Flexibel wie die Fertigung

Die Fertigungs-industrie steht im immer intensiveren globalen Wettbewerb vor der Heraus-forderung, die Agilität und Flexibilität in der Produktion zu erhöhen, Ressourcen effizienter einzusetzen und über die gesamte Supply Chain hinweg integrierte Prozesse zu schaffen. Gerne umschrieben mit Begriffen wie Industrie 4.0 und Smart Factory setzt sie dabei vor allem auf den gezielten Einsatz von Informationstechnologien zur Planung und Steuerung von Produktionsprozessen.

Diese Technologien haben jedoch auch ihre Schattenseiten, öffnet die Integration doch bisher in sich geschlossene und daher relativ einfach abzusichernde Umgebungen für Zugänge von außen – sowohl in der EDV als auch in der physischen Welt. Für Industriebetriebe bedeutet das, dass auch die Sicherheitstechnik „smart“ werden muss, um mit den Neuerungen Schritt zu halten. Zusätzlich ermöglichen innovative und IP-basierte Sicherheitslösungen oft neue Anwendungen außerhalb der reinen Sicherheit und können daher wertvolle integrierte Komponenten des gesamten Smart-Factory-Konzeptes sein.

Gegenüber klassischen, proprietären Lösungen bieten IP-basierende Sicherheitssysteme klare Vorteile: Sie sind sehr modular, daher flexibel und hochgradig skalierbar, verwenden kostensparend die vorhandene Netzwerk-Infrastruktur, erhöhen durch enge Integration der verschiedenen Sicherheitssysteme das Sicherheitsniveau und sind über zentrale Managementsysteme sehr effizient zu betreiben. Zudem lassen sie sich auch mit anderen technischen Systemen wie etwa die Thermotechnik integrieren. So kann man beispielsweise im Rahmen der Smart Factory Temperaturinformationen der Brandmelder und Meldungen von Zutrittskontroll- oder Einbruchmeldesystemen für die Steuerung von Heizungs- und Klimaanlagen oder der Beleuchtung verwenden, um die Energieeffizienz des gesamten Werkes zu erhöhen.

Insbesondere bei Gefahrenmeldeanlagen stellt die Vernetzung über IP eine elegante Lösung des Problems begrenzter Leitungslängen dar. Da die meisten bei Meldern verwendeten Übertragungstechniken über große Distanzen nicht oder nur eingeschränkt funktionieren, sind gerade auf ausgedehnten Werksgeländen multiple und räumlich verteilte Zentralen erforderlich. Diese sollen aber natürlich wie ein einzelnes System betrieben und verwaltet werden, was durch die Vernetzung ermöglicht wird. Zudem kann man mit Ethernet und IP relativ kostengünstig redundante und damit ausfallsichere Infrastrukturen implementieren, wie sie insbesondere beim Brandschutz, aber auch für Evakuierungssysteme und in der Videoüberwachung benötigt werden. Auch die Verbindung der Brandmeldeanlage mit dem Evakuierungssystem profitiert von einer IP-basierten Vernetzung: Anders als mit den sonst verwendeten Kontaktschnittstellen lassen sich damit sehr einfach überwachte Übertragungswege realisieren, wie sie die Norm EN 54-16 für die Sprachalarmierung in Brandmeldeanlagen vorschreibt.

In der Videoüberwachung ist die IP-Technologie eine wichtige Voraussetzung für die Speicherung auf verteilten digitalen Videorecordern und die lokale Videoanalyse in der Kamera. Damit müssen Videodaten nur noch bei vordefinierten Ereignissen an die Leitstelle übertragen werden, was sowohl die Mitarbeiter als auch die Netzwerke erheblich entlastet und so zu Kosteneinsparungen führt.

In smarten und integrierten Umgebungen können intelligente Überwachungskameras zudem völlig neue Anwendungen ermöglichen. So kann man beispielsweise auf Basis der Bilder einer oder mehrerer Kameras Bewegungsmuster erkennen und analysieren und anhand dieser Informationen Abläufe optimieren. Über eine solche Analyse von Bewegungsmustern können sie auch Unfälle erkennen, etwa wenn ein Mitarbeiter stolpert und fällt. In der Fertigung können intelligente Kameras zudem zur automatisierten Qualitätskontrolle dienen, da sie Abweichungen von vorgegebenen Mustern oder Strukturen erkennen können. Schließlich profitieren auch vollautomatisierte Produktionsprozesse von intelligenten Kameras, die bei Abweichungen vom normalen Prozess einen Alarm generieren oder eine Maschine stoppen können.

Eine gemeinsame technologische Basis ermöglicht auch die Korrelation von Ereignissen aus unterschiedlichen Systemen. So können Videokameras automatisch und praktisch in Echtzeit genutzt werden, um einen Brandalarm zu verifizieren oder einen vom Zutrittskontroll- oder Einbruchmeldesystem gemeldeten Eindringling zu verfolgen. Zudem ist mit IP-basierten Lösungen die Überwachung nicht mehr an einen zentralen Leitstand gebunden – Live-Bilder können mit entsprechenden Rechten über einen Webbrowser auch auf autorisierten PCs oder gar Tablets und Smartphones angezeigt werden. Ähnliches gilt für andere Sicherheitssysteme, die in vernetzten Umgebungen über abgesetzte Bedieneinheiten oder dezentral über Browser-basierte Anwendungen konfiguriert werden können.

Doch auch bei einer dezentralen Bedienung ist für smarte Umgebungen ein zentrales Managementsystem wie etwa das Building Integration System (BIS) von Bosch unabdingbar. In diesem werden Informationen von Videokameras, Brand- und Rauchmeldern oder Türsteuerungen über einheitliche Protokolle wie TCP/IP und standardisierte Schnittstellen wie OPC zentral zusammengeführt. Ferner besteht so die Möglichkeit, mehrere Anwendungen auf einer gemeinsamen, flexiblen und konfigurierbaren Oberfläche anzuzeigen. Mit dem BIS lassen sich auch sehr ausgedehnte Areale effizient managen, sogar unternehmensübergreifend.

Werden alle anwendungsbezogenen und sonstigen Informationen in einer vereinheitlichten Datenbank gespeichert, ermöglicht dies auch die automatische Korrelation und Übertragung von Daten zwischen den Einbruchmelde-, Zutrittskontroll- und Videomanagementsystemen sowie vielen anderen Komponenten. Das zentrale Managementsystem dient damit als Knotenpunkt für die Integration aller kritischen Gebäudemanagementfunktionen. Es sollte seinerseits ebenfalls modular aufgebaut sein und die einfache Einbindung neuer Komponenten ermöglichen – auch solcher von Drittherstellern. Insbesondere ist es oft sinnvoll, Beschallungssysteme zu integrieren, die im Alarmfall automatisiert Warnungs- und Evakuierungsfunktionen übernehmen, wobei auch die Notausgänge vom zentralen System gesteuert werden.

Die Vernetzung und Integration unterschiedlicher Sicherheitssysteme ist für viele Fertigungsbetriebe auch im Rahmen von Compliance-Initiativen ein sehr interessanter Ansatz. Mit einem zentralen Managementsystem können alle Ereignisse und Bedieneraktionen revisionssicher in einer als Logbuch dienenden zentralen Datenbank gespeichert werden, was nachträgliche Änderungen verhindert und umfassende Auswertungen und Audits ermöglicht.