Sichere industrielle Kommunikation

Jürgen Burgholzer, Expert Industrial Communications Product Management & Business Development, Lapp Austria GmbH

Viele Störungen wirken auf den ersten Blick trivial, ihre Ursache liegt jedoch tief im strukturellen Fundament der Anlage: Wackelkontakte, fehlende oder mangelhafte Schirmung, unsaubere Erdung oder historisch entstandene Netzwerktopologien. Ein Beispiel aus der Praxis zeigt die Tragweite: In einer Verpackungslinie führte ein schlichtes Schirmungsproblem zu wiederkehrenden Fehlalarmen, weil Telegramme unvollständig ankamen. Fakt ist, dass KI‑Systeme, Robotik, Digitale Zwillinge und IIoT‑Anwendungen nur dann ihre volle Wirkung entfalten können, wenn die Kommunikationswege zuverlässig, stabil und störungsfrei arbeiten.

Cybersecurity wird in vielen Betrieben vor allem als Software‑ oder IT‑Thema verstanden, doch da steckt noch mehr dahinter. (Stockbild: 979343312)

Kurz erklärt: Resilienz in der Industrie

Resilienz beschreibt die Fähigkeit einer industriellen Anlage, trotz Störungen, EMV‑Einflüssen oder Netzwerkausfällen stabil zu bleiben und sich schnell zu erholen. Dazu gehören robuste physische Datenpfade, saubere EMV‑Führung, strukturierte Topologien und durchgängig hochwertige Daten. Nur wenn diese Basis stimmt, können OT‑Security, IIoT‑Prozesse und KI‑gestützte Funktionen zuverlässig operieren.

Cybersecurity beginnt vor der Firewall

Cybersecurity wird in vielen Betrieben vor allem als Software‑ oder IT‑Thema verstanden, doch da steckt noch mehr dahinter. In der Praxis liegen die Ursachen für Kommunikationsstörungen häufig in ganz analogen Schwachstellen. In schlecht konfektionierten Steckern, fehlerhafter Schirmauflage oder unzureichender Erdung. Ein typisches Beispiel: Eine Roboterzelle fiel sporadisch aus. Nicht wegen eines Angriffs, sondern durch einen unzuverlässigen RJ45‑Feldstecker, der Jitter und Paketverluste verursachte. Wer echte Cyber‑Resilienz erreichen will, beginnt daher immer auf der physikalischen Ebene. Bei der Verkabelung, den Steckverbindern, der EMV‑Führung und einer klar dokumentierten Netzstruktur.

IIoT – Datenqualität entscheidet

IIoT‑ und KI‑Anwendungen entfalten ihren Nutzen nur dann, wenn Daten vollständig, zuverlässig und zeitgenau ankommen. Ein realer Fall aus einer Qualitätsprüfung zeigt dies eindrucksvoll: Eine Industriekamera meldete fehlerhafte Teile, obwohl die Produktion einwandfrei lief. Ursache war eine gewachsene Switch‑Kaskade mit ungleichen Port‑Geschwindigkeiten, die Zeitstempel durcheinanderbrachte. Durch standardisierte Patch‑Konzepte, vorkonfektionierte Leitungen und klar definierte Port‑Profile (Speed/VLAN/QoS) lassen sich solche Fehler nachhaltig vermeiden und man erhält reproduzierbare Übertragungsqualität und verkürzte Inbetriebnahmezeiten.

Glasfaser in der Fabrik: Lichtgeschwindigkeit zählt

Mit zunehmender Robotik, Motion‑Control‑Anwendungen und KI‑basierten Auswertungen steigen die Anforderungen an Bandbreite und Latenz. Glasfaser bietet die notwendige Performance mit extrem geringer Latenz, hoher Störfestigkeit und langen Übertragungsstrecken. Entscheidend ist jedoch die Qualität der Ausführung. Korrekte Biegeradien, saubere Steckflächen, passende LWL‑Steckertypen und eine fachgerechte Trennung sensibler Produktionszonen sind essenziell. Viele Probleme entstehen nicht im Glasfaser‑Medium selbst, sondern bei der Montage. Das ist ein starkes Argument für industriell vorkonfektionierte, qualitätsgesicherte Glasfaserstrecken.

Was sind „gewachsene Switch‑Kaskaden“ und warum sind sie gefährlich?

Gewachsene Switch‑Kaskaden entstehen, wenn im Laufe der Zeit immer neue, kleine Switches „provisorisch“ ergänzt werden, wenn zusätzliche Ports benötigt werden. Statt eines stabilen, strukturierten Netzwerks entstehen lange, unübersichtliche Reihenschaltungen. Die Folgen sind steigende Latenzen, instabile Kommunikationspfade, Paketverluste, Jitter und Fehler, die auf den ersten Blick kaum nachvollziehbar sind. Best Practices setzen deshalb auf klar definierte Stern‑ oder Ringstrukturen, dokumentierte Uplinks und, wo sinnvoll, redundante Pfade statt weiterer Kaskaden.

Plug-&-produce: vorkonfektionierte Lösungen sind ein Gamechanger

Angesichts des Fachkräftemangels und hoher Komplexität zählt jede vermiedene Fehlstelle. Vorkonfektionierte Leitungen eliminieren die typischen Fehlerquellen der Feldmontage, erhöhen die Anlagenverfügbarkeit und sorgen für gleichbleibend hohe Qualität in allen Bereichen der Produktion. Sie erleichtern EMV‑saubere Installationen, beschleunigen Serviceeinsätze und ermöglichen eine eindeutige Rückverfolgbarkeit. Das ist die Grundlage für Produktionsnetze, die nicht beim kleinsten Fehler einknicken.

Die messbaren Effekte in der Praxis sind Paketverluste auf kritischen Pfaden: < 0,1 %, Jitter in Echtzeitnetzen (z. B. Motion‑Control): < 2 ms, Wiederanlaufzeit nach Störung: -30 bis -60 % und Inbetriebnahmezeit durch vorkonfektionierte Strecken: -20 bis -40 %.

Ihr nächster Schritt

Starten Sie mit einer strukturierten Begehung der „roten Zonen“, also jener Bereiche, in denen Kommunikationsstörungen erfahrungsgemäß am ehesten auftreten und in denen ein Ausfall sofort Folgen hat. Dazu zählen Robotikzellen, Kamerasysteme, Shuttle‑ und Fördertechnik, Antriebs‑ und Motion‑Control‑Bereiche sowie hygienekritische Stellen in Food‑&‑Beverage‑Umgebungen. Identifizieren Sie dort gezielt Verbindungen, die bereits Auffälligkeiten gezeigt haben oder an besonders kritischen Stellen liegen. Also jene Leitungen, bei denen Störungen sofort die Linie oder den Materialfluss beeinflussen würden. Auch stark belastete Strecken (bewegte Leitungen, EMV‑nahe Verlegung, enge Radien) sollten in die Prüfung einbezogen werden, denn sie sind statistisch deutlich störanfälliger.

Ersetzen Sie anschließend nur diese wenigen, klar erkennbaren Schwachpunkte durch vorkonfektionierte, EMV‑saubere Leitungen. In vielen Anlagen stabilisiert sich das Netzwerk bereits nach diesen gezielten Maßnahmen deutlich, ganz ohne großen Umbau oder Eingriff in die restliche Infrastruktur.

Wo Resilienz beginnt

Moderne Industrieproduktion wird durch KI, Robotik, IIoT und Digitale Zwillinge geprägt. All diese Technologien sind jedoch nur so gut wie die physische Kommunikationsbasis, auf der sie aufbauen. Resilienz beginnt deshalb auf der untersten Ebene bei Kabeln, Steckverbindern, Schirmung, Topologie und konsequenter Standardisierung. Wer hier investiert, steigert nicht nur Stabilität und Anlagenverfügbarkeit, sondern schafft die Grundlage für eine nachhaltige, sichere und skalierbare Produktion.