Datenfunk Drahtlose Funknetzwerke sorgen für schnellere Produktionsabläufe

Autor / Redakteur: Christian Hellmann / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Weil die komplette Verkabelung der Montagehallen meist aufwändig und auch teuer ist, entdecken immer mehr Firmen das Wireless Local Area Network (WLAN). Dieses drahtlose Netzwerk ermöglicht es, von jedem Punkt der Montagehalle aus auf das Firmennetzwerk zuzugreifen. Dabei ist auf eine exakte Funkausleuchtung zu achten. Eine automatische Verschlüsselung der Daten sorgt für Sicherheit.

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Weil die komplette Verkabelung der Montagehallen in der Regel nicht nur aufwändig, sondern auch teuer ist, entdecken immer mehr Unternehmen das so genannte Wireless Local Area Network (WLAN). Bild: Siemens
Weil die komplette Verkabelung der Montagehallen in der Regel nicht nur aufwändig, sondern auch teuer ist, entdecken immer mehr Unternehmen das so genannte Wireless Local Area Network (WLAN). Bild: Siemens
( Archiv: Vogel Business Media )

In der Fertigungsindustrie gibt es viele Mitarbeiter, die an wechselnden Arbeitsplätzen innerhalb der Produktionshallen tätig sind. Beispielsweise, um die Steuerung einer Maschine vor der Auslieferung den Wünschen des Kunden entsprechend zu programmieren.

Sicherung und Datenabgleich werden per Datenfunk komfortabler

Für diese Arbeit müssen die Programmierungsspezialisten zwar mit dem zentralen Server des Unternehmens kommunizieren, doch in der Regel sind die Montagehallen nicht komplett verkabelt. Das bedeutet für die Programmierer meist, dass sie lange und unproduktive Wege zwischen ihren wechselnden Arbeitsplätzen und den Netzwerkanschlüssen in Kauf nehmen müssen.

Bei einem Datenabgleich oder einer Sicherung der Programme beispielsweise müssen sie ihr Programmiergerät unter den Arm nehmen und damit zum nächsten Netzwerkanschluss laufen – im Zweifelsfalle bis ans andere Ende der Fertigungshalle. Erst von dort kann dann der Zugriff auf den Unternehmensserver erfolgen. Kein Wunder also, dass sich immer mehr Unternehmen auf die Suche nach einer Alternative zu dieser aufwändigen Prozedur machen.

Und weil die komplette Verkabelung der Montagehallen in der Regel nicht nur aufwändig, sondern auch teuer ist, entdecken immer mehr Firmen das so genannte Wireless Local Area Network (WLAN). Dieses drahtlose Netzwerk überträgt die Daten per Funk und ermöglicht es den Mitarbeitern, von jedem beliebigen Punkt der Montagehalle aus auf das Firmennetzwerk zuzugreifen.

Datenfunk erfordert genaues „Ausleuchten“ der Gebäude

Allerdings ist für diese Art der Datenübertragung zunächst eine genaue „Ausleuchtung“ der betroffenen Gebäude notwendig, denn schließlich soll gewährleistet werden, dass die optimale Funkabdeckung des Geländes ohne Störungen möglich ist. Dieser „Site Survey“ kann, je nach Größe des betreffenden Geländes, wenige Stunden oder einige Tage dauern.

Erst danach werden die Access Points (Einwahlstellen) positioniert, die das spätere Einloggen in das Unternehmensnetzwerk möglich machen. Die genaue Dimensionierung einer solchen Installation ist dabei immer eine Gratwanderung, denn einerseits muss die Erreichbarkeit der mobilen Endgeräte der Mitarbeiter gewährleistet werden. Andererseits muss aber auch verhindert werden, dass unternehmensfremde Personen von außen auf das Netzwerk zugreifen können.

Kabelloses Funknetzwerk erspart lange Wege

Eine Gratwanderung, die der Weil Engineering GmbH im badischen Müllheim problemlos gelungen ist. Das Unternehmen, das Fertigungslösungen und Anwendungen für die Blechbearbeitung entwickelt und konstruiert, hat in seiner Montagehalle ein kabelloses Funknetzwerk installiert, um seinen Programmie-rern die bisher notwendigen langen Wege zukünftig zu ersparen.

Mit Hilfe der Experten von Siemens Enterprise Communications wurde eine Lösung installiert, die im Wesentlichen aus drei Komponenten besteht: dem Hipath Wireless Controller, der Konvergenzsoftware und den Access Points, über deren Funkzellen der Kontakt zum unternehmensweiten Datennetzwerk hergestellt wird. Diese Produkte zusammen bilden eine Wireless-LAN-Lösung, die vollständig geroutet ist. Darüber ist eine verlässliche, prioritätsabhängige Abwicklung des Datenverkehrs bei maximaler Verfügbarkeit und Skalierbarkeit möglich.

Wireless-Controller steuert den kompletten Betrieb

Der Hipath-Wireless-C10-Controller fungiert dabei als zentrale Management-Einheit, die den Betrieb – aber auch die Erweiterung – des kabellosen Netzwerks auf einfachste Weise von einem einzigen Punkt aus ermöglicht. Als Hochleistungsplattform verbindet und koordiniert der Controller alle mobilen Endgeräte, die durch den Einbau einer entsprechenden Karte per Funk mit dem WLAN verbunden sind.

Damit lassen sich maximal 30 Funkzellen von einer Stelle aus steuern, wodurch der manuelle Konfigurierungsaufwand sehr gering ist. Auf dem Controller läuft als zentrale Intelligenz der gesamten Lösung die Hipath-Wireless-Konvergenzsoftware. Sie kann maximal 512 Benutzer authentifizieren, unbefugte Zugriffsversuche erkennen und die einzelnen Verbindungen verwalten.

Die Hipath-Wireless-Access-Points AP 2610 sorgen für die einheitliche Funkabdeckung aller Unternehmensbereiche, in denen drahtlose Dienste erforderlich sind. Eine automatische Abstimmung ermöglicht die intelligente Austarierung der Datenlasten zwischen den verschiedenen Dualband-Access-Points. Weil die Stromversorgung per „Power over Ethernet“ erfolgt, ist keine eigene Elektroinstallation erforderlich.

Die bei Weil Engineering eingesetzten AP-2610-Geräte mit integrierter Antenne sind für den Einsatz in Innenräumen geeignet. Ihr Hardware-Design wurde für die Anforderungen von Industriebetrieben optimiert. Ihre Plug-&-play-Fähigkeit sorgt zusätzlich dafür, dass das WLAN ohne großen Aufwand in Betrieb genommen werden kann.

Sicherheitsmaßnahmen sind beim Datenfunk notwendig

Die größte Herausforderung stellte jedoch die Gewährleistung der Datensicherheit dar, denn da bei einem WLAN die Daten per Funknetz übertragen werden, stellt der Zaun um das Firmengelände keine natürliche Grenze dar. Deshalb sind in einem solchen Netzwerk immer besondere Sicherheitsmaßnahmen – wie beispielsweise eine dynamische Verschlüsselung – notwendig. Bei Weil basiert diese dynamische Verschlüsselung auf dem so genannten „Lightweight Extensible Authentication Protocol“ (LEAP), das jede Sitzung zwischen einem Client und einem Access Point mit einem neuen Schlüssel codiert.

Jeder Anwender, der mit einem Access Point verbunden ist, verfügt dabei über einen eigenen Schlüssel. Durch eine entsprechende Programmierung des Sicherheitssystems wird erreicht, dass der Access-Point in kurzen, zyklischen Abständen eine Neuanmeldung des Clients anfordert und damit den Sitzungsschlüssel ändert. Dies geschieht transparent und wird vom Anwender nicht bemerkt. Durch diese kurze Gültigkeitsdauer hat ein eventueller Angreifer keine Chance, den Code zu entziffern, und das Unternehmensnetzwerk ist gegen unerwünschte Zugriffe von außen geschützt.

Nach mittlerweile einigen Monaten Laufzeit ziehen die Verantwortlichen bei der Weil Engineering GmbH eine positive Bilanz des neuen WLANs, das auch in anderen Fertigungsbetrieben so oder so ähnlich zum Einsatz kommen könnte. So steigerte beispielsweise die Verkürzung der Wege und Wartezeiten für die Steuerungsprogrammierer die Produktivität beträchtlich und in vielen Bereichen kann – zur Zufriedenheit der Kunden – effizienter und flexibler gearbeitet werden als bisher. Und das führt nicht nur zu erheblichen Kosteneinsparungen.

Zudem verfügen die Mitarbeiter nun auch über aktuellere Informationen als früher, da sie jederzeit auf den unternehmenseigenen Server zugreifen können. Überdies wurden die Sicherheitsrisiken verringert, weil die Steuerungsspezialisten heute auch in der Montagehalle sofort wichtige Daten auf dem Server abspeichern können und damit nicht warten müssen, bis sie am Ende des Arbeitstages in ihr Büro zurückkehren.MM

Christian Hellmann ist Account Manager bei der Siemens AG in 79104 Freiburg

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