischer Herausforderungen wie der Eindämmung des Energieverbrauchs und zur Vorbereitung langfristiger strategischer Transformationen gesehen“, betont auch Ing. Selim Kuljici, B.Sc. (FH), seit Anfang Jänner 2024 Geschäftsführer Österreich bei Hilscher. Fest steht, dass Anwender offensichtlich Unterstützung von Partnern benötigen, um IT- und OT-Infrastrukturen entsprechend aufzurüsten und ihr Business aktuell und zukünftig erfolgreich weiterzuentwickeln.

Die netX-Produktfamilie erstreckt sich von hoch integrierten und energieeffizienten Multiprotokollanwendungen (netX 51/52/90) bis hin zu hoch performanten Masteranwendungen (netX 100/500). Mit diesem flexiblen Portfolio eröffnen wir unseren Kunden den Zugang zu allen Märkten der Fabrikautomation.

Komplexität bewältigen mit Partnern

Trotz des großen Interesses und der ehrgeizigen Pläne für IIoT-Lösungen ist das aktuelle Entwicklungsniveau moderat. „Vom Erreichen ihrer Ziele sind die Unternehmen noch weit entfernt“, weiß Kuljici aus Erfahrung. So antworten in der Studie nur 7 % der Befragten, dass ihre Unternehmen IIoT-Initiativen umfassend implementiert haben, weitere 11 % sprechen von einer begrenzten Implementierung. Weitere 19 % befinden sich in der Phase der Pilotierung oder des Proof of Concept. Die Mehrheit der Unternehmen (62 %) gibt an, sich in den frühen Phasen von Recherche, Evaluation und Bewertung zu befinden. Die größte von Teilnehmern genannte Herausforderung ist die Komplexität der Implementierung, gefolgt von den Kosten sowie den mangelnden Kapazitäten für das Management und den Austausch und die Analyse von Daten in Echtzeit.

„Datenmanagement ist ein wichtiger Bereich, den Unternehmen angehen müssen“, erklärt der Vertriebsleiter und ergänzt: „Dabei darf vor allem auch die Sicherheitsfrage nicht aus den Augen verloren werden.“ Fakt ist: Die Komplexität von IIoT gekoppelt mit der hohen Anzahl an IIoT-Geräten in den Unternehmensnetzwerken lösen Sicherheitsbedenken aus. Diesen müsse man mit entsprechender Technik entgegenwirken – und das kann Hilscher laut Kuljici.

Der netX 90 Kommunikationscontroller ist der kleinste Multiprotokoll-SoC mit integriertem Applikationsprozessor auf dem Automatisierungsmarkt.

Die netX-Technologie entwickelt sich

Hilscher bildet seit vielen Jahren mit der netX-Technologie die Basis eines Produktportfolios von PC-Karten über Module bis hin zu Gateways. Mit der zunehmenden Verbreitung des Industrial IoT hat Hilscher den netX 90 auf den Markt gebracht – und das sehr erfolgreich. „Mit dem Aufstieg des Industrial IoT wurde Security eine Schlüsseltechnologie für cyber-physikalische Systeme. Dafür entwickelte Hilscher die nächste Generation von Netzwerk-Controllern basierend auf dem Erfolg des netX 51/52. Der netX 90 war der erste Baustein dieser neuen Familie“, so der Experte weiter. Die Vorteile liegen klar auf der Hand: eine hohe Integrationsdichte, eine optimierte Performance, verbesserte Verlustleistung und eine Eignung für industrielle Applikationen mit kleineren Formfaktoren. Alles in allem ist der netX 90 die Lösung von unübertroffener Flexibilität für eine Vielzahl industrieller Slave-/Geräteanwendungen in der Prozess- und Fabrikautomation.

Fakt ist: Produktionsanlagen sind zunehmend Ziele von Cyberangriffen. „Die Sicherheitsarchitektur von netX 90 und den folgenden Chip-Generationen schützen die Anlagen unserer Kunden“, ist Kuljici überzeugt. Im Detail bedeutet dies: eine On-Chip Security bis zum Security-Level 2 der IEC-62443-Norm liegt vor, ein interner Überwachungsmechanismus ist vorhanden sowie eine sichere Boot-Funktion und eine Authentifizierung, Integrität und eine Datenverschlüsselung. „Ein separater Applikationsprozessor erlaubt zum Beispiel das direkte Einbinden von Kunden-Anwendungen oder auch das Ausleiten von IIoT-Daten aus den Geräten und vieles mehr“, erklärt er weiter.

Die neue Generation der netX-Kommunikationscontroller

Kuljici fasst zusammen: „Unsere aktuelle netX 90-Chip-Plattform deckt wie erwähnt bereits einige der kommenden technischen Herausforderungen ab. Mit der Weiterentwicklung der Kommunikationsstandards, an denen Hilscher in zahlreichen technischen Arbeitsgruppen mitarbeitet, kommen nun weitere Anforderungen auf der Kommunikationsseite hinzu.“ Verschiedene TSN-basierte Protokollstandards wie PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT-G, CC-Link IE und OPC UA FX benötigen zur Vernetzung dezentraler Steuerungen Gigabit-Bandbreite. Edge-Geräte benötigen Datenzugang in die Feldebene ebenfalls mit Gigabit-Bandbreite und die aufkommende Virtualisierung von Steuerungen verschiebt einen Teil der Datenverarbeitung in die Feldgeräte. Neue Standards, Gigabit-Technologien und TSN – all das macht eine höhere Performance bei gleichbleibender Echtzeitfähigkeit und wachsenden Security-Anforderungen notwendig. „Bei Hilscher finden diese Neuerungen nun ihren Weg in eine neue Familie von Kommunikationscontrollern. Schritt für Schritt wird die netX 900-Familie weiterwachsen, um auch zukünftige Anforderungen zu erfüllen und noch mehr Flexibilität zu bieten“, erklärt er.

Die grundsätzliche Architektur sei den Angaben nach der des netX 90 ähnlich. „Wir haben die Trennung von Applikations- und Kommunikationsseite beibehalten. In der neuen Architektur sind zunächst zwei Echtzeitkanäle vorgesehen.“ Die netX-900-Familie wird dabei komplementär zum netX 90 positioniert. Und: Während der netX 90 für kleine Feldgeräte, komplexe Sensorik und kompakte Antriebstechnik optimal ist, werden die netX-900-Prozessoren komplexere Kommunikationsaufgaben für sichere Feldgeräte, Steuerungen sowie Edge-Geräte umsetzen. „Cybersecurity spielt dabei eine wesentliche Rolle und ist in unserem Design tief verankert“, erklärt der Fachmann weiter.

Datenübertragung auf hohem Niveau

Der Datenaustausch im Industriebereich erfährt also künftig höhere Anforderungen. „Aus jeder gewonnenen Information lässt sich schließlich ein Mehrwert für das Unternehmen generieren“, heißt es weiter. Bisher galt eine Datenübertragungsrate von 100 Mbit/s im industriellen Umfeld. Inzwischen hat sich auch hier der Anspruch weiterentwickelt. Dadurch, dass kontinuierlich mehr Daten in die Cloud übermittelt werden, die wiederum für Data Analytics und mehr genutzt werden, steigt der Bedarf für die Übertragungsraten.

„Allein der Maschinen- und Anlagenbau hat durch die zunehmende Anzahl an Sensoren einen enormen Daten-Übertragungsbedarf. Auch der Einsatz des Digitalen Zwillings schreitet voran“, so Kuljici. Und nicht zu vergessen: Die industrielle Bildverarbeitung spielt mit ihren Entwicklungen hinsichtlich KI und mehr eine Rolle bei der stetigen Entwicklung in Bezug auf zu übertragende Datenvolumen. „Die benötigte Datenbandbreite wächst“, weist er auf die Entwicklungen hin und führt aus: „Auf der SPS haben wir hier bereits über Gigabit-Technologie gesprochen. Ein wichtiger Punkt der Gigabit-Technologie im Industriebereich wird die Modularität sein. Das betrifft die Hardware und die Software.“ Es bleibt also sehr spannend hinsichtlich der Investitionen der Unternehmen einerseits und den geforderten technischen Herausforderungen andererseits. Kuljici ist sich sicher: „Hilscher bietet die passenden Lösungen.“