Wie integrierte Ansätze die Lücke zwischen SCADA, Sensoren und Netzwerkinfrastruktur schließen

Die Digitalisierung industrieller Prozesse führt zu einer immer engeren Verzahnung von IT- und OT-Systemen. Damit steigen jedoch auch die Anforderungen an ein zuverlässiges Monitoring, das sämtliche Ebenen einer Produktionsumgebung abdeckt. Klassische IT-Überwachungslösungen sind hierfür oft nicht ausreichend, da sie industrielle Protokolle nur eingeschränkt verstehen und keine vollständige Transparenz bieten. Auch spezialisierte SCADA-Systeme stoßen an Grenzen, wenn es um die Überwachung moderner IoT-Sensoren oder die Integration komplexer Netzwerke geht. Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten und gleichzeitig Ausfälle zu vermeiden, ist ein End-to-End-Monitoring erforderlich, das alle Komponenten in einer zentralen Plattform zusammenführt.

Grenzen traditioneller Monitoring-Ansätze

In vielen Unternehmen kommen noch immer Insellösungen zum Einsatz, die nur Teilbereiche der Infrastruktur überwachen. SCADA-Systeme etwa sind auf die Steuerung und Visualisierung von Produktionsprozessen ausgerichtet, während klassische IT-Monitoring-Tools Netzwerkgeräte oder Server im Blick behalten. Die Herausforderung liegt darin, dass diese Systeme nicht nahtlos miteinander kommunizieren und somit blinde Flecken entstehen. Werden Probleme nicht rechtzeitig erkannt, können sie sich zu kritischen Störungen entwickeln und im schlimmsten Fall die gesamte Produktion beeinträchtigen.

Komplexität industrieller Netzwerke

Ein typisches Beispiel aus der Praxis zeigt die Herausforderungen: Produktionsanlagen bestehen aus einer Vielzahl miteinander verbundener Systeme – Steuerungseinheiten, Netzwerkkomponenten, Sensoren und Maschinen. Während ein SCADA-System den Produktionsprozess zuverlässig überwacht, ist es für die Kontrolle von Switches oder Edge-Geräten nicht ausgelegt. Gleichzeitig müssen Umweltsensoren für Temperatur oder Luftfeuchtigkeit ebenfalls in das Monitoring einbezogen werden. Ohne eine konsolidierte Plattform bedeutet dies den Einsatz zahlreicher Einzellösungen, die in ihrer Gesamtheit nur schwer zu verwalten sind.

Einheitliches End-to-End-Monitoring

Der Schlüssel zu einer stabilen OT-Umgebung liegt in einem ganzheitlichen Monitoring-Ansatz. Moderne Lösungen unterstützen eine Vielzahl industrieller Kommunikationsprotokolle und können Informationen aus unterschiedlichen Quellen zusammenführen. Auf diese Weise entsteht ein durchgängiger Überblick über sämtliche Ebenen – von zentralen Kontrollsystemen bis hin zu Feldgeräten. Besonders relevant sind dabei folgende Standards:

• OPC UA: Ermöglicht die herstellerunabhängige Kommunikation zwischen Automatisierungssystemen und bietet Zugriff auf Steuerungen und HMIs.
• Modbus-TCP: Bleibt für die Anbindung älterer Feldgeräte unverzichtbar, die keine modernen Protokolle unterstützen.
• MQTT: Hat sich im Umfeld von IIoT-Geräten etabliert und erlaubt ein effizientes Monitoring von Edge-Geräten und verteilten Sensornetzwerken.

Monitoring als Ergänzung zu SCADA

Ein ganzheitliches Monitoring ersetzt kein SCADA-System, sondern erweitert dessen Funktionalität. Während SCADA die Prozesse steuert, überwacht Monitoring die zugrunde liegende Infrastruktur. Über die Integration mittels OPC-UA-Server lassen sich Monitoring-Daten in Echtzeit an SCADA- oder HMI-Systeme übergeben. Dies ermöglicht eine kombinierte Sicht auf Produktions- und Infrastrukturdaten innerhalb eines zentralen Dashboards. Unternehmen profitieren so von höherer Transparenz, ohne bestehende Systeme grundlegend umbauen zu müssen.

Mehrwert über die reine Überwachung hinaus

Ganzheitliches Monitoring bietet nicht nur Transparenz, sondern auch strategische Vorteile:

• Zentralisierung: Eine Plattform reduziert den Verwaltungsaufwand und senkt Lizenz- und Schulungskosten.
• Compliance: Automatisierte Protokolle erleichtern die Einhaltung regulatorischer Vorgaben in sensiblen Branchen.
• Automatisierung: Die Erfassung von Sensordaten verringert den Bedarf an manuellen Prüfungen.
• Predictive Maintenance: Trendanalysen ermöglichen die frühzeitige Identifikation ausfallgefährdeter Geräte und eine proaktive Wartung.

Strukturierter Einstieg in das Monitoring

Unternehmen, die ein End-to-End-Monitoring aufbauen möchten, sollten systematisch vorgehen. Zunächst empfiehlt sich die vollständige Inventarisierung aller OT-Komponenten, einschließlich Steuerungen, HMIs und zusätzlicher Geräte. Anschließend gilt es, die Kommunikationsflüsse zwischen IT- und OT-Systemen zu dokumentieren und die kritischen Bereiche zu priorisieren. Erste Vorteile lassen sich bereits durch grundlegende Verfügbarkeitsprüfungen erzielen. Schrittweise kann das Monitoring dann erweitert und anhand praktischer Erfahrungen verfeinert werden.

Ein integriertes Monitoring, das IT- und OT-Systeme gleichermaßen berücksichtigt, bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre industrielle Infrastruktur ganzheitlich im Blick zu behalten. Es schließt die Lücke zwischen Prozesssteuerung und Infrastrukturüberwachung, sorgt für mehr Resilienz und unterstützt die Umsetzung moderner Instandhaltungsstrategien. Auf diese Weise lassen sich Ausfallzeiten reduzieren, regulatorische Anforderungen besser erfüllen und die Effizienz von Produktionsprozessen nachhaltig steigern.