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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Maschinenwartung mittels eines Servicecomputers. Die Erfindung betrifft insbesondere ein System und ein Verfahren zur Maschinenwartung mittels Verwendung unterschiedlicher Wartungsanwendungen.
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Die globale Ausrichtung heutiger Maschinenhersteller mit weltweit ansässigen Kunden/Maschinenbetreibern macht es erforderlich, Wartungen, Fehlerdiagnosen und auch Reparaturen der Maschinen nicht nur direkt vor Ort, sondern immer häufiger per Fernzugriff durchführen zu können. In dieser Anmeldung werden unter dem Begriff ”Maschinen” sämtliche Bearbeitungsanlagen, bspw. zur Laserbearbeitung, zum Stanzen oder Biegen, und Geräte, wie bspw. Laserstrahlquellen, Plasma- oder Induktionsgeneratoren, zusammengefasst. Die früher übliche Direkteinwahl von einem Servicecomputer über ein analoges Modem oder eine ISDN-Verbindung zu einer Maschine wird durch moderne Kommunikationstechniken, vor allem durch das sogenannte Virtual Private Network (abgekürzt VPN), das einen verschlüsselten Fernzugriff über das Internet ermöglicht, ersetzt. Ein Fernzugriff über VPN stellt hohe Anforderungen an die Infrastruktur und Sicherheit. Besonders problematisch ist die Tatsache, dass der Fernzugriff über VPN von der beim Maschinenbetreiber eingesetzten Technik abhängig ist. Eine einfache Universallösung auf der Seite des Maschinenherstellers wird dadurch behindert, dass es bisher nicht möglich ist, verschiedene VPN-Software gleichzeitig innerhalb eines Betriebssystems, bspw. auf einem Servicecomputer, einzusetzen.
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Ein System und ein Verfahren zur Fernkommunikation zwischen einem zentralen Computer und einer Maschinensteuerung sind aus der europäischen Patentanmeldung
EP 1 715 395 A1 bekannt. Das in
1 gezeigte vorbekannte Fernkommunikationssystem
1 umfasst einen zentralen Computer
5, der nach außen durch eine Firewall
6 geschützt ist. Auf dem zentralen Computer
5 sind mehrere virtuelle Maschinen
7 installiert, die nebeneinander lauffähig sind und unterschiedliche Betriebssysteme und Anwendungsprogramme, vor allem Telepräsenz- und Virenschutzprogramme, aufweisen können. Für jede Maschinensteuerung
3 gibt es eine speziell konfigurierte virtuelle Maschine
7, über die eine Kommunikationsverbindung
8 von dem zentralen Computer
5 zur Maschinensteuerung
3 hergestellt wird. Der Servicecomputer
2 ist nicht direkt mit der Maschinensteuerung
3 verbunden, sondern die Verbindung des Servicecomputers
2 erfolgt über den zentralen Computer
5, der über eine Kommunikationsverbindung
9 mit dem Servicecomputer
2 verbunden ist. In einer Datenbank
10, die mit dem zentralen Computer
5 verbunden ist, sind sämtliche Daten (Einwahltechnik, Passwörter, VPN-Software) über den Kunden und die Maschine
4 gespeichert. Der zentrale Computer
5 ermittelt anhand der in der Datenbank
10 gespeicherten Daten die zugeordnete Kommunikationsverbindung
8 sowie die zugeordnete virtuelle Maschine
7 und stellt die Kommunikationsverbindung
8 von der virtuellen Maschine
7 zur Maschinensteuerung
3 her. Die Kommunikationsverbindung
9 zwischen dem Servicecomputer
2 und dem zentralen Computer
5 sowie die Kommunikationsverbindung
8 zwischen dem zentralen Computer
5 und der Maschinensteuerung
3 erfolgen über das Internet
11, beispielsweise über eine gesicherte VPN-Verbindung.
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Für einen Fernzugriff auf die Maschinensteuerung 3 der Maschine 4 stellt ein Servicemitarbeiter zunächst die Kommunikationsverbindung 9 zwischen seinem Servicecomputer 2 und dem zentralen Computer 5 her. Anhand der in der Datenbank 10 gespeicherten Daten ermittelt der zentrale Computer 5 die der Maschinensteuerung 3 zugeordnete Kommunikationsverbindung 8 und wählt die an die Maschinensteuerung 3 und die Kommunikationsverbindung 8 angepasste lauffähige virtuelle Maschine 7 für die Verbindung mit der Maschinensteuerung 3 aus und startet diese virtuelle Maschine 7. Über die Kommunikationsverbindung 8 führt der Servicemitarbeiter Funktionen der Maschinensteuerung 3 aus oder tauscht Daten zwischen der Maschinensteuerung 3 und dem zentralen Computer 5 aus.
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Eine Weiterentwicklung des Systems und des Verfahren zur Fernkommunikation aus
EP 1 715 395 A1 ist aus
DE 10 2008 030 317 A1 bekannt. Offenbart ist hier, dass die lauffähige virtuelle Maschine
7 nicht dauerhaft auf dem zentralen Computer
5 gespeichert ist, sondern virtuelle Maschinenvorlagen, welche für unterschiedliche Arten von Maschinensteuerungen und Kommunikationsverbindungen ausgebildet sind. Bei Bedarf wird eine lauffähige virtuelle Maschine
7 als eine lauffähig eingebundene Kopie derjenigen virtuellen Maschinenvorlage, die an die jeweilige Maschinensteuerung und an die jeweilige Kommunikationsverbindung angepasst ist, gestartet und verwendet. Nach Beendigung der lauffähigen virtuellen Maschine
7 kann die lauffähig eingebundene Kopie gelöscht werden.
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Eine Folge dieses Systems ist, dass dadurch, dass die benötigte Wartungssoftware in jeder virtuellen Maschine oder Maschinenvorlage gesondert vorgehalten werden muß, es hier zu redundanter Applikations- und Datenhaltung kommt. Dies wiederum hat zum Ergebnis, dass für die virtuelle Maschinenvorlage einerseits große Datenmengen auf dem zentralen Computer abgespeichert werden müssen und andererseits durch die Komplexität der virtuellen Maschinenvorlage lange Startzeiten der lauffähigen virtuellen Maschinen 7 zu erwarten sind. Ferner müssen bei jeder virtuellen Maschinenvorlage, die eine bestimmte zur Wartung erforderliche Software beinhaltet, oft entsprechende Softwareaktualisierungen durchgeführt werden, um die Umgebung auf einem aktuellen Stand zu halten. Dies wiederum führt zu hohem Wartungsaufwand.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dem gegenüber darin, ein System und ein Verfahren bereit zu stellen, bei dem der Wartungsaufwand reduziert, der Datenumfang verkleinert oder die Komplexität des Systems verringert werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Systems gemäß Anspruch 1 und die Verfahrensschritte des Verfahrens nach Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Offenbart wird ein System zur Fernkommunikation zwischen einem zentralen Computer und mindestens einer Maschinensteuerung, das mindestens eine Maschinensteuerung, über die eine Maschine gesteuert werden kann, einen zentralen Computer mit mindestens einer virtuellen Maschine, und mindestens einen Applikationsserver, auf dem Anwendungssoftware zum Betrieb oder zur Wartung der Maschinensteuerung oder der Maschine installiert ist, aufweist. Hierbei kann die Maschinensteuerung über eine erste Kommunikationsverbindung mit der virtuellen Maschine derart verbunden werden, dass eine Fernkommunikation zwischen der virtuellen Maschine und der Maschinensteuerung erfolgen kann, und kann die virtuelle Maschine mit dem Applikationsserver über eine weitere Kommunikationsverbindung mittels eines Ferndesktopprotokolls derart verbunden werden, dass der Applikationsserver (160) oder die auf dem Applikationsserver installierte Anwendungssoftware über die virtuelle Maschine bedienbar ist.
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Durch diesen Aufbau kann die Anwendungssoftware auf eine Installation auf dem Applikationsserver beschränkt und der Wartungsaufwand entsprechend beschränkt werden. Alternativ oder Kumulativ wird erreicht, dass Anwendungssoftware verwendet werden kann, die mit dem System der virtuellen Maschine nicht kompatibel und auf dieser daher nicht installierbar ist.
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Ein im Wesentlichen vergleichbarer Effekt wird erreicht durch ein System zur Fernkommunikation zwischen einem zentralen Computer und mindestens einer Maschinensteuerung, das mindestens eine Maschinensteuerung, über die eine Maschine gesteuert werden kann, und einen zentralen Computer mit mindestens einer virtuellen Maschine und mindestens einen als weitere virtuelle Maschine ausgebildeten Applikationsserver, auf dem Anwendungssoftware zum Betrieb oder zur Wartung der Maschinensteuerung oder der Maschine installiert ist, aufweist. Hierbei kann die Maschinensteuerung über eine erste Kommunikationsverbindung mit der virtuellen Maschine derart verbunden werden, dass eine Fernkommunikation zwischen der virtuellen Maschine und der Maschinensteuerung erfolgen kann, und kann die virtuelle Maschine mit dem Applikationsserver über eine weitere Kommunikationsverbindung mittels eines Ferndesktopprotokolls derart verbunden werden, dass der Applikationsserver oder die auf dem Applikationsserver installierte Anwendungssoftware über die virtuelle Maschine bedienbar ist.
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Offenbart wird ferner ein Verfahren zur Fernkommunikation zwischen einem zentralen Computer und mindestens einer Maschinensteuerung, das die Schritte aufweist: Herstellen einer ersten Kommunikationsverbindung zwischen der Maschinensteuerung und einer virtuellen Maschine, die auf dem zentralen Computer vorgesehen ist, Herstellen einer weiteren Kommunikationsverbindung zwischen der virtuellen Maschine und einem Applikationsserver mittels eines Ferndesktopprotokolls, und Bedienen von auf dem Applikationsserver installierter Anwendungssoftware durch die virtuelle Maschine.
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1 zeigt ein bekanntes Fernkommunikationssystem zwischen einem Servicecomputer und einer Maschinensteuerung unter Zwischenschaltung eines zentralen Computers.
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2 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur Fernkommunikation.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur Fernkommunikation.
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4 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Fernkommunikation.
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In 2 ist ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Systems 101 zur Fernkommunikation zwischen einem Servicecomputer 102, einem zentralen Computer 105 und einer Maschinensteuerung 103 einer Maschine 104 beschrieben.
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Bei der Maschine 104 handelt es sich um eine Werkzeugmaschine oder Bearbeitungsanlage, beispielsweise zur Laserbearbeitung, zum Stanzen oder Biegen, und Geräte, wie beispielsweise Laserstrahlquellen, Plasma- oder Induktionsgeneratoren oder eine andere Maschine zur Manipulation eines Werkstücks. Die Maschine 104 verfügt über eine Maschinensteuerung 103 und ein internes Maschinenkommunikationsnetz 142, über das Datenübertragung und Steuervorgänge zwischen der Maschinensteuerung 103 und einer numerischen Steuerung (NC) oder speicherprogrammierbaren Steuerungen (PLC) 151 oder weiteren technischen Steuerungen 152, 153 und 154 abgewickelt werden.
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Die Maschinensteuerung 103 ist eine elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise ein Industrie-PC, über den die Werkzeugmaschine 104 programmiert, bedient und gewartet werden kann, und die den Betrieb der Werkzeugmaschine überwacht. Die Maschinensteuerung 103 ist mit einem Kommunikationsnetz 132 verbunden, beispielsweise ein auf Ethernetbasis betriebenes Kommunikationsnetz des Maschinenbetreibers zur unternehmensinternen Datenübertragung und -verarbeitung. Über das Kommunikationsnetz 132 kann die Maschinensteuerung 103 auf über das Kommunikationsnetz 132 angeschlossene Datenverarbeitungsvorrichtungen 133 zugreifen. Auf der Maschinensteuerung 103 ist Anwendungssoftware installiert, die mittels Remote-Desktop-Protokoll (RDP) den Inhalt von Desktops ferner Computer darstellen kann und die Bedienung der fernen Computer erlaubt. Hierbei werden einerseits u. a. grafische Benutzungsschnittstelleninformationen des fernen Computer auf die Maschinensteuerung 103 derart übertragen, dass entweder die gesamte Bildschirmoberfläche des fernen Computers oder nur die Bildinformation einzelner Programme des fernen Computers auf der Maschinensteuerung dargestellt werden, und werden andererseits Benutzungsschnittstelleneingabeinformationen beispielsweise über Maus oder Tastatur von der Maschinensteuerung 103 auf den fernen Rechner derart übertragen, dass der ferne Computer oder eine ferne Anwendungssoftware von der Maschinensteuerung aus bedient werden können.
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Hierbei ist nicht notwendigerweise der Einsatz des Remote-Desktop-Protokolls erforderlich. Es können auch andere Protokolle verwendet werden, die die gleiche Funktionalität bereitstellen, wie beispielsweise die „Independent Computing Architecture” (ICA), „Remote Frame Buffer” (RFB) oder andere. Protokolle wie diese, die den Zugriff auf grafische Benutzungsoberflächen von Betriebssystemen oder ferner Anwendungssoftware auf fernen Computern dadurch erlauben, dass sie Pixelinformationen eines Betriebssystems oder einer Anwendung auf dem fernen Computer in einer Richtung an einen Benutzercomputer und Eingabeinformationen wie Mausbewegung und Tastatureingaben von dem Benutzercomputer in der Gegenrichtung an den fernen Computer übermitteln, werden im folgenden Ferndesktopprotokolle genannt.
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Der Servicecomputer 102 ist eine elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise ein Laptop, der zu herkömmlicher Datenverarbeitung verwendbar ist. Der Servicecomputer 102 ist mit einem Kommunikationsnetz 122 verbunden, beispielsweise ein auf Ethernetbasis betriebenes Kommunikationsnetz des Maschinenherstellers zur unternehmensinternen Datenübertragung und -verarbeitung. Alternativ kann der Servicecomputer 102 auch mit einem Weitverkehrsnetz wie dem Internet verbunden sein. Auf dem Servicecomputer 102 ist Anwendungssoftware installiert, die mittels Remote Desktop Protokoll (RDP) den Inhalt von Desktops ferner Computer darstellen kann und die Bedienung der fernen Computer erlaubt. Andere Ferndesktopprotokolle sind möglich.
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Der zentrale Computer 105 ist eine elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung, die ein Telepräsenzsystem implementiert. Auf dem zentralen Computer 105 ist beispielsweise ein „TRUMPF-Internet-Telepräsenz-Portal” installiert. In so einem System ist auf dem zentralen Computer 105 ein Gastgeber- bzw. Host-Betriebssystem installiert. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Linux-basiertes Betriebssystem. Über einen Hypervisor, einer bestimmten Art Virtualisierungssoftware, wird eine Umgebung für virtuelle Maschinen bereit gestellt. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Hypervisor um VMWare des Herstellers VMWare Inc. Alternativ kann auch ein so genannter „bare metal hypervisor” verwendet werden, der ohne zugrunde liegendes vollwertiges Hostbetriebssystem auf dem zentralen Computer 105 lauffähig ist.
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Auf dem Hypervisor kann ein oder können mehrere virtuelle Maschinen 107 parallel betrieben werden. Eine virtuelle Maschine 107 ist eine Umgebung, in der einem Gastbetriebssystem Schnittstellen zur Verfügung gestellt werden, die dem Gastbetriebssystem erlauben, so zu funktionieren, als würde es auf einer eigenen Vorrichtung installiert sein und dort ohne Barunterliegenden Hypervisor laufen. Auf dem zentralen Computer sind virtuelle Maschinenvorlagen 107' (nicht in 2 dargestellt) abgelegt, die an das jeweilige Betriebssystem und die jeweilige Anwendungssoftware der Maschinensteuerung 103 angepasst sind. Die virtuelle Maschinenvorlage 107' ist so ausgebildet, dass sie eine daraus erstellte virtuelle Maschine über eine erste Kommunikationsverbindung 108 mit der Maschinensteuerung 103 verbunden werden kann. Der tatsächliche Fernzugriff auf die Maschinensteuerung 103 erfolgt über eine virtuelle Maschine 107, die durch Kopieren der zu der Maschinensteuerung 103 passenden Maschinenvorlage erzeugt wurde. Im Ausführungsbeispiel wird als Gastbetriebssystem Microsoft Windows XP verwendet. Dieses bietet über den enthaltenen Dienst „Terminal Services” anderen Computern die Möglichkeit, über das Remote-Desktop-Protokoll auf Desktop, Anwendungen und Daten des Gastbetriebssystems zuzugreifen. Hier sind auch andere Gastbetriebssysteme möglich, die diese Funktionalität entweder selbst oder über Programme bereitstellen können. Ferner ist auf der virtuellen Maschine 107 Anwendungssoftware installiert, die mittels eines Ferndesktopprotokolls – im Fall des Ausführungsbeispiels RDP – einen Zugriff auf ferne Computer oder ferne Anwendungen erlaubt. Zusätzlich kann auf der virtuellen Maschine 107 Wartungs- und Betriebssoftware für die Maschinensteuerung 103 oder die Maschine 104 installiert sein.
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Zwischen der virtuellen Maschine 107 und der Maschinensteuerung 103 ist die erste Kommunikationsverbindung 108 aufbaubar. Im Ausführungsbeispiel wird diese Verbindung über das Internet bereitgestellt. Zur Absicherung der ersten Kommunikationsverbindung 108 wird diese über einen verschlüsselten Tunnel realisiert und so eine VPN-Verbindung hergestellt.
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Zwischen der virtuellen Maschine 107 und dem Servicecomputer 102 wird eine zweite Kommunikationsverbindung 109 aufgebaut. Im Ausführungsbeispiel erfolgt diese Verbindung über ein internes Kommunikationsnetz des Maschinenherstellers. Die zweite Kommunikationsverbindung 109 kann aber auch über das Internet hergestellt und über einen VPN-Tunnel abgesichert werden.
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Die erste und die zweite Kommunikationsverbindung 108, 109 von und zu dem zentralen Computer 102 sind über eine Firewall 106 so abgeschottet, dass keine direkte Verbindung zwischen dem Servicecomputer 102 und der Maschinensteuerung 103 möglich ist. Dies bedeutet, dass auf allen Schichten des ISO-OSI-Referenzmodells keine direkte Protokollverbindung zwischen Instanzen dieser Schichten auf dem Servicecomputer 102 und der Maschinensteuerung 103 möglich sind. Über die zweite Kommunikationsverbindung 109 wird mittels des Remote-Desktop-Protokolls eine Verbindung mit der virtuellen Maschine 107 dergestalt aufgebaut, dass über den Servicecomputer 102 die auf der virtuellen Maschine 107 installierte Anwendungssoftware bedient werden kann.
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Der Applikationsserver 160 ist eine elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise ein herkömmlicher PC, auf der ein Serverbetriebssystem, beispielsweise Windows 2008 R2 installiert ist. Dieses Betriebssystem ermöglicht es, mittels des Dienstes „Terminal Services” und RDP anderen Computern die Möglichkeit, über das Remote-Desktop-Protokoll auf Desktop, Anwendungen und Daten des Serverbetriebssystems zuzugreifen. Auf dem Applikationsserver 160 ist unterschiedliche Anwendungssoftware installiert, beispielsweise mehrere Diagnosewerkzeuge 161, 162, 163, Anwendungssoftware zur Maschinenprogrammierung 164 oder weitere Anwendungssoftware, die zum Betrieb oder zur Wartung der Maschine 104 oder der Maschinensteuerung 103 erforderlich oder erwünscht ist.
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Zwischen der virtuellen Maschine 107 und dem Applikationsserver 160 wird eine dritte Kommunikationsverbindung 165 aufgebaut. Im Ausführungsbeispiel erfolgt diese Verbindung über ein internes Kommunikationsnetz des Maschinenherstellers, das auch gleich dem Kommunikationsnetz der zweiten Kommunikationsverbindung 109 sein kann. Über die dritte Kommunikationsverbindung 165 wird mittels des Remote-Desktop-Protokolls eine Verbindung zwischen der virtuellen Maschine 107 und dem Applikationsserver 160 dergestalt aufgebaut, dass über die virtuelle Maschine 107 die auf dem Applikationsserver installierte Anwendungssoftware bedient werden kann. Ferner werden die Ein-/Ausgabeoperationen auf den Applikationsserver 160 und an diesen angeschlossene Peripheriegeräte dergestalt über RDP an die virtuelle Maschine weitergeleitet, dass die Ressourcen des Applikationsservers 160 im Gastsystem der virtuellen Maschine 107 vergleichbar eigenen Ressourcen eingebunden sind. Über die virtuelle Maschine 107 kann so auf die auf dem Applikationsserver 160 installierte Anwendungssoftware zugegriffen werden. Insbesondere kann die auf dem Applikationsserver 160 installierte Anwendungssoftware 161, 162, 163, 164 so auf lokale Ressourcen der virtuellen Maschine 107 zugreifen, als wäre sie auf der virtuellen Maschine 107 lokal installiert. Lokale Ressourcen sind z. B. Netzwerkverbindungen, Datenträger, angeschlossene Hardware, oder auch mittels RDP in die virtuelle Maschine 107 lokal eingebundene Ressourcen der Maschinensteuerung 103 wie z. B. Netzwerkverbindungen und Datenträger der Maschinensteuerung oder Sensoren, Aktoren und sonstige Hardware der Maschine 104, auf die von der Maschinensteuerung 103 zugegriffen werden kann.
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Zwischen der virtuellen Maschine 107 und dem Servicecomputer 102 wird eine zweite Kommunikationsverbindung 109 aufgebaut. Im Ausführungsbeispiel erfolgt diese Verbindung über ein internes Kommunikationsnetz des Maschinenherstellers. Die zweite Kommunikationsverbindung 109 kann aber auch über das Internet hergestellt und über einen VPN-Tunnel abgesichert werden.
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Über die zweite Kommunikationsverbindung wird mittels des Remote-Desktop-Protokolls eine Verbindung mit der virtuellen Maschine 107 dergestalt aufgebaut, dass über den Servicecomputer 102 die auf der virtuellen Maschine installierte Anwendungssoftware, insbesondere die Anwendungssoftware zur Nutzung eines Ferndesktopprotokolls, bedient werden kann. Hierbei ist es möglich, von dem Servicecomputer 102 über die zweite Kommunikationsverbindung 109, die virtuelle Maschine 107 und die dritte Kommunikationsverbindung 165 auf die auf dem Applikationsserver 160 installierte Anwendungssoftware zuzugreifen und die wie lokal auf dem Servicecomputer 102 installierte Software zu bedienen.
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Ferner ist es möglich, von der Maschinensteuerung 103 über die erste Kommunikationsverbindung 108, die virtuelle Maschine 107 und die dritte Kommunikationsverbindung 165 auf die auf dem Applikationsserver 160 installierte Anwendungssoftware zuzugreifen, als wäre diese lokal auf der Maschinensteuerung 103 installiert. Insbesondere kann die auf dem Applikationsserver 160 installierte Anwendungssoftware 161, 162, 163, 164 so auf lokale Ressourcen der Maschinensteuerung 103 zugreifen, als wäre sie auf der Maschinensteuerung 103 lokal installiert. Lokale Ressourcen sind z. B. Netzwerkverbindungen und Datenträger der Maschinensteuerung 103 oder Sensoren, Aktoren und sonstige Hardware der Maschine 104, auf die von der Maschinensteuerung 103 zugegriffen werden kann.
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Der Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels hat den Vorteil, dass Rechenlast von dem zentralen Computer 105 auf den Applikationsserver 160 ausgelagert werden kann und somit geringere Anforderungen an die Ressourcen des zentralen Computers 105 gestellt werden. Ferner ist die Anwendungssoftware lediglich einmal auf dem Anwendungsserver 160 installiert und mittels Ferndesktopprotollen in den unterschiedlichen virtuellen Maschinenvorlagen 107' und virtuellen Maschinen 107 verfügbar. Dies bedeutet, dass diese Software nicht mehr in jeder virtuellen Maschinenvorlage 107' installiert und vorgehalten werden muß, weshalb die Softwareinstallation nur einmal an zentraler Stelle gewartet und aktualisiert werden muss und nicht mehr in jeder virtuellen Maschinenvorlage 107'.
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In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems 101 dargestellt.
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Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass der Applikationsserver 160 keine eigene elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung ist, sondern selbst als virtuelle Maschine 160' auf dem Hypervisor des zentralen Computers lauffähig ist. Bei der dritten Kommunikationsverbindung 165' handelt es sich nicht um ein internes Kommunikationsnetz des Maschinenherstellers, sondern um eine virtuelle Verbindung zwischen der virtuellen Maschine 107 und der virtuellen Maschine 160' des Applikationsservers.
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Das System des zweiten Ausführungsbeispiels hat den Vorteil, dass das System durch Weglassen einer eigenen Vorrichtung für den Applikationsserver 160 vorrichtungsseitig vereinfacht wird. Ferner genießt das System des zweiten Ausführungsbeispiels die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels bezüglich Vereinfachung der Wartbarkeit der virtuellen Maschinenvorlagen 107' und der virtuellen Maschinen 107.
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4 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Fernkommunikation zur Maschinenwartung.
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In einem ersten Verbindungsaufbauschritt S1 wird eine Verbindung zwischen der Maschinensteuerung 103 und der virtuellen Maschine 107 aufgebaut. Hierfür wird zunächst auf dem zentralen Computer 105 von einer passenden virtuellen Maschinenvorlage 107' eine Kopie erzeugt und auf Basis der Kopie die virtuelle Maschine 107 gestartet. Daraufhin wird zwischen der virtuellen Maschine 107 und der Maschinensteuerung 103 die erste Kommunikationsverbindung 108 über das Internet aufgebaut. Hierbei wird die erste Kommunikationsverbindung über einen VPN-Tunnel abgesichert.
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In einem zweiten Verbindungsaufbauschritt S2 wird die zweite Kommunikationsverbindung zwischen der virtuellen Maschine 107 und dem Servicecomputer 102 aufgebaut. Insbesondere wenn sich virtuelle Maschine 107 und Servicecomputer 102 nicht im gleichen, geschützten Netz befinden, wird diese Kommunikationsverbindung über einen VPN-Tunnel abgesichert. Die zweite Kommunikationsverbindung kann hierbei sowohl über ein Ethernet-basiertes internes Kommunikationsnetz des Maschinenherstellers oder auch über das Internet erfolgen. Beim Aufbau der zweiten Kommunikationsverbindung wird das Protokoll RDP verwendet. Die zweite Kommunikationsverbindung 109 ist so konfiguriert, dass auf dem Applikationsserver 160, 160' oder der virtuellen Maschine 107 installierte Anwendungssoftware in den Servicecomputer 102 einbindbar ist.
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In einem Verbindungsaufbauschritt S3 wird die dritte Kommunikationsverbindung zwischen der virtuellen Maschine 107 und dem Applikationsserver 160, 160' aufgebaut. Die dritte Kommunikationsverbindung 160, 160' kann hierbei sowohl über ein Ethernet-basiertes internes Kommunikationsnetz des Maschinenherstellers oder auch über eine virtuelle Verbindung innerhalb des Servicecomputers 105 erfolgen. Beim Aufbau der dritten Kommunikationsverbindung wird das Protokoll RDP verwendet. Die dritte Kommunikationsverbindung 165 ist so konfiguriert, dass auf dem Applikationsserver 160, 160' installierte Anwendungssoftware in die virtuelle Maschine einbindbar ist.
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Ist die Verbindung in dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, kann über den Servicecomputer 102 die auf dem Applikationsserver 160 installierte Anwendungssoftware zur Wartung oder Bedienung der Maschine 104 verwendet werden.
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In einem abgewandelten Schritt S1 wird auch die erste Kommunikationsverbindung mittels RDP hergestellt, so dass auch von der Maschinensteuerung 103 die auf Applikationsserver 160 installierte Anwendungssoftware zur Maschinenwartung und -bedienung verwendet wird. Insbesondere greift die auf dem Applikationsserver 160 installierte Anwendungssoftware so auf lokale Ressourcen der Maschinensteuerung 103 zu, als wäre sie lokal installiert. Lokale Ressourcen sind z. B. Netzwerkverbindungen und Datenträger der Maschinensteuerung 103 oder Sensoren, Aktoren und sonstige Hardware der Maschine 104, auf die von der Maschinensteuerung 103 zugegriffen werden kann.
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Dies hat den Vorteil, dass die Anforderungen der Software an Rechenleistung nicht der Maschinensteuerung 103 aufgebürdet wird, die üblicherweise viele Jahre in Gebrauch ist und daher gegebenenfalls nicht mehr über ausreichende Ressourcen verfügt, um eine aktuelle Anwendungssoftware zur Maschinenwartung und -bedienung zu betreiben.
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Des Weiteren wird so je nach Implementierung als kumulativer oder alternativer Vorteil das Installieren von Softwareaktualisierungen auf der Maschinensteuerung 103 vermieden, was besonders aufwändig ist, da das Betriebssystem der Maschinensteuerungen 103 üblicherweise z. B. durch Abschalten von Diensten oder Sperren von Schnittstellen gehärtet ist, um unerwünschte oder schädliche Veränderungen am System zu unterbinden. Diese sich üblicherweise in einem Funktionalitätsrückbau äußernden Maßnahmen erschweren jedoch auch gewünschte Softwareaktualisierungen.
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Weitere je nach Implementierung kumulative oder alternative Vorteile von nicht mehr direkt auf der Maschinensteuerung 103 installierter Anwendungssoftware liegen darin, dass ein unlizenziertes Vervielfältigen von Anwendungssoftware erschwert wird und dass ein Maschinenbediener nicht mehr alleine Anwendungssoftware zur Maschinenwartung und -bedienung ausführt, durch die es beispielsweise möglich wäre sicherheitsrelevante Funktionen zu deaktivieren oder die Maschine 104 bei unsachgemäßer Benutzung zu beschädigen. Stattdessen kann der Zugriff auf Anwendungssoftware, die auf dem Applikationsserver 160 ausgeführt wird, beispielsweise so eingeschränkt werden, dass diese nur dann auf Ressourcen der Maschinensteuerung 103 zugreifen kann, wenn ein Servicetechniker durch Anmeldung mit dem Servicecomputer 102 am zentralen Computer 105 die Ausführung der Anwendung überwacht oder die Ausführung der Anwendung veranlasst.
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In einem Beendigungsschritt S4 wird die erste Kommunikationsverbindung 108, die zweite Kommunikationsverbindung 109 und die dritte Kommunikationsverbindung 160 unterbrochen und die virtuelle Maschine 107 gelöscht. Die Löschung der virtuellen Maschine 107 kann automatisch dann erfolgen, wenn weder die erste Kommunikationsverbindung 108, die zweite Kommunikationsverbindung 109 noch die dritte Kommunikationsverbindung 165 aktiv sind, oder wenn eine der drei Kommunikationsverbindungen für eine einstellbare Zeit nicht aktiv ist.
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Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
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So ist in dem Ausführungsbeispiel der zentrale Computer an das Kommunikationsnetz des Maschinenherstellers angeschlossen. Der zentrale Computer kann aber auch bei einem externen Dienstleister untergebracht und betrieben werden. Das gleiche gilt für den Applikationsserver.
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Im Ausführungsbeispiel wurde beispielhaft das Übertragungsprotokoll RDP verwendet. Alternativ hierzu können andere Ferndesktopprotokolle verwendet werden.
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Die Junktoren „und”, „oder” und „entweder ... oder” werden in der Bedeutung verwendet, die an die logische Konjunktion, die logische Adjunktion (oft „und/oder”), bzw. die logische Kontravalenz angelehnt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1715395 A1 [0003, 0005]
- DE 102008030317 A1 [0005]
