Es ist an der Zeit, SCADA neu zu bewerten

Die meisten SCADA-Lösungen sind bereits seit Jahrzehnten im Einsatz. Sie wurden wahrscheinlich über Jahre hinweg installiert und haben im Laufe der Zeit mehrere Verbesserungen und Upgrades erfahren. Heute stellen jedoch immer mehr Unternehmen fest, dass ihre herkömmlichen SCADA-Systeme schwerfällig sowie schwierig zu warten und zu unterstützen sind. Das liegt nicht zuletzt daran, dass sie für eine ganz andere Welt konzipiert und gebaut wurden.

Viele bestehende SCADA-Systeme sind schwierig zu konfigurieren und zu warten. Zudem haben die Systeme echte Mankos. So ist es beispielsweise nicht möglich:

• mit beabsichtigten und unbeabsichtigten Sicherheitsverletzungen umzugehen;
• die ausgehende Kommunikation von der OT-Welt zur IT-Welt effektiv zu handhaben;
• die Innovationen zu unterstützen, die die Cloud-Technologie in Bezug auf die Datenspeicherung und die in der Cloud laufenden Anwendungen bietet;
• leicht auf neue Cloud-basierte Architekturen skalierbar zu sein. Sie können also nicht so konfiguriert werden, dass sie stark verteilte Systeme unterstützen oder zusätzliche Geräte in Echtzeit hinzufügen;
• offene Standards wie OPC UA für die Anbindung von Automatisierungsgeräten zu unterstützen.

Es ist also an der Zeit, diese Systeme neu zu bewerten. Und einen sehr genauen Blick auf modernere SCADA-Systeme zu werfen.

Doch zunächst einige wichtige Überlegungen:

• Die COVID-19-Pandemie hatte weltweit eine negative Auswirkung auf industrielle Abläufe und Produktionsaktivitäten, was wiederum den SCADA-Markt beeinträchtigt. Der eingeschränkte Konsum von Luxusgütern, Elektronik und Automobilen sowie der Anstieg der Öl- und Gaspreise während der Pandemie sowie die landesweiten Lockdowns verringerten den Umsatz in den jeweiligen Sektoren. Zudem schränkten diese Faktoren die Nachfrage nach Automatisierungs- und SCADA-Lösungen weiter ein.

• All diese Umstände haben die Investitionen in industrielle Steuerungslösungen im Jahr 2020 stark beeinträchtigt. Der globale SCADA-Markt erholte sich jedoch im Jahr 2021 und wird voraussichtlich auch 2022 in Schwung bleiben. Nicht verwunderlich: Unternehmen benötigen effiziente Steuerungs- und Überwachungslösungen, die besser funktionieren als menschliche Arbeit.

• Laut „SCADA Market by Component, Deployment Mode, End User – Global Forecast to 2028” wird der globale Markt für Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) von 2021 bis 2028 mit einer speziellen Wachstumsrate (CAGR) von 14,7 % wachsen und bis 2028 rund 57,2 Mrd. USD erreichen.

• Die Innovation von Cloud-basierten SCADA-Systemen, die eine verbesserte Zusammenarbeit und Kontrolle über verschiedene Prozesse und Abläufe bieten, wird die Nachfrage nach SCADA-Systemen in den kommenden Jahren zudem vorantreiben.

Moderne SCADA-Systeme unterstützen Industriestandards und insbesondere die Datenstrukturierung und Informationsmodellierung. Eingeschlossen ist die Interoperabilität zwischen verschiedenen Anbietern und der Geräteunabhängigkeit. Vor allem wird es möglich, Geräte verschiedener Hersteller auszutauschen, wenn sie alle die gleichen Standards unterstützen.

Neue Systeme haben eine längere Lebensdauer, da sie über Hard- und Software verfügen. Diese sind besser in der Lage, Echtzeitinformationen zur Bewertung der Leistung und Wartungsinformationen zu sammeln. Da neue SCADA-Systeme zudem mehr intelligente Daten erfassen, wird die Systemwartung erheblich verbessert.

Moderne SCADA-Systeme bieten auch wichtige IoT-Grundlagen, darunter:

• Kompatibilität – Die genannten Systeme verfügen über Konnektivität mit bestehenden Steuerungen und bieten Unterstützung für Standards wie OPC UA und neue Technologien wie Cloud, Virtualisierung, mobile Geräte und erweiterte Analysen.

• Sicherheit – In die Architektur integrierte und rollen- und benutzerbasierte Sicherheitslösungen, Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA), Betriebssystemsicherheit, Cybersicherheit und Patch-Management.

• Basistechnologien – Sie bieten Software-Updates und Patch-Support, regelmäßige Versionsfreigaben, Kompatibilität mit aktuellen und zukünftigen Betriebssystemen und angemessene Unterstützung für frühere Betriebssysteme. Heutzutage bietet jedes ernstzunehmende SCADA-System eine 64-Bit-Implementierung.

• Erweiterte Funktionen – Sie umfassen erweiterte Benutzerfunktionen, Verwaltungsfunktionen, Prüfpfade, Funktionen für vertikale Märkte und Integration mit Geschäfts-, Technik-, Lieferketten-, CPM/MES-, Anlagen- und Automatisierungssystemen.

• Mehrwert für Integratoren und Endbenutzer – Moderne SCADA-Systeme sind skalierbar, erweiterbar, flexibel und kostengünstig. Wenn es möglich wird, ein System zu installieren und kosteneffizient zu unterstützen, spricht das für eine Lösung, die für Unternehmen und Endanwender funktioniert. Dazu kommt, dass die Lösungen einfach in der Handhabung sind. Für die tägliche Verwaltung und Wartung können also Bediener geschult werden.

Ein weiterer wichtiger Trend im Hinblick auf SCADA: Die zunehmende Überschneidung der Funktionen von MES und SCADA setzt sich mit einer engeren Integration fort. So gelingt es, ein einheitliches Bild zu erhalten. SCADA wird um fortschrittliche Funktionen wie integrierte Intelligenz, relationale Datenbanken und begrenzte Track & Trace-Funktionen erweitert. MES-Systeme verändern sich durch Produktionsüberwachung in Echtzeit sowie die direkte Kommunikation mit immer ausgefeilteren Sensornetzen.

„Es geht darum, die Effizienz zu steigern, die Kosten zu senken und die Effektivität der Mitarbeiter zu erhöhen. Um das zu erreichen, braucht man eine einzige ‚Glasscheiben-Ansicht‘ (Anm. der Redaktion sogenannte Single Pane of Glass), insbesondere bei technisch versierteren Bedienern“, sagt Ranbir Saini, Vice President of Product Management bei Dodge Construction Network.

Mit dem Konzept der „Single Pane of Glass“ können Bediener, Aufsichtspersonen und andere Fertigungsfachleute auf alle Daten zugreifen, die sie für die einzelnen Anlagen, die Linienleistung und die wichtigsten Kennzahlen in der Fertigung benötigen. Das gelingt über konsolidierte Dashboards und Visualisierungen, statt wie bisher über isolierte Datenpunkte und unzählige HMI-Bildschirme. „Letztendlich beschreiben MES oder SCADA einfach eine Reihe von Funktionen, die die Interoperabilität und den Datenaustausch auf kontextbezogene Weise unterstützen. So kann jeder alle Daten sehen und für fundierte Entscheidungen nutzen“, erklärt Saini.

In der heutigen Welt ist SCADA zweifelsohne unverzichtbar. Vor der Einführung oder einem Upgrade von SCADA sollten jedoch einige Merkmale berücksichtigt werden. Nur so lässt sich sicherzustellen, dass das neue System leistungsstark und flexibel genug ist, um im modernen Zeitalter zu bestehen.

Mit der fortschreitenden Einführung der digitalen Transformation und der Industrie 4.0-Technologie nutzen Hersteller mehr Daten und Analysen in ihren täglichen Prozessen als je zuvor. Infolgedessen reichen SCADA-Systeme, die auf der Technologie der 1990er Jahre basieren, nicht mehr aus. Keine Frage: Es ist unmöglich, ein Unternehmen in die Zukunft zu führen, wenn es im Gestern verhaftet ist.

Daher sollten Sie bei der Auswahl eines neuen SCADA-Systems für Ihr Unternehmen darauf achten, dass es leistungsfähig und flexibel genug ist, um sich an all diese aufkommenden Veränderungen anzupassen.

Integration von SCADA mit IT/OT-Überwachung

Unabhängig davon, wie lange es Ihre SCADA-Lösung schon gibt, spielt sie eine zentrale Rolle in der OT. Daher ist es unerlässlich, dass sie immer betriebsbereit ist. Es ist also unabdinglich, ihren Status ständig zu überwachen. Die Einbindung von SCADA in Ihr Überwachungskonzept bringt jedoch noch weitere Vorteile mit sich, vor allem aufgrund der Konvergenz von IT und OT.

Das ist bei der Integration von SCADA in Ihre Überwachung wichtig:

1 – Überwachung des SCADA-Servers – Wie jedes andere System ist auch ein SCADA-System nur so gut wie die Hardware, auf der es läuft. Daher muss diese ständig auf Fehler oder potenzielle Fehler überprüft werden. Dazu gehören Metriken wie CPU-Last, Speichernutzung, Speicherplatz, Leistung und mehr. Durch den Erhalt von Warnmeldungen bei Überschreitung der von Ihnen festgelegten Schwellenwerte können Sie sofort erkennen, ob ein Problem vorliegt.

2 – Möglichkeit zusätzlicher Alarme – SCADA-Systeme bieten bereits Alarme, wenn etwas schiefläuft. Aber die Überwachungssoftware kann noch mehr Alarmoptionen hinzufügen, um sicherzustellen, dass nichts übersehen wird, z. B. Warnungen über die Server, auf denen das SCADA-System läuft. Wenn das Überwachungstool über eine Warnfunktion verfügt, können Sie Schwellenwerte festlegen, bei denen Sie gewarnt werden, wenn die Bedingungen von dem abweichen, was als „normal“ definiert ist.

Die Konvergenz von IT und OT bedeutet: Ein Überblick über alle Aspekte einer industriellen Infrastruktur ist essenziell. Das bedeutet, dass Sie OT, IT und IIoT an einem Ort vereinen müssen. Zusätzlich zu den OT-Metriken, die von SCADA-Systemen erfasst werden, gibt es viele andere Datenpunkte, die für das Verständnis einer industriellen Umgebung wichtig sind. Zum Beispiel: der Zustand von Switches (einschließlich Metriken wie Port-Status und Paketverlust), der Status Ihrer USV, die Speicher-, CPU- und RAM-Auslastung von Industrie-PCs, der Zustand von Industrie-Gateways, der Status gängiger IT-Geräte wie Drucker, Server und mehr.