Ein Weg zur Kapazitätssteigerung in einem neuen industriellen Versorgungszentrum

Hintergrund

Ein Fortune 500-Industriezulieferer erlebte nach der Eröffnung eines neuen Vertriebszentrums mehrere Netzwerkausfälle pro Tag. Durch diese Ausfallzeiten wurde die Automatisierung gestoppt und die Mitarbeiter waren gezwungen, die Aufträge manuell auszuführen, wodurch sich schließlich die Lieferungen verlangsamten und die Beziehungen zu Kunden und Zulieferern belastet wurden. Die Umsätze gingen zurück und künftige Aufträge waren gefährdet. Dabei war das neue Zentrum nur zu 10 bis 20% ausgelastet.

Das Zulieferunternehmen, das auf die schnelle Lieferung einer breiten Palette von Produkten stolz ist, musste seine Kapazität auf 100 % erhöhen, hatte jedoch Bedenken. Zur Behebung des Problems wurde ein weltweit führender Anbieter von Fördertechnik/Intralogistik-Systemen hinzugezogen, der dann Belden mit der Ermittlung von Problemen oder Fehlanpassungen im Netzwerk der Anlage beauftragte.

Belden führte eine eingehende Netzwerkbewertung durch, bei der die Hardware, Konfiguration, Sicherungsysteme, Skalierbarkeit und Sicherheit des bestehenden Netzwerks untersucht wurden. Nach der Bewertung stellte Belden mehrere Probleme fest, die zu Netzwerkausfällen führen könnten, darunter fehlende Gerätesegmentierung, langsamere Switches im Netzwerk-Backbone, veraltete Hardware, fehlende Authentifizierung für die Sicherheit, mangelnde Transparenz für die proaktive Erkennung von Systemproblemen und ein Mangel an konsistenten und zuverlässigen Protokollen.

 

Die Ergebnisse

 

Das Team von Belden stellte fest, dass die Netzwerkinfrastruktur des Standorts zahlreiche betriebliche Herausforderungen mit sich brachte. Das flache Design trug zu einer suboptimalen Netzwerk- und Komponentenleistung, einer Vergrößerung der netzwerkbedingten Ausfälle, einer fehlenden Sicherung zur Online-Aufrechterhaltung der Systeme, einem Mangel an Skalierbarkeit und einer schlechten Sicherheitslage bei.

 

Belden identifizierte umsetzbare Empfehlungen, um die Hauptursachen für die Systemausfälle, Verzögerungen und die schlechte Netzwerkleistung der neuen Anlage zu beheben. Werden die Empfehlungen befolgt, kann das Unternehmen die Kapazität zuverlässig und sicher auf 100 % erhöhen, ohne das Vertrauen der Kunden und die Beziehungen zu den Zulieferern weiter zu belasten.

 

Die wichtigsten Ergebnisse der Netzwerkbewertung

 

Der bewährte und branchenweit führende Service zur Netzwerkbewertung von Belden nutzt eine Reihe unternehmenseigener Tools zur Erfassung relevanter Netzdaten und Leistungsmetriken, die die kritischsten Bereiche hervorheben, bei denen Handlungsbedarf besteht. Die Bewertung konzentriert sich auf die Datenintegrität im OT-Kernnetzwerk, die Verfügbarkeit bei der Datenübertragung, die Vertraulichkeit zwischen OT und IT sowie auf das Management und die Visualisierung der Daten.

 

Die von Belden durchgeführte Bewertung der neuen Anlage ergab mehrere wichtige Faktoren, die zu den wiederkehrenden Netzwerkausfällen beitrugen. Zu den wichtigsten Punkten gehörten:

 

• Zu viele Netzwerkgeräte in einem einzigen Netzwerk. Da es keine Segmentierung zwischen den Bereichen gab, empfingen alle Geräte Netzwerkverkehr, der nicht für sie bestimmt war.
• Langsamere Edge Switches im Backbone-Netzwerk führten zu Engpässen. Haben Switches unterschiedliche maximale Portgeschwindigkeiten, verlangsamen sie die gesamte Kommunikation auf den kleinsten (langsamsten) gemeinsamen Nenner.
• Die Hardware entsprach nicht den Leistungsanforderungen für das Netzwerk-Layout. So war beispielsweise die CPU-Auslastung der Infrastruktur-Switches sehr hoch und brachte sie an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit.
• Einige Switches unterstützten keine Authentifizierungsverschlüsselung. Belden stellte einen Mangel an Konsistenz zwischen den Switch-Betriebssystemen fest.
• Die mangelnde Transparenz bei der Netzwerküberwachung behinderte die proaktive Erkennung von Problemen. Ohne Netzwerküberwachung waren die Teams nicht in der Lage, Netzwerk- oder Komponentenprobleme schnell zu erkennen oder zu lösen, was wiederum zu Ausfallzeiten führte.
• Fehlendes PTP-Protokoll in ausgewählten Switches zur zuverlässigen Unterstützung von CIP Motion. Das Precision-Time-Protokoll (PTP) verwaltet die Zeitsynchronisation zwischen den Komponenten und ist entscheidend für den effektiven Betrieb automatisierter Systeme, die CIP (Common Industrial Protocol) Motion verwenden.
• Die physische Medieninstallation des Standorts öffnete die Tür für zukünftige Netzwerkausfälle. Die Kabel waren zu straff und aufgerollt, was die langfristige Stabilität beeinträchtigte. Die Anschlusspunkte waren überlastet, das Kabelmanagement im Schrank war unzureichend und die Konfiguration der Datenübertragung war nicht optimiert.

 

Top-Empfehlungen

 

Anhand der Ergebnisse, der langjährigen Erfahrung und der bewährten Methoden der Branche empfahl Belden die folgenden Maßnahmen:

 

Segmentierung des gesamten Netzwerks.

Ein intelligent konzipiertes Netzwerk, das nach Kontrollbereichen in kleinere, besser verwaltbare Teilnetzwerke unterteilt ist, würde die Gesamtleistung des Netzwerks verbessern, unnötigen Datenverkehr begrenzen, die Sicherheitslage verbessern und Ausfälle auf einzelne Netzwerksegmente beschränken.

 

Implementierung eines proaktiven Managements.

Die Installation einer Netzwerkmanagement-Software-Lösung wie Industrial HiVision würde ein effektive Verwaltung, den Betrieb, die Sicherheit und die Wartung des Netzwerks ermöglichen.

 

Implementierung eines Precision-Time-Protokolls (PTP).

Für Netzwerke, die ein präzises Timing erfordern, bietet PTP eine Möglichkeit, die Uhren für eine systemweite Genauigkeit zu synchronisieren, um die Netzwerkleistung zwischen den Geräten, die eine Echtzeit-Bewegungssteuerung benötigen, zu optimieren.

 

Anwendung bewährter Methoden für das Kabelmanagement.

Die richtige Kabellänge und der Schutz vor Überlastung und Störung begrenzen die Schäden an den Kabeln im Lauf der Zeit und verhindern eine Service-Degradation aufgrund von Kabelausfällen.

 

Vermeidung von unnötigem Netzwerkverkehr.

Mit einem geeigneten Netzwerkdesign und konsistenten Konfigurationseinstellungen kann der Standort eine Überlastung nicht zusammenhängender Teile des Netzwerks verhindern.

 

Insgesamt identifizierte Belden zahlreiche korrigierbare Probleme, die nach ihrer Behebung die Ausfallzeiten des Zentrums und die Probleme mit Netzwerkausfällen verringern würden.

 

Die Methodik zur Netzwerkbewertung von Belden

 

Die umfassenden Erkenntnisse und Empfehlungen, die dieser Kunde gewonnen hat, sind das Ergebnis der fundierten und bewährten Methodik zur Netzwerkbewertung von Belden. Das Team aus Ingenieuren und Lösungsberatern von Belden bewertete den Netzwerkstatus des Zentrums in fünf Schwerpunktbereichen:

 

• OT-Kernnetzwerk (Datenintegrität)
  • Netzwerkdesign
  • Installierte Hardware
• Datenübertragung (Datenverfügbarkeit)
  • Kabel und Infrastruktur
  • Verbindungstechnik und IO-Komponenten
  • Wireless- und Remote-Zugriff
• OT-IT-Verbindung (Datenvertraulichkeit)
  • Netzwerksicherheit
• Verwaltung und Visualisierung von Daten
  • Verwaltungs-Tools

 

Mit dem Service zur Netzwerkbewertung von Belden können Kunden ihre betriebliche Effizienz steigern, indem sie Einblicke in ihre Datenworkflows und ihren digitalen Reifegrad erhalten. Der Prozess beginnt mit einem umfassenden Verständnis der Workflows und Prozesse des Unternehmens, gefolgt von einer eingehenden Netzwerkprüfung. Anschließend vergleichen wir die Ergebnisse mit dem gewünschten Betriebszustand des Kunden und stellen abschließend einen Plan für eine bewährte Netzwerklösung vor, die OT-Daten in Echtzeit optimal nutzt.

 

Erfahren Sie mehr unter belden.com/network-assessment.

 

Belden Customer Innovation Centers: Abbau von Innovationsbarrieren

 

In der heutigen, schnelllebigen Zeit sind Daten und Erkenntnisse wichtiger denn je. Dank der Konvergenz von OT und IT haben Unternehmen die einmalige Chance, das für den betrieblichen Erfolg erforderliche Backbone aufzubauen.

 

Als Experten wissen wir, dass das Erreichen dieses Ziels nicht einfach ist. Genau hier setzen die Customer Innovation Centers von Belden an. Als Verbindungstechnik- und Netzwerkexperten unterstützen wir unsere Kunden dabei, die Entwicklung und Implementierung robuster, zuverlässiger und sicherer Netzwerke zu beschleunigen, um die Daten und Erkenntnisse zu liefern, die eine bessere Geschäftsleistung ermöglichen. Besuchen Sie belden.com/cic, um mehr zu erfahren.