Wir stehen nun am Beginn der vierten industriellen Revolution, deren zentrales Paradigma darin besteht, dass Informationen und eine tiefgreifendere Vernetzung zwischen Maschinen, Bedienern und Management die wichtigsten Triebkräfte für Produktivitätswachstum sind. Um diese Idee zu verwirklichen, müssen alle Maschinen, Anlagen und Prozesse einer Produktion miteinander vernetzt werden, und der gesamte Datenstrom sollte in ein einheitliches Managementsystem einfließen, wo er zu nützlichen Informationen verarbeitet wird, die zur Optimierung des Produktionsprozesses beitragen.
Diese tiefere Integration und gegenseitige Abhängigkeit erfordert zudem ein hohes Maß an Zuverlässigkeit des neu aufgebauten cyber-physischen Systems und macht eine sichere und zuverlässige Verbindung zum Server, der die Produktionsprozesse steuert, unverzichtbar. Eine Störung im Datenverkehr kann dem Produktionsprozess enormen Schaden zufügen. Aus diesem Grund wäre das moderne Konzept einer „intelligenten“ Fabrik ohne ein zuverlässiges und schnelles industrielles Kommunikationsnetzwerk nicht realisierbar.
Aus diesem Grund müssen die Netzwerk-Switches im Hauptkommunikationsring einer Reihe von Herausforderungen standhalten, die durch den anspruchsvollen Fertigungsprozess verursacht werden, wie beispielsweise Vibrationen, Stromschläge, hohe Temperaturschwankungen, hochfrequente und elektromagnetische Störungen usw. Darüber hinaus muss das industrielle Netzwerk einen großen Bereich mit hoher Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit abdecken.
In solchen Systemen kommen Client-Geräte mit einer Vielzahl von Protokollen und Datenaustauschmethoden zum Einsatz. Daher muss der Netzwerk-Switch in der Lage sein, die Industrieprotokolle verschiedener Hersteller zu verarbeiten.
Mit dem Einbindung verschiedener Geräte in ein Kommunikationsnetzwerk steigen auch die Anforderungen an dessen Sicherheit und Stabilität. Dies sollte eine logische Trennung einzelner Nutzer ermöglichen.
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