Podłączenie poprzez łącza internetowe centrów sterowania obrabiarek do systemu teleserwisowego firmy K.R. Pfiffner zapewnia, że w razie awarii zostanie udzielone jak najszybsze wsparcia techniczne przez pracowników serwisu firmy. Możliwości takie oferuje rozwiązanie polegające na prowadzeniu prac konserwacyjnych na odległość (zdalnie) na bazie technologii MGuard firmy Phoenix Contact.

Obrabiarki z obrotowym stołem indeksującym opracowane przez niemiecką firmę K.R. Pfiffner mogą rocznie produkować ponad 300 tys. wyrobów o rozmiarach do kilkunastu centymetrów. Centra obróbkowe Pfiffner znajdują zastosowanie np. w masowej produkcji części precyzyjnych dla przemysłu samochodowego. Za przykład mogą posłużyć układy wtryskowe lub turbodoładowania (rys. 1). Części opuszczają maszynę co trzy do 60 sekund, w zależności od stopnia skomplikowania. Dla zapewnienia płynnego procesu produkcyjnego o wysokiej niezawodności, niezbędny jest 24-godzinny serwis producenta maszyn. Całodobowe wsparcie pozwala podjąć stosowne działania, aby zminimalizować przestoje centrów obróbkowych. Bezpieczny, zdalny dostęp do urządzenia zainstalowanego u użytkownika końcowego stanowi istotny element koncepcji serwisowej producenta.

Rys. 1. Firma K.R. Pfiffner produkuje obrabiarki z obrotowym stołem indeksującym służące do masowej produkcji części precyzyjnyc

Zmiana technologii

Pierwotnie konserwacja na odległość była realizowana poprzez analogowe łącza modemowe, których wydajność okazała się jednak niewystarczająca. Dodatkowo często pojawiały się problemy z połączeniem. Firma zdecydowała się na wdrożenie struktury bazującej na bezpiecznych połączeniach VPN (Virtual Private Network) (rys. 2). Podstawowym elementem nowej koncepcji konserwacji na odległość jest router zabezpieczający FL MGuard RS4000 TX/TX VPN firmy Phoenix Contact, zamontowany w centrach obróbkowych (rys. 3). Konsekwencją korzystania z technologii MGuard ze zintegrowanym firewallem do podłączania urządzeń do sieci klientów było zastosowanie przez Pfiffner urządzenia do bezpiecznego dostępu na odległość.

Rys. 2. Pracownik firmy K.R. Pfiffner z działu informatyki maszyn i rozwoju software odpowiedzialny za system teleserwisowy

Redukcja kosztów konserwacji

Korzyści płynące z dostępu na odległość przez Internet są bardzo wyraźne. W przypadku serwisanta połączenie VPN daje podobne możliwości, jak gdyby siedział on bezpośrednio przed urządzeniem. Skraca to znacznie czas reakcji w przypadku konserwacji lub naprawy. Poza tym ingerencja na miejscu najczęściej nie jest już konieczna, co zapewnia znaczne oszczędności w zakresie konserwacji/serwisu. Natomiast jeśli serwisant będzie jednak musiał udać się do klienta, uzyskuje możliwość lepszego przygotowania się do pracy. Przeszkodą w pracy serwisantów bywa także bariera językowa między pracownikami Pfiffner a pracownikami użytkownika, przez co komunikaty o błędach systemu sterowania są niekiedy źle lub niekompletnie przekazywane. Dostęp do wykazów komunikatów eliminuje tego rodzaju problemy.

Rys. 3. Zainstalowany w szafie rozdzielczej router zabezpieczający FL MGuard RS4000 TX/TX VPN zapewnia bezpieczne połączenia VPN

Kontrola poprzez dostęp z sieci

Aktualnie w systemie jest zintegrowanych 100 maszyn, które obsługuje ponad 25 serwisantów. W zakresie konserwacji zainicjowanie tunelu IPsec łączącego urządzenie z Pfiffner Remote Services Center następuje w momencie przekręcenia kluczyka w przełączniku. Zaraz po tym serwisant uzyskuje dostęp do maszyny. Użytkownik urządzenia zachowuje pełną kontrolę poprzez stały dostęp do aplikacji.
W przypadku implementacji maszyn pomocna jest z kolei zewnętrzna pamięć z konfiguracją urządzenia FL MGuard. Ponieważ pracownicy firmy Pfiffner najczęściej nie znają parametrów IP sieci klienta w przededniu wysyłki maszyny, odpowiednią konfigurację można przenieść później przy użyciu karty SD, do czego pracownicy użytkownika nie muszą posiadać specjalnej wiedzy. Dotyczy to także prostej wymiany urządzenia w razie wystąpienia błędu.

Rys. 4. Struktura portalu systemu konserwacji na odległość umożliwia łatwe podłączenie kooperujących przedsiębiorstw

Ograniczenia dostępu

Centrala VPN w sposób świadomy nie jest zintegrowana z siecią przedsiębiorstwa Pfiffner, lecz jest użytkowana jako system portalowy, z własnym dostępem do Internetu (rys. 4). W ten sposób Pfiffner może również zapewnić zewnętrznym kooperantom bezpieczny dostęp do części odpowiedniego urządzenia klienta, bez potrzeby „tunelowania” go poprzez sieć komunikacyjną. Funkcja security routera MGuard – w szczególności dowolnie konfigurowalne firewalle w obrębie tunelu VPN – pozwala na selektywne ograniczenia dostępu do określonych części centrów obróbkowych.
Z technicznego punktu widzenia, urządzenia klientów są zazwyczaj konfigurowane przy użyciu identycznych zakresów adresowych. Daje to taką korzyść, że poszczególne części maszyny są zawsze dostępne przy użyciu tego samego adresu IP. Aby w tym przypadku nie dochodziło do konfliktu adresów, w sytuacji gdy należy jednocześnie poddać konserwacji kilka obrabiarek, adresy należy przedstawiać za każdym razem w niezależnych obszarach adresowych, w sposób zwirtualizowany. Wymóg ten jest realizowany w routerach MGuard przez 1:1-NAT (Network Address Translation) w tunelu VPN.

Rys. 5. Skrzynka teleserwisowa służy do czasowego połączenia VPN urządzeń klientów

Skrzynka teleserwisowa do doraźnych interwencji

Na całym świecie zainstalowanych jest około 2500 obrabiarek z obrotowym stołem indeksującym firmy Pfiffner, przy czym większość urządzeń wciąż jest nieosiągalna z przyczyn leżących po stronie sieci. Aby podczas ich serwisowania lub przezbrajania umożliwić do nich dostęp na odległość dającym na miejscu wsparcie technikom, konstruktor maszyny zaprojektował skrzynkę teleserwisową (rys. 5). Skrzynka, oprócz routera zabezpieczającego FL MGuard, zawiera dodatkowo router WLAN FL WLAN 5100 firmy Phoenix Contact. Dzięki temu można na pewien czas podłączyć maszynę do Internetu, albo poprzez ethernetowy kabel patchowy albo poprzez wpięcie do sieci WLAN po stronie klienta. Po zakończeniu akcji serwisowej skrzynka jest demontowana i zabierana w kolejne miejsce konserwacji.

Podsumowanie

Zastosowanie internetowej konserwacji na odległość, przy bezpiecznych połączeniach VPN daje korzyści zarówno producentowi jak i użytkownikom centrów obróbkowych firmy Pfiffner. Są to m.in. szybka reakcja w przypadku awarii dzięki bezpośredniej ingerencji w urządzenie, maksymalne skrócenie okresów przestoju oraz redukcja kosztów serwisowych, ponieważ odpadają kosztowne prace na miejscu. Kryteria te odgrywają ważną rolę w masowej produkcji części przez obrabiarki z obrotowym stołem indeksującym.

mgr inż. Michael Vetter
Autor jest pracownikiem działu
Technical Sales Network & Security
w firmie Phoenix Contact (Niemcy)