Industrielle Automatisierung

3 häufige Netzwerkausfälle in Umgebungen der Fördertechnik/Intralogistik

Evan Van Heukelom

Jede Sekunde eines Netzwerkausfalls hat große Auswirkungen wie Umsatzeinbußen, verspätete Lieferungen und unzufriedene Kunden.  Lassen Sie uns besprechen, wie wir Ihnen helfen können, diese zu vermeiden.

 

Bevor die Systeme wieder in Betrieb genommen werden können, gilt es zunächst, in aller Eile jemanden zu finden, der das Problem erkennen und verifizieren, eine Lösung identifizieren und die richtigen Komponenten installieren kann. Je nach Ursache des Problems, der Höhe der Reparaturkosten und der Materialverfügbarkeit kann die Unterbrechung einige Minuten, Stunden oder Tage (oder noch länger) dauern.

 

Es gibt drei häufige Ursachen für Netzwerkausfälle, die besonders in Umgebungen der Fördertechnik/Intralogistik auftreten. Im Folgenden werden wir jede von ihnen untersuchen und Möglichkeiten aufzeigen, wie man sie verhindern kann.

 

  1. Medienausfall

     

    Laut Datacomm sind die Ursachen bei mehr als einem Drittel der Netzwerkausfälle auf die physische Netzwerkschicht zurückzuführen, z. B. auf ein beschädigtes Kabel oder einen qualitativ minderwertigen Steckverbinder. Das Gleiche gilt für Umgebungen im Bereich der Fördertechnik/Intralogistik. Ob es Probleme mit Kupfer- oder Glasfaserkabeln oder Steckverbindern sind, eine häufige Ursache für Netzwerkausfälle sind Medienfehler. 

     

    Obgleich Technologie, Automatisierung und Fördertechnik/Intralogistik-Systeme auf Kabel und Steckverbinder angewiesen sind, liegen die Gesamtkosten für Kabel und Verbindungstechnik bei unter 2 % eines digitalen, Automatisierungs- oder Netzwerkinfrastruktur-Projekts, so das Magazin Technology Record. Der Versuch, Ihren Investitionsaufwand durch die Beschaffung preiswerter Kabel und Steckverbinder zu reduzieren, hat keine große Auswirkung auf die Einsparungen, erhöht aber das Fehlerrisiko.

     

    In industriellen Umgebungen sind Kabel und Steckverbinder vielen Umgebungsfaktoren wie Ölen und Schwingungen bis hin zu Staub und hohen Temperaturen ausgesetzt, unter denen sie weiterhin effizient funktionieren müssen. Wenn die falsche Art von Kabel oder Steckverbinder verwendet wird, dann führt das aller Wahrscheinlichkeit nach zu Problemen.

     

    Beispielsweise hatte eine US-amerikanische Abwasseranlage kürzlich Probleme mit ihren Außenkameras, die zur Überwachung der Wasseraufbereitungsprozesse dienen. Bildstörungen erschwerten die Entschlüsselung der Aufzeichnungen, und ein Austausch der Kameras wurde als mögliche Lösung erwogen. Aber das wahre Problem lag letztendlich woanders: Für den Anschluss der Kameras an das Netzwerk wurden bürotaugliche Kabel verwendet, aber diese Kabel waren nicht auf raue Umgebungen ausgelegt. Der Wechsel zu Industrial Ethernet Kabeln behob das Problem im Handumdrehen und verhinderte den kostspieligen (und unnötigen) Austausch der Kameras.

     

    Wie können Sie diese Art von Fehler vermeiden? Indem Sie industrietaugliche Lösungen verwenden, die die Leistung, die Verfügbarkeit und die Sicherheitsniveaus bieten, die für diese Arten von Anwendungen erforderlich sind. 

     

    Bei Leistungstests werden Kabel und Steckverbinder in Industriequalität verschiedenartigen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, um sicherzustellen, dass sie Folgendem standhalten:

     

    • Abrieb
    • Kaltbiegen
    • Niedrigen Temperaturen
    • Quetschen
    • Durchtrennen
    • Hohen Temperaturen
    • Eintauchen in Öl 
    • UV-Strahlen
    • Eintauchen in Wasser
  2.  

  3. Fehlende Redundanz

     

    Eine weitere häufige Ursache von Netzwerkausfällen in Fördertechnik-/Intralogistik-Umgebungen ist der Mangel an Redundanz. Wenn ein Kabel oder ein Steckverbinder, das die einzige Kommunikationsverbindung zwischen zwei Geräten darstellt, ausfällt, kann dies den Ausfall des gesamten Netzwerks zur Folge haben. 

     

    Kabelredundanz bietet zwei funktionsfähige Pfade für die Datenübertragung und sorgt somit dafür, dass ein Netzwerk bei Ausfall eines Kabels weiterhin verfügbar bleibt. Wenn eine Komponente auf einem Pfad ausfällt, wird die Kommunikation über den zweiten Pfad weitergeführt. 

     

    Allerdings müssen beide Pfade funktionsfähig sein, damit die Redundanz so funktioniert wie beabsichtigt. Wenn die Kommunikation weiterhin übertragen wird, wie weiß man dann, ob ein Pfad ausgefallen ist? Das ist schwer zu sagen. Deshalb kann ein Ausfall Wochen, Monate oder sogar Jahre andauern, ohne bemerkt zu werden (bis der zweite Pfad ebenfalls ausfällt).

     

    Stellen Sie sich Folgendes vor: Eine Förderanlage in einem großen Distributionszentrum kommt zum Stillstand. Die Arbeiter sind entsetzt. Wie kann das bei einem Redundanzsystem passieren? Die Antwort ist einfach: Der erste Pfad oder das erste System war bereits außer Betrieb. Er war bereits mehrere Monate zuvor ausgefallen, ohne dass es jemand bemerkt hatte. Der Ausfall trat erst auf, als das zweite System ebenfalls betriebsunfähig wurde.

     

    Normalerweise sind Fördertechnikexperten nicht vor Ort, um diese Art von Problemen zu beheben. Systeme werden oft von externen Dienstleistern verwaltet. Bei Ausfall eines Systems muss dieser externe Dienstleister zum Standort fahren und die Fehlerursache finden. Wurde ein Gerät von der Stromversorgung getrennt? Muss ein Kabel ausgetauscht werden? Ist ein Gabelstapler über ein Kabel gefahren? Funktioniert ein Steckverbinder nicht? 

     

    Angesichts der zunehmenden Größe und Komplexität von industriellen Netzwerken wird es immer wichtiger, zu wissen, was in einem Netzwerk abläuft, und alle verbundenen Geräte und Komponenten zu kennen.

     

    Die Überwachung des Status der redundanten Pfade geht mit einer Menge manueller Aufgaben und Problembehebung einher, wenn die richtigen Hilfsmittel nicht zur Verfügung stehen. Ein Netzwerkmanagementsystem (NMS) kann Probleme erkennen und Sie darauf aufmerksam machen. 

     

    Ein NMS kann Netzwerkgeräte automatisch identifizieren, deren Konfiguration und Überwachung unterstützen, Fehler schnell erkennen und für deren zeitgerechte Behebung sorgen. Ferner liefert es Status- und Leistungsdaten in Echtzeit, sodass Sie die Netzwerkereignisse immer genau verfolgen können. Außerdem stellt es Netzwerkverbindungen dar und weist auf potenzielle Probleme hin, sodass Sie sofort darüber informiert werden.

     

  4. Überlastete Netzwerke

     

    Eine weitere häufige Ursache für Netzwerkausfälle, die wir in Fördertechnik-/Intralogistik-Umgebungen beobachten konnten, ist die Überlastung eines Netzwerks. 

     

    Tagtäglich verbinden sich mehr und mehr Personen und Geräte mit industriellen Netzwerken. Abhängig von der Infrastruktur der Verkabelung und Verbindungstechnik sind diese Netzwerke irgendwann überlastet.

     

    Betrachten Sie dies aus folgender Perspektive: Das McNally Institute berichtet, dass ein typischer Motor eines Zuges oder eine Lokomotive zwischen 20 und 23 vollbeladene Waggons ziehen kann. Selbstverständlich variiert diese Zahl basierend auf Streckengefälle, Gewicht, Betriebsbedingungen usw. Wenn Sie immer mehr Waggons an eine einzige Lokomotive ankoppeln, erreicht sie irgendwann einen Punkt, an dem sie nicht länger leistungsfähig ist. 

     

    Das Gleiche gilt für Netzwerkinfrastrukturen. Jedes Netzwerk ist auf eine bestimmte Bandbreite und Verkehrskapazität ausgelegt, die es bewältigen kann, bevor seine Leistung beeinträchtigt wird. In einer Fördertechnik-/Intralogistik-Umgebung können Prozesse reibungslos ablaufen, bis sie eine bestimmte Schwelle erreichen. Wenn zu viele Personen und Geräte Netzwerkbandbreite nutzen, verlangsamen sich die Systeme und es kann schließlich zu Netzwerkausfällen kommen. 

     

    Durch eine Netzwerkbewertung kann ermittelt werden, wie stark Ihr Netzwerk ausgelastet ist und woher diese Auslastung stammt. Wenn es an der Zeit für eine Aufrüstung der Infrastruktur ist, denken Sie an das, was wir oben erwähnt haben: Durch eine Reduzierung der Kosten für Kabel und Verbindungstechnik erzielen Sie keine großen Einsparungen. Wählen Sie Kabel, die höhere Übermittlungsgeschwindigkeiten und mehr Bandbreite liefern, um künftigen Leistungsanforderungen gerecht zu werden. Beispiel: Selbst wenn aktuelle Anwendungen ein Kabel der Kategorie 6 erfordern, sollten Sie eine Kabellösung der Kategorie 6A wählen, damit Sie später weitere Geräte problemlos hinzufügen können.

     

    Möchte Sie weitere Informationen darüber erhalten, wie Sie diese häufigen Netzwerkausfälle in Fördertechnik-/Intralogistik-Umgebungen verhindern können? Belden beantwortet gern Ihre Fragen.