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Die Erfindung betrifft eine universell einsetzbare Fernwartungseinrichtung für Druckmaschinen zur gleichzeitigen Übertragung von Druckmaschinen-, Audio- und Videodaten über eine Fernwartungsverbindung. An Druckmaschinen laufen programmgesteuert sehr komplexe Prozesse der Farbübertragung, der Bedruckstoffkonditionierung und des lagegenauen Bedruckstofftransportes ab, die im Störfall nur von in der Regel nicht in den Druckereien verfügbarem Servicepersonal selbst diagnostiziert oder gezielt beeinflusst werden können. Zur Minimierung von Ausfallzeiten und zur Einsparung von Wartungskosten hat es sich bewährt, Fehlerquellen an der gestörten Druckmaschine über Fernwartung vom Servicezentrum des Druckmaschinenherstellers aus zu ermitteln und geeignete Maßnahmen vor Ort einzuleiten. Dazu ist eine Video- und Maschinendatenübertragung von der betroffenen Druckmaschine zum Servicezentrum mit Hilfe einer Fernwartungseinrichtung zur Diagnose von Funktionsabläufen Voraussetzung. Mittels Sprachkommunikation mit dem Bedienpersonal vor Ort kann die Fehlerursache konkretisiert und das weitere Vorgehen zur Fehlerbeseitigung abgestimmt werden. Die Fernwartung von Druckmaschinen ermöglicht das Auslesen von Programmabläufen, das Dokumentieren von Maschinenparametern und Zustandsdaten sowie die Veränderung der Druckmaschinensteuerungsprogramme. Über eine Fernwartung sind ebenso auch Programmupdates oder -erweiterungen für die Steuerprogramme der Druckmaschinen möglich. Bisher zur Fernwartung bekannte Einrichtungen weisen Einschränkungen in der Flexibilität und im Funktionsumfang auf, so dass eine Fernwartung, insbesondere an älteren Maschinen, aus Kompatibilitätsgründen nicht realisierbar war oder die eingeschränkten Diagnosemöglichkeiten der Fernwartungseinrichtung konnten die kostenintensive Entsendung von Servicepersonal zur Druckerei nicht ersetzen.
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Aus der
EP 0 727 313 A1 ist eine Druckmaschine bekannt, die in Verbindung mit einer Ferndiagnose- und Fernwartungsstation, in der ein Monitor installiert ist, steht, wobei die Druckmaschine über Datenverbindungen (z. B. ISDN) mit der Ferndiagnose- und Fernwartungsstation verbunden ist, ein in einem Steuerpult der Druckmaschine integriertes oder in der Nähe des Steuerpultes angeordnetes, einen Rechner umfassendes Video- und Audiokommunikationssystem vorgesehen ist, das über Video- und/oder Audiokanäle mit einzelnen Baueinheiten der Druckmaschine verbunden ist, wobei der Rechner die von der Druckmaschine empfangenen Video- und/oder Audiodaten für die Übertragung über die Datenverbindungen aufbereitet und die Video- und/oder Audiodaten an dem Monitor der Ferndiagnose- und Fernwartungsstation anzeigbar sind. Nachteilig ist der hohe Aufwand für die Ausstattung jeder der Druckmaschinen mit einem darin integrierten Audio-/Videoübertragungssystem und die mangelnde Flexibilität. Aus der
EP 1 155 851 A1 ist eine Ferndiagnose- und -wartungseinrichtung mit einem Audio-/Video-Arbeitsplatz und mit einer ISDN-Verbindung zu einer Servicestation des Druckmaschinenherstellers bekannt, die auf ein mit den Leitständen der Druckmaschinen oder Beistellungen verbundenes Druckereinetzwerk geführt ist. Damit ist zeitgleich die Fernwartung einer innerhalb des Druckereinetzwerkes auswählbaren Druckmaschine über die Servicestation und eine Videokonferenz zwischen der Ferndiagnose- und -wartungseinrichtung und der Servicestation möglich. Mit dem integrierten Multimediasystem ist die Aufbereitung von Offline-Aufnahmen einer nicht fest installierten Digitalkamera möglich. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass der Audio-/Video-Arbeitsplatz ortsfest in das Druckereinetzwerk eingebunden ist und die an den Arbeitsplatz gebundenen Audio- und Videoaufnahmemittel nur für die Realisierung von Videokonferenzen zwischen Servicestation und Ferndiagnose- und -wartungseinrichtung vorgesehen sind. Weiterhin kann die ISDN-Kanalverwaltung über Umschalter für die Zuweisung der den einzelnen Signalkomponenten zur Verfügung stehenden Signalübertragungsbandbreite nicht die optimale Nutzung der verfügbaren Übertragungskapazität sicherstellen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine flexibel sowohl für die Neuausstattung als auch für die Nachrüstung von Druckmaschinen einsetzbare Fernwartungseinrichtung zu schaffen, die eine hohe Flexibilität und Qualität bei der Maschinen-, Audio- und Videodatenerfassung gewährleistet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Fernwartungseinrichtung aufgrund der verschiedenen Schnittstellen für die Fernwartungsverbindung zur Druckmaschine sehr flexibel an einer Vielzahl von Druckmaschinentypen – auch an älteren Baureihen – ohne Vorbereitungsarbeiten einsetzbar ist und sie bietet durch die hohe Mobilität der Audio- und Videodatenerfassung den wesentlichen Vorteil, dass die Diagnose bzw. Kommunikation zeitgleich an verschiedenen Stellen und unabhängig voneinander ermöglicht wird.
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Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige einzige Zeichnung hat folgende Bedeutung:
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1 schematische Darstellung der Fernwartungseinrichtung
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Zwischen einem Druckmaschinenstandort und dem Servicezentrum 1 des Druckmaschinenherstellers bzw. -lieferanten besteht i.a. eine ISDN-Verbindung, die für die Fernwartungsverbindung 2 zwischen beiden Standorten nutzbar ist. Sollte dies nicht der Fall sein, muss alternativ eine UMTS- oder Satellitenverbindung aufgebaut werden. Über die Fernwartungsverbindung 2 sind Maschinendaten (Programme, Zustandsdaten, Messwerte) und Audio- und Videosignale von beliebigen Quellen übertragbar. Über eine ISDN-Verbindung ist ohne Kanalbündelung ein Datenstrom von 64 kbit/s übertragbar. Dies reicht bei Einsatz einer dynamischen Bandbreitensteuerung zur Optimierung der Anteile der Druckmaschinen-, Audio- und Videodatenströme bei der bidirektionalen Datenübertragung aus für eine ausreichend hohe Qualität insbesondere von komprimierten Videosignalen. Wie aus der 1 ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Fernwartungseinrichtung FW dazu zumindest mit einem ISDN-Modem ausgestattet. Bei der bevorzugten Verwendung eines kommerziellen ISDN-Routers 3 wird die Nutzung mehrerer für die Datenübertragung freien ISDN-Kanäle je nach Ausbaugrad der Telefonanlage in der Druckerei und damit eine Steigerung der Datenübertragungsrate und somit insbesondere der Bildauflösung möglich. Bei Bestehen einer DSL-Verbindung zum Servicezentrum 1 kann auch ein DSL-Splitter und Modem in der Fernwartungseinrichtung FW vorgesehen sein. Im ISDN-Router 3 erfolgt neben der Übertragungskanalverwaltung gleichzeitig die Signalumsetzung von ISDN auf Ethernet (ISDN/Ethernet-Gateway 4). Der ISDN-Router 3 ist einem Ethernet-Switch 10 für die Datenübertragung aus einem/in ein Druckmaschinennetzwerk 14 vorgeordnet und über bekannte Schnittstellen (z. B. USB) mit einem mobilen Computer PC (Laptop) gekoppelt, in dem alle für die Steuerung des Datenhandlings erforderlichen Hard- und Softwaremodule integriert sind. Zunächst ist der Computer PC mit einem geeigneten Betriebssystem (Windows, Linux) ausgestattet. Zur Verbesserung der Flexibilität und der Anpassung an möglichst viele Druckmaschinenkonfigurationen kann der Computer PC über mehrere Betriebssysteme verfügen. Zur Kommunikation mit dem Servicezentrum 1 und mit dem Leitstand der zu diagnostizierenden Druckmaschine 15 ist eine spezifische Fernwartungssoftware 6 für das Auslesen und Auswerten von Druckmaschinendaten, für das Darstellen von Video- und Druckmaschinendaten auf dem Bildschirm 5 der Fernwartungseinrichtung FW und für die Wiedergabe und das Speichern von Druckmaschinen-, Audio-, und Videodaten sowie für die Programmierung von Druckmaschinensteuerungen implementiert.
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Weiterhin ist ein hard- oder softwarebasierter Terminalserver 7 für die Umsetzung von Ethernetsignalen in serielle Signale im Computer PC vorgesehen. Dem Terminalserver 7 ist eine serielle Schnittstelle 12 zugeordnet, die den direkten Anschluss der Fernwartungseinrichtung FW an den Leitstand insbesondere von älteren Druckmaschinen gestattet. Moderne Druckmaschinen 15 verfügen anstelle des seriellen Eingangs über eine Ethernet-Schnittstelle. Die Fernwartungseinrichtung FW ist dazu entweder mit einer zusätzlichen Netzwerkkarte mit Ethernet-Schnittstelle 11 ausgerüstet oder über den Ethernet-Switch 10 anschließbar. Das Konferenzsystem 8, 16 kann softwarebasiert im Computer PC implementiert sein (8), wobei im Computer PC zusätzliche Audio- und Video-Eingänge 17 vorhanden sind, wird jedoch in einer bevorzugten Variante von einem kommerziell verfügbaren, hardwarebasierten Konferenzsystem 16 gebildet, dass für die speziellen Anforderungen der Druckmaschinendiagnose (höhere Auflösung und Bildfrequenz zur Erfassung schneller Objektbewegungen, wie z.B. rotierende Zylinder) durch die Implementierung dafür geeigneter Videodaten-Komprimierungsverfahren (z.B. MPEG4-Videocodec) modifiziert ist. Das Konferenzsystem 8, 16 steuert das bidirektionale Audio- und Videosignalmanagement. Dem Konferenzsystem 8, 16 sind über Audio- und Videoeingänge Sende- und Empfangseinheiten 18 für Audio- und Video-Signale zugeordnet. Eine der Sende- und Empfangseinheiten 18 für Audio- und Video-Signale ist z. B. mit einer USB 2.0-Schnittstelle an das Konferenzsystem 8, 16 angeschlossen. Das Gegenstück der Funkstrecke bildet mindestens eine weitere Sende- und Empfangseinheit für Audio- und Video-Signale, mit dem mindestens eine Videokamera 20 und/oder ein Kopfhörer-Mikrofon-Set 21 über Kabel verbunden ist. Die Videokamera 20 ist eine Industriekamera oder ein üblicher Camcorder mit integrierter Signalkomprimierung zur Reduktion des Videodatenstromes (z.B. MPEG). Sofern ein analoger Videosignalausgang (Videoausgang) der Kamera 20 genutzt wird, sind die Sende- und Empfangseinheiten 18 mit Analog/Digitalkonvertern ausgestattet. Die Funkstrecke überträgt die digitalisierten Audio- und Videosignale im freien 433 MHz und/oder 2,4 GHz-Bereich. Die Sende- und Empfangseinheiten 18 verfügen zur Erzielung der gewünschten hohen Mobilität über erhöhte Sendeleistungen (ca. 4 Watt). Mit einer Sendeleistung von 4 Watt wird der Aktionsradius der Audio- und Videoaufnahmemittel 20, 21 auf bis zu 100 m erhöht bzw. auf kürzeren Funkstrecken eine vorteilhafte Unempfindlichkeit gegenüber Störsignalen erreicht. Durch die Funkstrecke wird der Einsatz mehrer Videokameras 20 und/oder Kopfhörer-Mikrofon-Sets 21 möglich, so dass gleichzeitig an unterschiedlichen Orten Videosequenzen aufgenommen und zur Fernwartungseinrichtung FW übertragen werden können bzw. mit mehreren Personen kommuniziert werden kann. Die Sende- und Empfangseinheiten 18 haben die Abmessungen üblicher Sprechfunkgeräte und können leicht vom Bedienpersonal mitgeführt werden bzw. vor Ort abgestellt werden. Zur Sicherstellung längerer Einsatzzeiten bei konstant hoher Sendeleistung können die Sende- und Empfangsteile 18, 19 mit Ladenetzteilen ausgestattet sein, die aus Steckdosen versorgt werden, die z.B. an den Druckmaschinen für Zusatzgeräte vorgesehenen sind. Zur Gewährleistung der Videodatenübertragung in hoher Auflösung bei geringer Übertragungskapazität (nur ein freier ISDN-B-Kanal) oder zur bevorzugten Übertragung von Fernwartungsdaten kann der Computer PC zusätzlich ein Modul 9 zum Komprimieren, Zwischenspeichern und zeitversetztem Senden von Videodaten aufweisen. Eine optimale Nutzung der für die Datenübertragung verfügbaren Übertragungskanäle wird durch ein im Computer PC integriertes Modul 22 zur dynamischen Bandbreitensteuerung für die Druckmaschinen-, Audio- und Videosignalübertragung zum Servicezentrum 1 erreicht. In Abhängigkeit von vorzugebenden Prioritätsregeln werden den vorzugsweise zu übertragenden Signalen die zur verlustfreien Übertragung erforderlichen Anteile an der Übertragungsbandbreite reserviert. Dieses Modul 22 ist der Schnittstelle zum ISDN-Router 3 zugeordnet. Die gesamte Fernwartungseinrichtung FW findet in einem Aktenkoffer oder zumindest in einem transportablen Arbeitsplatzcomputer Platz.
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Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung: Mit der erfindungsgemäßen Fernwartungseinrichtung FW sind gleichzeitig drei Funktionen unabhängig voneinander ausführbar, wobei jede Funktion jederzeit zu- oder abschaltbar ist:
- – Online-Maschinendatendiagnose und -Fernwartung einer Druckmaschine 15,
- – Übertragung von Videosignalen von einer Druckmaschine 15 zum Servicezentrum 1,
- – Sprachkommunikation zwischen dem Bedienpersonal und dem Servicepersonal mittels Kopfhörer-Mikrofon-Sets 21 oder Tonübertragung von einer Druckmaschine 15 mittels Mikrofon an die Servicestation 1.
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Aufgrund der Mobilität der Aufnahmemittel 20, 21 ist es möglich, z. B. Videos vom Druckwerk einer Druckmaschine 15 zu übertragen und gleichzeitig mit dem Bedienpersonal am Leitstand der Druckmaschine 15 zu kommunizieren, während die Fernwartung an einer anderen Druckmaschine 15 läuft.
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Tritt an einer Druckmaschine 15 ein Störfall auf, wird die Fernwartungseinrichtung FW zunächst mit dem nächstgelegenen ISDN-Anschluss verbunden, der entweder am Leitstand oder in einer Druckerei mit vernetzten Druckmaschinen 15 am übergeordneten Drucksaal-Leitstand vorhanden ist. Aufgrund der hohen Reichweite der Funkstrecke 18, 19 von bis zu 100 m kann auch ein weiter entfernter ISDN-Anschluss problemlos genutzt werden. Danach erfolgt die Verbindung der Fernwartungsstation FW mit der gestörten Druckmaschine 15. Dafür kann die serielle Schnittstelle 12 insbesondere bei älteren Druckmaschinen genutzt werden, moderne Druckmaschinen werden über die Ethernet-Schnittstelle 11 angeschlossen. Bilden mehrere Druckmaschinen 15 ein lokales Netzwerk 14, erfolgt der Anschluss mittels Ethernet-Switch 10, der die Adressierung der ausgewählten Maschine übernimmt. Nach dem Aufbau der Fernwartungsverbindung 2 und dem Start der Fernwartungssoftware 6 wird zunächst die Beschreibung des Problems durch das Bedienpersonal unter Nutzung des Kopfhörer-Mikrofon-Sets 21 erfolgen. Das Bedienpersonal begibt sich daraufhin mit der Videokamera 20 zur Druckmaschine 15 und startet die Bildübertragung von der Störstelle. Aufgrund der großen Reichweite der Funkstrecke ist selbst bei langen Maschinen oder in Drucksälen jede Maschinenbaugruppe einer visuellen Beobachtung mit Hilfe der Videokamera 20 zugänglich. Die aufgenommenen Videosequenzen werden über die aktivierten Sende- und Empfangseinheiten 18 an die Fernwartungseinrichtung FW übertragen, im Konferenzsystem 8, 16 komprimiert und an den Computer PC übertragen, der die Video-, Ton- und ggf. bereits vom Servicepersonal abgerufene Druckmaschinendaten zusammenführt und an den ISDN-Router 3 weiterleitet. Das Servicepersonal im Servicezentrum 1 hat dabei die Möglichkeit, das Bedienpersonal vor Ort über das mobile Kopfhörer-Mikrofon-Set 21 und anhand der hoch aufgelösten Videobilder exakt einzuweisen und mit Hilfe der Zoomoptik der Videokamera 20 detailreiche Bilder auch kleinster Funktionsbaugruppen zu erhalten, so dass nunmehr neben der Maschinendatendiagnose auch eine visuelle Diagnose von Verschleißprozessen, Zustell- oder Positioniervorgängen oder Bogenbeschädigungen durch das Servicepersonal mit geringem Aufwand realisierbar ist, wodurch die Diagnosesicherheit wesentlich verbessert wird. Im Anschluss an die Fehlerdiagnose wird – sofern ein Softwarefehler im Steuerprogramm vorlag – die Fernwartung der Druckmaschine 15 eingeleitet, die z. B. im Übertragen verbesserter Steuerprogramme oder Programmupdates, die im Servicezentrum 1 des Druckmaschinenherstellers erstellt wurden, in den Steuerrechner der Druckmaschine 15 bestehen kann. Insbesondere bei Video- und Tonübertragung und gleichzeitiger Übertragung von Fernwartungsdaten reicht die praktisch zur Verfügung stehende ISDN-Bandbreite in der Regel nicht aus. Infolge dessen muss die verfügbare Übertragungskapazität entweder sequentiell oder partiell auf die Druckmaschinen-, Audio- und Videodatenströme aufgeteilt werden. Diese Aufgabe übernimmt das implementiertes Computer-Modul 22. Die Aufteilung der Übertragungskapazität erfolgt dabei dynamisch in Abhängigkeit von der Priorität der Daten und abhängig vom Datenumfang. Auf diese Weise ist gesichert, dass auch bei geringen freien Übertragungskapazitäten die Bildauflösung der Videoaufnahmen nicht wesentlich reduziert werden muss.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Servicezentrum
- 2
- Fernwartungsverbindung
- 3
- ISDN-Router
- 4
- ISDN/Ethernet-Gateway
- 5
- Bildschirm
- 6
- Fernwartungssoftware
- 7
- Terminalserver
- 8
- Konferenzsystem (Software)
- 9
- Modul für zeitversetztes Senden
- 10
- Ethernet-Switch
- 11
- Ethernet-Schnittstelle
- 12
- serielle Schnittstelle RS232
- 13
- USB-Schnittstelle
- 14
- Druckmaschinen-Netzwerk
- 15
- Druckmaschine
- 16
- Konferenzsystem (extern, Hardware)
- 17
- Audio- und Videoeingänge
- 18
- Sende- und Empfangseinheit an der Fernwartungseinrichtung
- 20
- Videokamera
- 21
- Kopfhörer-Mikrofon-Set
- 22
- Modul zur dynamischen Bandbreitensteuerung
- FW
- Fernwartungseinrichtung
- PC
- mobiler Computer
