Der Fernzugriff auf Maschinen ist aus der Automatisierungswelt nicht mehr wegzudenken. Anlagenbetreiber erwarten von Maschinenbauern, dass sie ihre Maschinen fernwarten oder sich bei Störungen per Fernzugriff auf die Maschine schalten, um Soforthilfe zu leisten. Ist ein Fernzugriff erst einmal sicher und zuverlässig eingerichtet, bietet der Kommunikationskanal vielfältige Möglichkeiten für datenbasierte Dienstleistungen. Der Mehrwert gegenüber dem reinen Fernzugriff ist erheblich und eröffnet Anlagenbetreibern und Maschinenbauern neue Geschäftsfelder im Kontext von Industrie 4.0.
Michael Volz, Geschäftsführer, HMS Industrial Networks
Bei Industrie 4.0 geht es in erster Linie darum, relevante Informationen zum richtigen Zeitpunkt zur Verfügung zu stellen, um auf deren Basis fundierte Entscheidungen treffen zu können. Zum Beispiel um die Maschinennutzung oder auch Prozesse zu optimieren. In diesem Szenario kommt den Remote Solutions eine zentrale Rolle zu. Darunter fasst HMS Lösungen und Dienstleistungen rund um Fernzugriff, Fernwartung und Datenmanagement zusammen. Remote Solutions basieren zwar auf dem Fernzugriff, gehen aber weit darüber hinaus, indem sie einen sicheren Kommunikationskanal bereitstellen, um Daten zu sammeln, zu visualisieren oder vorzuverarbeiten und sie für übergeordnete IT-Systeme bereitzustellen. Auch der automatische Versand von Alarmen ist über diesen Kommunikationskanal möglich. HMS bietet mit der eWon-Produktfamilie eine skalierbare Komplettlösung für den sicheren Fernzugriff und Datendienste im industriellen Umfeld. Im Unterschied zu herstellerspezifischen Lösungen einiger SPS-Hersteller, die nur ihre eigene Steuerung unterstützen, ist die Lösung plattformunabhängig und weltweit verfügbar. Für den Maschinenbauer hat dies den Vorteil, dass er ein einheitliches System für den Fernzugriff auf seine Maschinen und Anlagen hat, unabhängig davon, welche Steuerung in der jeweiligen Maschine verbaut wurde und in welchem Land sich die Maschine befindet.
Hardware bildet die Basis
Die industriellen VPN-Router bieten deutlich mehr Funktionalität als IT-Router. Der eWon-Router wird an der Maschine montiert und mit der jeweiligen Steuerung seriell, über Ethernet, per WLAN oder USB verbunden. Die Router sprechen die Sprache der jeweiligen SPS auf der einen Seite und werden auf der anderen Seite über eine sichere VPN-Verbindung in das System eingebunden. Je nach Anforderung kommen verschiedene VPN-Router zum Einsatz. Der Cosy ist ein VPN-Router für einfache Applikationen, bei denen die Fernwartung im Vordergrund steht. Der Flexy richtet sich an Anwender mit anspruchsvolleren Anwendungen und ermöglicht individuelle Anpassungen für die Datenvorverarbeitung wie beispielsweise Filterung der zu übertragenden Daten und ermöglicht so umfassende Datendienste.
Rendezvous-Server und Software
Talk2M ist als cloudbasierter Rendezvous-Server Dreh- und Angelpunkt der eWon-Lösung, der eine Verfügbarkeit von 99,6 % garantiert. Der Rendezvous-Server verwaltet die VPN-Verbindungen und ermöglicht den einfachen Verbindungsaufbau zwischen dem PC im Kontrollraum und der Maschine in der entfernten Anlage. Der Talk2M-Dienst ist weltweit verfügbar und besteht aus einem vernetzten, verteilten Verbund von derzeit 26 hochverfügbaren Servern, die die VPN-Verbindungen verwalten und gegen unberechtigte Zugriffe schützen. Durch den vernetzten Serververbund unterstützt Talk2M Redundanz und Lastmanagement sowie weltweite, garantierte Verfügbarkeit. Jeder eWon-VPN-Router, der mit einer Maschine verbunden ist, verbindet sich ausschließlich mit dem Talk2M-Server. Ein Authentifizierungsmechanismus stellt sicher, dass jeder Router mit dem Talk2M-Server spricht, der denselben Schlüssel hat. Ein ähnlicher Mechanismus garantiert, dass jeder Anwender nur mit den spezifischen Routern kommunizieren kann, für die ihm sein Administrator Zugriffsrechte eingeräumt hat. Der Rendezvous-Server unterstützt alle Kommunikationstechnologien. Kunden können über verschiedene APIs auf dem Router oder in Talk2M eigene Anwendungen entwickeln. Die eWon-Software eCatcher ist der openVPN-Talk2M-Client für den Fernzugriff und für die Verwaltung der Anlagen und Nutzer. Die Software wird auf dem Windows-PC installiert. In Vorbereitung sind auch Versionen für mobile Geräte wie Tablets und Smartphones. Mithilfe von eCatcher können sich Anwender über das Rendezvous-Portal mit dem eWon-Router in der entfernten Anlage verbinden, um auf ihre Maschinen zuzugreifen. Bei Talk2M wurde hoher Wert auf die Security gelegt. Die eWon-Technologie wendet die Guidelines für Cyber-Security in industriellen Anwendungen gemäß ISA62443 und NIST SP800 nach dem Defence-in-Depth-Prinzip für die gestaffelte Verteidigung an. Dabei wird der gesamte Datenverkehr zertifikatsbasiert und verschlüsselt über VPN-Verbindungen nach dem in der Industrie bewährten und akzeptierten openVPN-Standard übertragen.
Basistechnologie für neue Geschäftsmodelle
Der Fokus liegt auf der physikalischen Verbindung über das Internet mit der entfernten Maschine und ihrer Steuerung vor Ort. Über diese Verbindung erfolgt der Fernzugriff auf Maschinen und Feldgeräte. Per Fernzugriff können Außendiensttechniker bei der Inbetriebnahme unterstützt werden. Auch Fehlersuche, Fehlerbehebung oder SPS-Programmierung sind typische Aufgaben, die per Fernzugriff gelöst werden können. Vorausschauende Wartung beginnt auf dieser Ebene und geht fließend in die Stufe Überwachen über. Durch das Monitoring und die Alarmierung lassen sich Maschinen- und Anlagendaten online visualisieren und Fehlermeldungen automatisch absetzen. Das hilft einerseits bei der Fehlerbehebung, andererseits erhält der Anwender durch die zusammenfassende Darstellung der Maschinendaten Informationen über den Maschinenstatus und die wichtigsten Kennzahlen. Bei der vierten Stufe geht es um das Sammeln von Maschinen- oder Anlagendaten. Beim Thema Big Data empfiehlt HMS den eWon-Router Flexy, der Daten vorverarbeitet und dem Anwender dadurch das Auswerten der aufbereiteten Daten erleichtert. Bei der fünften Stufe geht es um die Integration der eWon-Lösung in ERP-Systeme und Software auf Unternehmensebene. ge
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