Fernwartung
Sicherheit beim Fernzugriff
Hersteller hochkomplexer Maschinen und Anlagen sind mit dem Thema Fernwartung schon länger konfrontiert. Das Problem hierbei ist: Sie brauchen Lösungen, die sowohl universell einsetzbar sind als auch einen stabilen Betrieb bei unterschiedlichsten Kunden gewährleisten. Auf welche Kriterien kommt es dabei an?
Die Firmengruppe Liebherr mit insgesamt über 35.000 Beschäftigten weltweit zählt zu den größten Baumaschinenherstellern der Welt. Am Standort Kempten ist die Liebherr-Verzahntechnik angesiedelt, in der Werkzeugmaschinen und Automationssysteme gefertigt werden. Die hier weitgehend von Hand gebauten Maschinen dienen beispielsweise dazu, Zahnräder zu fertigen. Dabei werden die Zähne durch den Vorgang des Wälzfräsens herausgearbeitet – ein hochkomplexer Vorgang, da der Fräskopf im richtigen Winkel angesetzt und das Werkstück präzise positioniert und gedreht werden muss; Toleranzen werden nur im µm-Bereich geduldet. Die Zahnräder können bis zu 16 m Durchmesser groß sein – entsprechend gigantisch sind die Abmessungen der Maschinen. Abnehmer dieser Anlagen sind vor allem die Automobilindustrie sowie die Hersteller von Getrieben und Zahnrädern.
In Sachen Fernwartung dieser Anlagen arbeitete Liebherr anfangs mit Akustikkopplern und später mit analogen Modems, mit denen sich die Bedienoberfläche in der Ferne abbilden ließ. Mit steigenden Datenmengen kamen die Modems allerdings letztlich an ihre Grenzen. Zudem veränderten sich die ITK-Strukturen in den Unternehmen – etwa durch die Umstellung auf IP-Telefonie – so dass die Modems unbrauchbar wurden. Liebherr-Verzahntechnik suchte daher nach einer zukunftsfähigen neuen Lösung, die allen Anwendungsfällen gerecht würde.
Da die Maschinen beim Kunden ohnehin in ein Netzwerk eingebunden sind, lag es nahe, dies auch für die Fernwartung zu nutzen. Allerdings sind die Sicherheitsbestimmungen vor allem in großen Unternehmen sehr restriktiv: Jede Firma hat eine eigene Philosophie, eigene Standards und bei nahezu jedem Kunden finden sich andere Bedingungen. Hinzu kommen immer schnellere Umstellungen bei der EDV. Eine veränderte Software- oder Hardwarekonfiguration kann beispielsweise dazu führen, dass problemlos arbeitende Systeme plötzlich nicht mehr funktionieren. Theoretisch müsste also jeder Kunde individuell behandelt und mit einer maßgeschneiderten Fernwartungslösung ausgerüstet werden – was jeglichen Kostenrahmen sprengen würde. Gesucht war demnach eine Standardlösung, die überall funktioniert und daneben strengste Sicherheitsvorgaben der Auftraggeber erfüllt.
Fündig wurden die Verantwortlichen der Liebherr-Verzahntechnik beim Fernwartungsrouter „eWON“ von Wachendorff.
Zusatzkomponenten obsolet
Der VPN-Router eWON unterstützt verschiedene Medien und ist dank aller internationalen Zulassungen für den gesamten Weltmarkt verwendbar. Die maßgeblichen Protokolle bringt das Gerät bereits mit, so dass keine Zusatzkomponenten angeschafft werden müssen.
Die Fernwartungsrouter eWON stellen die Verbindung der Liebherr-Maschinen zur Außenwelt her und können für verschiedene Kommunikationsmedien von DSL bis HSDPA genutzt werden – je nach den Gegebenheiten beim Kunden.
© Wachendorff ProzesstechnikDer VPN-Router ist herstellerneutral und kann nicht nur mit Speicherprogrammierbaren Steuerungen, sondern auch direkt mit den numerischen Steuerungen der Werkzeugmaschinen kommunizieren. Dieser Punkt ist bei Liebherr-Verzahntechnik besonders wichtig: Schließlich geht es im Bereich der Verzahntechnik darum, die Fernverbindung zum NC-Teil der Maschine herzustellen, der den eigentlichen Fräsvorgang steuert, um beispielsweise konstruktiven Änderungen am Zahnrad und den damit erforderlichen Anpassungen auch von Ferne begegnen zu können.
Liebherr nahm Kontakt zur Firma Günther ControlTechnik auf, einem Vertriebs- und Lösungspartner von Wachendorff, und nach einigen Praxistests war die geeignete Hardware definiert.
Nun ging es darum, ein Konzept zu entwerfen, das den Sicherheitsstandards der Liebherr-Kunden genügen würde. Gerhard Steber, Projektleiter bei Günther ControlTechnik, engagierte dafür die Firma Endian, einen Open-Source-Anbieter für Netzwerksicherheit. Gemeinsam entwarfen die Firmen eine Lösung, die als zentrales Element den „Endian 4i Access-Server & 4i Connect Client“ verwendet. Dieser Server befindet sich nicht im Werk Kempten, sondern in der zentralen EDV von Liebherr, von wo aus alle weltweiten VPN-Verbindungen verwaltet und überwacht werden.
Dank des eWon-Routers lassen sich die Maschinendaten bei Bedarf übersichtlich dargestellt auf den Bildschirm der Liebherr-Servicetechniker holen.
© Wachendorff ProzesstechnikSämtliche Verbindungsdaten der Endgeräte und der Nutzer sind auf dem Server hinterlegt. Hier laufen die vom eWON-Router VPN-verschlüsselten und gesendeten Maschinendaten auf und sind von berechtigten Nutzern einsehbar. Für den Zugriff verwenden diese Nutzer Client-Programme, die auf den jeweiligen Arbeitsrechnern installiert sind. Drittanbieter sind hierbei ausgeschlossen, und eine Benutzerverwaltung mit unterschiedlichen Zugriffsrechten sowie Hierarchie-Ebenen sorgt für zusätzliche Sicherheit.
Ein weiterer Sicherheitsaspekt ist, dass die Service-Techniker von Liebherr nicht automatisch rund um die Uhr auf die Maschinendaten zugreifen können. Ein solcher Zugriff ist nur dann möglich, wenn der Kunde die Fernwartung freigeschaltet hat: Erst wenn vor Ort jemand die Fernwartung startet, öffnet eWON den VPN-Tunnel und stellt Daten zur Verfügung, die dann über Endian-Server den Weg auf den Schreibtisch der zuständigen Service-Mitarbeiter finden.
Die Inbetriebnahme
Schritt für Schritt werden die Zähne des Zahnrades aus dem Werkstück herausgefräst, unterstützt von NC-Steuerungen und SPS-Technik
© Wachendorff ProzesstechnikUm die Inbetriebnahme vor Ort für die Liebherr-Mitarbeiter einfach zu gestalten, entwickelte Liebherr eine spezielle Bedienoberfläche in HTML für den eWON-Router. Dank dieser Plug&Play-Lösung kann der Mitarbeiter, der die Maschine beim Kunden aufbaut, mit seinem Laptop über ein übersichtliches Menü alle nötigen Parameter eingeben – einheitlich für alle Maschinen und falls nötig auch in anderen Sprachen.
Die Zugriffsrechte der Nutzer vergibt Liebherr selbst und kann beispielsweise Service-Mitarbeiter zu Gruppen zusammenfassen und hierbei auch einfach Änderungen vornehmen. So ist das Unternehmen völlig autark und kann neue Mitarbeiter hinzufügen oder neue Maschinen schnell in das System integrieren.
Seit Anfang 2012 liefert Liebherr alle Werkzeugmaschinen mit der beschriebenen Fernwartungslösung aus und stellt weitere Geschäftsbereiche auf das neue System um. Auch erste Portalroboter haben die Lösung bereits an Bord und bleiben so bei Bedarf für das deutsche Serviceteam rund um den Globus erreichbar.
Autor: Oliver Prang ist Produktmanagerbei Wachendorff Prozesstechnik in Geisenheim.
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