Industrial Network Infrastructure & Security

ระบบ Network โรงงานอุตสาหกรรม
เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำคัญที่เชื่อมต่อทั้งระบบสำนักงาน
เครื่องจักร ระบบควบคุมการผลิต และอุปกรณ์ IoT
ให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและทำงานร่วมกันได้

แต่การออกแบบ Network สำหรับโรงงานแตกต่างจากสำนักงานทั่วไป
เพราะต้องคำนึงถึงทั้ง ความต่อเนื่องของการผลิต
ความปลอดภัยของระบบ OT สภาพแวดล้อม และความพร้อมใช้งานของเครือข่าย
หากออกแบบไม่เหมาะสม ปัญหาจากระบบ Network อาจส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครื่องจักรและกระบวนการผลิตได้

บทความนี้จะพาไปดูแนวทางออกแบบระบบ Network โรงงาน
ตั้งแต่การเลือก Industrial Switch การแบ่ง VLAN
การเชื่อมต่อด้วย Fiber Optic ไปจนถึงการออกแบบระบบสำรอง
และการแยกเครือข่าย IT ออกจาก OT อย่างเหมาะสม

1. ทำไมระบบ Network โรงงานจึงต้องออกแบบต่างจากสำนักงาน?

ระบบสำนักงานมักรองรับการใช้งาน Internet, ERP, Email
และการเชื่อมต่อของพนักงาน ขณะที่ระบบเครือข่ายในพื้นที่ผลิต
ต้องรองรับอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทำงานจริง เช่น
PLC, HMI, SCADA, Industrial IoT และเครื่องจักร

ความแตกต่างสำคัญไม่ได้อยู่ที่จำนวนอุปกรณ์เพียงอย่างเดียว
แต่รวมถึงข้อกำหนดด้านเวลาตอบสนอง ความพร้อมใช้งาน
และความเสี่ยงหากการเชื่อมต่อหยุดชะงัก

2. Industrial Switch: เลือกอุปกรณ์ให้เหมาะกับพื้นที่ผลิต

Industrial Switch
เป็น Network Switch ที่ออกแบบสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม
ซึ่งบางรุ่นรองรับช่วงอุณหภูมิกว้าง ทนแรงสั่นสะเทือน
และมีรูปแบบการติดตั้งหรือระบบจ่ายไฟที่เหมาะกับตู้ควบคุมเครื่องจักร

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกจุดในโรงงานต้องใช้ Industrial Switch
เสมอไป เช่น ห้อง Server หรือสำนักงานที่ควบคุมสภาพแวดล้อมได้
อาจใช้ Enterprise Switch ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมแทนได้

ก่อนเลือก Industrial Switch ควรตรวจสอบอะไร?

• Temperature Rating: รองรับอุณหภูมิหน้างานจริง
• Port & Speed: จำนวนพอร์ตและความเร็วเพียงพอสำหรับอุปกรณ์
• Managed Features: รองรับ VLAN, QoS และการจัดการ Network ตามต้องการ
• Redundancy: รองรับโปรโตคอลสำรองที่เหมาะกับโครงสร้างระบบ
• Power & Mounting: ตรวจสอบระบบไฟสำรอง การติดตั้ง DIN Rail หรือ Rack
• Industrial Protocols: ตรวจสอบความต้องการของ PLC และระบบ Automation

คำแนะนำ:
เลือก Switch จากสภาพแวดล้อมและ Requirement จริง
ไม่ใช่พิจารณาเพียงจำนวนพอร์ตหรือราคาสินค้า

3. แยก Network สำนักงานและโรงงานด้วย VLAN และ Security Policy

หนึ่งในแนวทางสำคัญของการออกแบบ Network โรงงาน
คือการแบ่งเครือข่ายตามหน้าที่การใช้งาน
เพื่อไม่ให้อุปกรณ์ทุกประเภทอยู่ในเครือข่ายเดียวกันโดยไม่จำเป็น

ตัวอย่างเช่น แยกเครือข่ายพนักงานออกจากระบบ PLC
ระบบกล้อง CCTV และอุปกรณ์สำหรับบริหารจัดการ Network
โดยใช้ VLAN ร่วมกับ Firewall หรือ ACL
เพื่อควบคุมการสื่อสารระหว่างเครือข่าย

สิ่งสำคัญ:
การสร้าง VLAN เพียงอย่างเดียวไม่ใช่การป้องกันภัยไซเบอร์ที่เพียงพอ
จำเป็นต้องกำหนดสิทธิ์การสื่อสารระหว่าง Zone
จำกัดการเข้าถึงจากภายนอก และพิจารณา
Industrial DMZ (iDMZ) เมื่อมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง IT และ OT

4. Fiber Optic สำหรับเชื่อมต่อ Network ระหว่างอาคารและพื้นที่ผลิต

โรงงานอุตสาหกรรมมักมีพื้นที่หลายส่วน เช่น
อาคารสำนักงาน โกดังสินค้า สายการผลิต และห้องควบคุม
ซึ่งอาจอยู่ห่างกันหลายร้อยเมตรหรือหลายกิโลเมตร

การใช้ Fiber Optic
ช่วยรองรับการเชื่อมต่อระยะไกล และใยแก้วนำแสงไม่ถูกรบกวน
โดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหมือนสายนำสัญญาณทองแดง
จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสำหรับพิจารณาในหลายพื้นที่ของโรงงาน

ก่อนเดินสายควรพิจารณาเส้นทางติดตั้ง
ประเภทสาย Indoor/Outdoor ระยะทางจริง
Optical Budget รวมถึงการป้องกันความเสียหายทางกายภาพ
และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของโรงงาน

5. Network Redundancy ลดความเสี่ยงจากระบบเครือข่ายหยุดชะงัก

ในบางกระบวนการผลิต หาก Switch หรือเส้นทางเชื่อมต่อหลักขัดข้อง
อาจส่งผลต่อการรับส่งข้อมูลของระบบควบคุมและการติดตามสถานะเครื่องจักร
การออกแบบ Network Redundancy
จึงช่วยลด Single Point of Failure ได้

แนวทางออกแบบระบบสำรอง

• Redundant Uplink: จัดเตรียมเส้นทางเชื่อมต่อสำรอง
• Redundant Switch: ลดการพึ่งพาอุปกรณ์เพียงตัวเดียวในจุดสำคัญ
• Ring Topology: พิจารณาใช้กับโปรโตคอลและอุปกรณ์ที่รองรับ
• Power Redundancy: ใช้ไฟสำรองหรือแหล่งจ่ายไฟซ้ำซ้อนตามความสำคัญของระบบ
• Monitoring: ตรวจสอบสถานะ Link และแจ้งเตือนความผิดปกติ

ทั้งนี้ Redundancy ไม่ได้หมายความว่าระบบจะไม่มีวันหยุดทำงาน
ต้องตรวจสอบเวลาการสลับเส้นทาง ผลกระทบต่อโปรโตคอลที่ใช้งาน
และทดสอบระบบสำรองก่อนนำไปใช้งานในสายการผลิตจริง

6. ก่อนออกแบบ Network โรงงาน ควรตรวจสอบอะไรบ้าง?

การออกแบบ Network ที่เหมาะสมควรเริ่มจากการสำรวจหน้างาน
และทำความเข้าใจระบบเดิมก่อนเลือกซื้ออุปกรณ์
โดยเฉพาะโรงงานที่มีเครื่องจักรทำงานต่อเนื่องหรือไม่สามารถหยุดระบบได้ง่าย

7. สรุป: Network โรงงานที่ดี ต้องออกแบบให้เหมาะกับการผลิตจริง

ระบบ Network โรงงานอุตสาหกรรมที่ดี
ไม่ได้วัดจากจำนวน Switch หรือความเร็วสูงสุดเพียงอย่างเดียว
แต่ต้องพิจารณาว่าเครือข่ายสามารถรองรับการใช้งานของโรงงาน
ได้อย่างต่อเนื่อง ปลอดภัย และดูแลรักษาได้ง่ายเพียงใด

การเลือก Industrial Switch ให้เหมาะกับพื้นที่
การแบ่ง VLAN ร่วมกับ Security Policy
การใช้ Fiber Optic และการวาง Network Redundancy
เป็นองค์ประกอบที่ควรพิจารณาร่วมกัน
เพื่อให้ระบบรองรับทั้งความต้องการปัจจุบัน
และแผนขยายโรงงานในอนาคต

1AN THAILAND | ENTERPRISE NETWORK SOLUTIONS

กำลังวางระบบ Network สำหรับโรงงานของคุณอยู่หรือไม่?

ไม่ว่าจะเป็นการปรับปรุงระบบเดิม แยก IT/OT Network
ขยายเครือข่ายไปยังพื้นที่ผลิตใหม่ หรือเพิ่มความพร้อมใช้งานของระบบ
สามารถติดต่อ 1AN Thailand
เพื่อปรึกษาการออกแบบ Network Infrastructure
ให้เหมาะกับ Requirement และข้อจำกัดของโรงงาน

Cisco — Networking and Security in Industrial Automation Environments

Cisco — Converged Plantwide Ethernet Physical Infrastructure

* บทความนี้เป็นแนวทางการออกแบบเบื้องต้น
การติดตั้งจริงควรประเมินหน้างานร่วมกับทีม IT/OT
และปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของโรงงาน