IIoT kommt zu Ihrem Werk und Lager. Wie werden Sie Ihre industrielle Edge-Netzwerkinfrastruktur bereitstellen?

Während die Pandemie die Bereitstellung von IIoT-Technologien (Industrial Internet of Things) in Fabriken und Lagerhallen verlangsamte, besteht kaum ein Zweifel daran, dass diese Umgebungen wachsen, vernetzt und datenintensiv sind. Das IIoT, manchmal auch als Industrie 4.0 bezeichnet, birgt einfach einen zu großen potenziellen Wert, als dass es nicht irgendwann ein fester Bestandteil in den meisten modernen Fabriken und Lagerhäusern sein könnte.

Tatsächlich prognostizierte McKinsey vor der Pandemie, dass IIoT bis 2025 einen wirtschaftlichen Wert zwischen 1,2 und 3,7 Billionen US-Dollar erzeugen wird. Während der tatsächliche wirtschaftliche Wert von IIoT in den kommenden Jahren durch die Ereignisse des Jahres 2020 reduziert wird, spiegelt diese Prognose das Potenzial wider, das durch die Reduzierung von Ausfallzeiten, die Erhöhung der Anlagenauslastung und die Verbesserung der Produktivität und Effizienz durch die IIoT-Technologie besteht.

Der Wert von IIoT-Edge-Computing

Das IIoT verbindet ein Netz aus Sensoren, Geräten, Steuerungen und industriellen Datenverarbeitungsplattformen, um den Überblick und die Kontrolle über die Ausrüstung und Prozesse zu gewährleisten, von denen Lager und Fabriken abhängig sind. Die Sensoren und anderen Geräte, die diese Anwendungen ermöglichen, erzeugen in einem bestimmten Zeitraum so große Datenmengen, dass es unpraktisch ist, sich ausschließlich auf die Cloud zu verlassen, um die Echtzeit-Analysen und die Entscheidungsfindung zu unterstützen, die diese Anwendungen erfordern. Das bedeutet, dass die Vorteile des IIoT in vielen Fällen nur dann genutzt werden können, wenn die IT-Ausrüstung im Lager oder in der Fabrikhalle untergebracht wird, wo sie viel härteren Bedingungen ausgesetzt ist als im Rechenzentrum oder sogar in einer Büroumgebung.

Infrastrukturherausforderungen der industriellen Edge

Unternehmen, die die Bereitstellung einer Edge-Computing-Infrastruktur in industriellen Umgebungen planen, müssen berücksichtigen, wie sich die folgenden Bedingungen, die in diesen Umgebungen herrschen, auf IT-Systeme auswirken und sie gefährden könnten:

• Leistungsvariationen: Wie bei jedem Edge-Standort ist eine dedizierte Stromsicherung unerlässlich, um Unterbrechungen der Stromversorgung zu vermeiden, die die Systemverfügbarkeit beeinträchtigen könnten. In der Fertigung und in automatisierten Lagerumgebungen kann die Spannungsaufbereitung jedoch noch wichtiger sein. Die in diesen Einrichtungen betriebenen Maschinen können elektrische Störungen erzeugen, die IT-Geräte beeinträchtigen können, wenn der Strom nicht ordnungsgemäß „aufbereitet“ wird, bevor er die IT-Systeme erreicht. Verschiedene Arten von USV-Lösungen verwenden unterschiedliche Ansätze zur Spannungsaufbereitung, und die Art der ausgewählten USV bestimmt, wie effektiv sie bei der Beseitigung verschiedener Spannungsstörungen ist. In rauen Umgebungen ist eine Online-USV mit Doppelwandler in der Regel die beste Wahl, da sie eine saubere, gleichmäßige Wechselstrom-Wellenform ausgibt.
• Umgebungsbedingungen: Die meisten industriellen Umgebungen sind nicht in der Lage, die Temperatur- und Feuchtigkeitswerte aufrechtzuerhalten, die für den zuverlässigen Betrieb von IT-Geräten erforderlich sind. Dies macht eine dedizierte Kühlung notwendig. Und in den großen, offenen Räumen eines Lagers oder einer Fabrik ist diese Kühlung in der Regel in den IT-Schrank integriert oder an der Seite montiert.
• Luftqualität: Industrielle Umgebungen weisen zudem eine höhere Konzentration von Staub und Partikeln in der Luft auf als ein dediziertes Rechenzentrum. Diese Fremdstoffe können sich auf die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von IT-Geräten auswirken, wenn sie von den Serverlüftern in die Geräte gesaugt werden. Der Schutz von IT-Geräten erfordert staubgeschützte oder versiegelte IT-Racks oder -Gehäuse, die verhindern, dass ungefilterte Außenluft in die Ausrüstung gelangt. Mit einer dedizierten Kühlung, die in das Gehäuse integriert ist, entsteht eine saubere, temperaturkontrollierte Umgebung, die unabhängig von der Außenluftqualität ist.
• Physische Sicherheit: Die Kernphilosophie von Edge Computing besteht darin, dass sich die Datenverarbeitung und -speicherung nahe der Personen und Geräte befindet, die sie unterstützt. In der Fertigung bedeutet dies typischerweise, dass sich die IT-Ausrüstung dort befindet, wo sie anfällig für den Zugriff durch unbefugtes Personal ist. Abschließbare Schränke können dazu beitragen, unbefugten Zugriff zu verhindern. Eine weitere bewährte Methode ist der Einsatz von Sensoren an der Tür, die Alarme auslösen, wenn die Tür geöffnet ist.
• Sichtbarkeit der Netzwerkrandinfrastruktur: Die meisten Edge Computing-Standorte befinden sich in Umgebungen, wo dedizierte technische Ressourcen knapp sind. Fernüberwachungsfunktionen geben zentralisierten IT-Spezialisten Einblick in die Geräteleistung und ermöglichen es ihnen sicherzustellen, dass die Geräte wie beabsichtigt funktionieren. Wenn die Fernüberwachung mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet ist, kann sie auch Warnungen für Situationen erzeugen, die die Ausrüstung gefährden könnten, wie erhöhte Temperaturen, eindringendes Wasser oder unbefugter Zugriff.
  
  

Sicherstellung von Schutz und Rationalisierung der Bereitstellung einer IIoT-Infrastruktur

Organisationen, die IIoT in rauen Umgebungen implementieren, können eine Lösung „bauen“, indem sie Lösungen für Stromversorgung, Kühlung, Gehäuse und Überwachung auswählen, die die Anforderungen ihrer Umgebung erfüllen, und diese Komponenten dann vor Ort integrieren.

Dieser Ansatz kann jedoch die Bereitstellungszeiten verlängern, IT-Ressourcen belasten und die Standardisierung der Infrastruktur über mehrere Einrichtungen hinweg erschweren. Ein besserer Ansatz ist, die Vorteile vollständiger integrierter Lösungen für Kleinstrechenzentren zu nutzen, die für überlegene Leistung und Zuverlässigkeit konzipiert und vorgetestet wurden.

Die Vertiv™ Liebert® CRV ist ein selbstständiges, Edge-fähiges Kühlgerät mit fortschrittlichen Steuerungsfunktionen, das sich perfekt zur Unterstützung von IIoT in rauen Umgebungen eignet.