Netzwerke Automotive
01.07.2020 | Heinz-Jörg Robert

Transformation der Netzwerke für mehr Automatisierung in der Automobilindustrie

Die Kfz-Industrie ist schon weitgehend automatisiert, die Netzwerke sind es aber nicht. Erfahren Sie in diesem Beitrag von Heinz-Jörg Robert, BU-Leiter Intercompany-Solution Lines bei Axians Networks & Solutions, wie Unternehmen aus der Automobil-Branche mit dem Ansatz Software-defined Network (SDN) die Transformation gelingt.

Kaum eine Branche ist so international aufgestellt mit dem Komponentenbau und den dezentralen Lieferketten wie die Automobilindustrie. Da gilt es immer, sehr schnell auf Naturkatastrophen und andere disruptive Ereignisse zu reagieren, um gegebenenfalls auf einen anderen Lieferanten oder Produktionsstandort auszuweichen. Mit den bestehenden Infrastrukturen, einschließlich vielfach statischer Netzwerktechnologien, ist es aber oft schwierig, die Supply Chain umzuswitchen und kurzfristig auf andere Produktionspartner zu setzen.

Ich vergleiche das einmal mit einem Taifun in China, „der Werkbank der Weltwirtschaft“, der samt der Verkehrs-, Strom- und Netzwerkinfrastruktur die Produktion über weite Teile des Landes über Tage lahmlegen kann. Wie meine ich das? Es ist immer gut, einen Plan B zu haben. Die Automobilindustrie wird daher gar nicht darum herumkommen, ihre Werkbänke weiter lokal und global zu diversifizieren.

Just-in-Time erfordert mehr Automatismen

Ich richte mich nun mit diesem Beitrag in erster Linie an IT-Entscheider und Administratoren von Automobilherstellern und Zulieferbetrieben. Sie alle stehen vor dem Hintergrund der globalisierten Produktionsbedingungen zunehmend unter Druck, allen Anforderungen wie Just-in-Time-Produktion und Just-in-Time-Logistik zu genügen. Dazu kommen Veränderungen in der Produktion durch die E-Mobilität und modularere Produktionsanlagen.

Die Lösungen für diese Anforderungen bietet Cisco mit den SDN-Ansätzen „DNA“ (Digital Network Architecture) für die Automatisierung in den Produktionshallen sowie „ACI“ (Application Centric Infrastructure) für die Automatisierung in den Rechenzentren. In einer modernen und modularen Produktionsumgebung ist die Grundlage ein automatisiertes und geschütztes Netzwerk.

Der Trend geht zu SDN, Multi-Cloud und SD-WAN

Die herkömmlichen Netzwerke sind gerade mit Blick auf Skalierbarkeit viel zu inflexibel und vor allem im Weitverkehr (WAN) mit MPLS-Verbindungen dafür auch viel zu teuer. Hier kommen zunehmend Multi-Cloud und SD-WAN ins Spiel. Oft fehlen auch die wichtigen Voraussetzungen für die automatisierte Bereitstellung von Anwendungen und Services. Denn in Zukunft wird es in der Automobilbranche immer mehr auf die modulare Produktion ankommen, die vernetzt und zentral gesteuert sein will.

Software Defined Networking
Der Trend geht zu virtuellen und durch Software definierte Netze (SDN). Quelle: iStock / Funtap.

Die „IoT-isierung“ (Fraunhofer IOSB) und das damit verbundene Edge Computing halten immer mehr Einzug in der Produktion. Damit erwachen aber auch wieder neue Anforderungen in puncto Sicherheit, Analyse und Auswertung der Daten, um die Produktion weiter zu optimieren und automatisieren. Herkömmliche Netzwerktechnologien sind dahingehend viel zu monolithisch und träge.

Der Trend geht daher zu virtuellen und durch Software definierte Netze (SDN). Denn die Nutzer wollen heute Anwendungen auf Knopfdruck und nicht warten, bis der Transport der Datenpakete, die Firewall und Load Balancer konfiguriert sind.

Unser Partner Cisco ist mit ACI und DNA nicht nur der führende SDN-Anbieter, sondern ist auch im Bereich SD-WAN ganz weit vorn. Software-definierte WANs befreien Unternehmen von der Abhängigkeit teurer MPLS-Leitungen, weil sich die SD-WAN-Lösung für die jeweilige Applikation den optimalen Weg sucht. Bei latenzkritischen Anwendungen kann das weiterhin MPLS sein, weniger kritische Applikationen und Daten können auch über günstigere VPNs, LTE- oder künftige 5G-Netze laufen.

Cisco gibt den SDN-Takt vor

Der amerikanische Netzwerkriese Cisco war seit jeher eine maßgeblich treibende Kraft hinter der Entwicklung und bietet mit der Application Centric Infrastructure (ACI) für die automatisierte Bereitstellung von Anwendungen und Diensten einen ziemlich ausgereiften SDN-Ansatz, wie ich finde.

Anfangs haben Cisco und andere SDN-Anbieter noch so manche Kritik geerntet. Die Marktdurchdringung in Deutschland ist laut Gartner auch noch nicht so groß. Wir von Axians erklären uns das mit einer allgemein konservativeren Haltung vieler Unternehmen, wonach Infrastrukturen als sensible Herzstücke gelten, von denen sie nur schwer loslassen wollen.

Modell der Kommunikation von SDN analog zur Zubereitung eines Gerichts
Modell der Kommunikation von SDN analog zur Zubereitung eines Gerichts. Quelle: Axians.

Dabei überwiegen die Vorteile von SDN mit der automatisierten Bereitstellung geschäftskritischer Anwendungen, die sich laut Cisco in 58 Prozent weniger Bereitstellungszeit, 21 Prozent geringeren Netzwerkverwaltungskosten, 25 Prozent weniger Kapitalausgaben und 45 Prozent niedrigeren Energie- und Kühlungskosten niederschlägt.

Automatisierung mit Cisco ACI

Doch wo ist nun die Besonderheit? Cisco entwickelte zwei neue Netzwerkarchitekturen für unterschiedliche Netzwerkbereiche. Die ACI Technologie deckt den Bereich der Rechenzentren ab, in dem Bandbreite für Applikationen erforderlich, diese über Segmentierung geschützt und zentral gesteuert werden.  Beide Technologien werden durch eine übergeordnete Instanz zentral verwaltet. Die Sicherheit wird vom Endgerät bis ins Rechenzentrum zentral reglementiert. Mit der SD-WAN Technologie von Cisco werden überregionale Produktionen eingebunden. Damit entsteht ein modernes und weltweites SDN-Netzwerk was nicht nur den Automatisierungsgrad der Produktion verbessert, sondern auch die Plattform einer zentralen Analyse, deren Optimierung und den Schutz (built-in Security) von Produktionen fördert.

SDN-Lösungen für den Automotive-Sektor
Der Automotive-Sektor erhält mit SDN-Lösungen noch mehr Flexibilität und Sicherheit für Produktion & Logistik. Quelle: iStock / Phuchit.

Mit unseren technischen Experten für die SDN-Lösungen verfügen wir über das nötige Know-how sowie Projekterfahrungen und sind einer der Integrationsservice-Partner von Cisco. Mit den neuen Programmiertools, Python, Rest-API und Ansible erstellen wir kundenspezifische Anpassungen und standarisieren wiederholende Tätigkeiten für einen optimierten Betrieb. Dadurch erhält der Automotive-Sektor auch noch mehr Flexibilität und Sicherheit für Produktion und Logistik, denn nichts ist so unberechenbar wie der menschliche Faktor.

Ihr Interesse ist geweckt?

Im Folgenden habe ich Ihnen noch zwei weiterführende Links bereitgestellt. Der erste Beitrag zeigt Ihnen nochmal auf, wie die Cisco Application Centric Infrastructure für mehr Dynamik sorgen kann. Im zweiten Beitrag erfahren Sie, wie Sie mit der sogenannten Mikrosegmentierung Ihre Maschinen innerhalb Ihres Netzwerks absichern, voneinander isolieren und von der Office-IT trennen können, um Malware möglichst zu vermeiden.

Quelle Titelbild: iStock / RainerPlendl

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