Remote Maintenance of Smart Industry Installations
Munster Technological University, FH Campus 02, Comunidad de Madrid, ENAIP Veneto, FESTO
Dr. Liam Moore, Dipl. -Ing Dieter Lutzmayr , Dr. Gregor Kandare, Pablo Paino de Pedro, Mirco Lovisetto
Über
Allgemeines zum Kurs
Die Fernwartung und -überwachung industrieller Automatisierungs- und Steuerungssysteme bietet erhebliche Vorteile für die industrielle Automatisierung und steigert die Effizienz, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz. Durch den Echtzeit-Datenzugriff und die Datenkontrolle von überall aus ermöglichen diese Systeme eine proaktive Überwachung, die frühzeitige Erkennung von Problemen und eine schnelle Reaktion auf potenzielle Probleme, wodurch Ausfallzeiten und Wartungskosten minimiert werden. Die nächste Generation von Automatisierungsingenieuren und -technikern muss die grundlegenden Prinzipien und Technologien verstehen, die eine sichere Überwachung und Wartung entfernter Geräte ermöglichen, und wie sie das fortschreitende industrielle Internet der Dinge am besten nutzen und sicherstellen können. Diese Fähigkeiten ermöglichen ihnen eine erfolgreiche Karriere in der aufstrebenden Industrie 4.0-Landschaft.
Vor diesem Hintergrund deckt der hier angebotene Kurs vier Hauptthemen ab, die in einer Umfrage bei verschiedenen Unternehmen als erforderliche Fähigkeiten identifiziert wurden, um die Fernwartung und -überwachung von Automatisierungs- und Steuerungsgeräten zu ermöglichen.
- Wartung
- Fernüberwachung und Datenerfassung
- Fernaktualisierung von Programmen und Funktionalitäten
- Industrielle Cybersicherheit
Jedes dieser Themen kann in diesem Kurs einzeln oder gemeinsam gelernt werden, je nach den Anforderungen der Teilnehmenden. Am Ende des Kurses sollten Teilnehmende ein Verständnis für die Konzepte und Technologien haben, die für die Fernüberwachung und -wartung von industriellen Fertigungsanlagen erforderlich sind.
Inhalt
Kursinhalt
In diesem Kurs werden jeweils 4 Hauptthemen behandelt. Das Thema besteht aus mehreren Einheiten. Die behandelten Themen sind:
- Korrigierende Fernwartung
- Fernüberwachung und Datenerfassung
- Fernaktualisierung von Programmen und Funktionalitäten
- Industrielle Cybersicherheit
Korrigierende Fernwartung
In den Einheiten zu diesem Thema geht es um die Verwendung von Fernwartungssystemen zur Fehlerbehebung und Lösung von Geräteproblemen. Die Lektionen konzentrieren sich auf
- Die Leitprinzipien der Fernwartung
- Verschiedene Fernwartungstechnologien und -tools
- Techniken zur Fehlerdiagnose
- Best Practices für die Remote-Fehlerbehebung
- Sicherheitsüberlegungen für Fernwartungsverbindungen
Fernüberwachung und Datenerfassung
In diesem Thema geht es um Datenerfassungspraktiken und um die Herstellung von Verbindungen zu sicheren Automatisierungsnetzwerken zum Zwecke der Erfassung von Wartungsdaten. Themen sind
- Einführung in die Industrie 4.0
- Automatisierungsumgebung
- OPC-UA-Einführung und Überblick
- MQTT Einführung und Überblick
- Einrichtung eines MQTT-Netzwerks für die Ferndatenerfassung
Fernaktualisierung von Programmen und Funktionalitäten
Dieses Thema konzentriert sich auf Fernaktualisierungen von Maschinen. Die Lektionen decken Folgendes ab:
- Leitprinzipien für Remote-Programmupdates
- Einführung in verschiedene Arten von SPS-Systemen
- Verschiedene Remote-Update-Mechanismen für verschiedene Gerätetypen
- Test- und Verifizierungsverfahren nach Remote-Updates
- Sicherheitsüberlegungen und Versionskontrolle von Remote-Updates
Industrielle Cybersicherheit
- Dieses Thema behandelt Cybersicherheitsprinzipien und -praktiken, die für die Sicherung industrieller Automatisierungssysteme relevant sind. Die Lektionen behandeln
- Arten von Cyber-Bedrohungen, die auf Kontrollsysteme abzielen
- Sichere Kommunikationsprotokolle für Remote-Verbindungen
- Techniken zur Netzwerkstärkung für industrielle Netzwerke
- Virtuelles privates Netzwerkmanagement für sicheren Zugriff
- Best Practices für die Reaktion auf industrielle Cybersicherheitsvorfälle
Lernziele
- Systembetriebsparameter und Alarmschwellen verstehen und konfigurieren
- Sichere Remote-Verbindungen zu Automatisierungssystemen herstellen
- Maschinendatenverlauf abwickeln und Parameter für den weiteren Betrieb ändern
- Verfahren zur Fehlerbehebung entwickeln und Technikern Fernunterstützung bieten
- Konzept von Industrie 4.0 und seine praktische Anwendung in Fabrikumgebungen erläutern
- allgemeine Datenerfassungsinfrastruktur, die in Fabriken verwendet wird, verstehen
- interne Datenerfassungssysteme basierend auf Protokollen wie OPC-UA und MQTT konfigurieren und debuggen
- Bedeutung sicherer und effizienter Remote-Updates für Industriemaschinen erklären
- verschiedene Mechanismen identifizieren, die für Remote-Programm- und Funktionsaktualisierungen verwendet werden
- Best Practices für sichere und zuverlässige Remote-Updates anwenden
- Verständnis der spezifischen Bedrohungen für industrielle Kontrollsysteme (ICS) im Vergleich zu herkömmlichen IT-Bedrohungen
- sichere Protokolle wie PPTP, L2TP, SSL/TLS, SSH und IPSec, die zum Schutz der Vertraulichkeit und Integrität von Daten bei der Kommunikation über IP-Netzwerke dienen kennen
- Techniken zur Netzwerkhärtung: Aufbau starker Netzwerkabwehrmaßnahmen zur Minimierung von Schwachstellen
- Verwaltung virtueller privater Netzwerke (VPN): OpenVPN-Server auf Linux-PCs und VPN-Routern installieren und konfigurieren
Vorkenntnisse
Vorkenntnisse zu den folgenden Themen wären von Vorteil, aber nicht unbedingt zwingend erforderlich
- Verständnis für PLC-Systeme
- Allgemeine Netzwerkkenntnisse
- Verständnis für Automatisierungssysteme
Kursablauf
Thema: - Korrigierende Fernwartung
Einheit 1:- Systembetriebsparameter
Einheit 2:- Alarm- und Fehlersignalisierungsparameter
Einheit 3: – Remote-Verbindungen, Netzwerksicherheit
Einheit 4: – Maschinengeschichte
Einheit 5: – Verfahren zur Fehlerbehebung in kürzester Zeit
Thema: - Datenfernüberwachung
Einheit 1-2: - IOT 4.0, Die Automatisierungsumgebung
Einheit 3-4: – Einführung in OPC-UA und MQTT
Einheit 5-6:- Konfiguration von MQTT-Netzwerken (Broker und Clients)
Einheit 7:- Externe Netzwerkschnittstellen und Datenerfassung
Thema: – Cybersicherheit
Einheit 1: – Einführung in die Computersicherheit
Einheit 2: - OT-Zonenschutz
Einheit 3: – Techniken für den Fernzugriff auf Industrieanlagen
Thema: – Fernaktualisierung von Programmen und Funktionalitäten
Einheit 1: Einführung und Versuchsaufbau
Einheit 2: versuchsaufbau
Einheit 3: Softwareinstallation
Einheit 4: Grundlagen der Programmierung
Einheit 5: Vollbetrieb Programmierung
Einheit 6: Theorie zu PLC-Upgrade und -Updates
Einheit 7: Vor Ort Updates und Upgrades
Einheit 8: Fernupdates über eine sichere Verbindung
Zertifikat
Für die aktive Teilnahme am Kurs erfolgt bei Abschluss die Ausstellung einer automatisierten Teilnahmebestätigung, welche Ihren Namen, den Kursnamen und die abgeschlossenen Lektionen beinhaltet. Es wird darauf hingewiesen, dass es sich nur um eine Bestätigung handelt, die aussagt, dass Sie zumindest 75% der gestellten Selbstüberprüfungsfragen richtig beantwortet haben.Lizenz
Dieses Werk ist lizenziert unter CC BY-SA 4.0Dieses Projekt (Projektnummer: 2021-1-ES01-KA220-VET-000033027) wurde mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert.
Diese Veröffentlichung spiegelt ausschließlich die Ansichten der Autor:innen wider und die Kommission kann nicht für die Verwendung der darin enthaltenen Informationen verantwortlich gemacht werden.
Kursleitung
Dr. Liam Moore, Dipl. -Ing Dieter Lutzmayr , Dr. Gregor Kandare, Pablo Paino de Pedro, Mirco Lovisetto
Dieser Kurs wird von Dozenten auf vier verschiedenen Campusebenen durchgeführt, darunter Dieter Lutzmayr und Dr. Gregor Kandare von der Fachhochschule CAMPUS 02, Mirco Lovisetto von ENAIP Veneto und Pablo Paino De Pedro von der Comunidad da Madrid und Dr. Liam Moore von der Technischen Universität Munster.
Dr. Liam Moore: - hat einen Doktortitel in Elektrotechnik und lehrt in der Abteilung für Elektrotechnik und Elektrotechnik an der Munster Technological University (MTU), Cork, Irland. Liam verfügt über umfangreiche Erfahrung als Forscher mit Schwerpunkt auf Themen zu IOT und Industrie 4.0 und war an einer Reihe von EU-finanzierten Forschungsprojekten rund um industrielle Automatisierung und Energiemanagement beteiligt. Liam hat zuvor für Unternehmen wie Johnson and Johnson gearbeitet und F&E-Teams mit Schwerpunkt auf Sensorik und IOT-Technologien geleitet.
Dipl.-Ing. Dieter Lutzmayr ist seit 2009 Professor an der FH CAMPUS 02. Er ist stellvertretender Leiter des Fachbereichs Automatisierungstechnik und verantwortlich für die technischen Aspekte der F&E-Projekte sowie für den Bereich Software Engineering im Fachbereich.
Dr. Gregor Kandare ist promovierter Elektrotechniker mit Schwerpunkt Prozesskontrolle. Seit 2021 lehrt er am Fachbereich Automatisierungstechnik an der FH CAMPUS 02 in Graz, Österreich. Gregor verantwortet den Bereich Regelungstechnik und ist stellvertretender Leiter des Bachelorstudiengangs Smart Automation.
Pablo Paino de Pedro Geschäftsführer der Firma Formación y montajes Automaticos S.L. seit 2008. Wirtschaftsingenieur mit Fachrichtung Industrieelektronik. 35 Jahre Erfahrung in der Entwicklung, Programmierung und Installation automatisierter elektromechanischer Systeme und Maschinen in mehreren spanischen Unternehmen wie unter anderem STARCO und FESTO. 20 Jahre Erfahrung in der Konzeption und Durchführung von Ausbildungskursen für den Arbeitsmarkt und technischen Weiterbildungskursen für Trainer.
Mirco Lovisetto Erfahrener Fachmann mit umfangreicher Erfahrung in der Kühl- und Vertical-Farming-Branche. Fachkenntnisse in der Konstruktion, Installation und Wartung von Kühlsystemen mit fundierten Kenntnissen aller Systemkomponenten. Nachgewiesene Managementfähigkeiten, verfeinert als technischer Koordinator und Projektmanager. Gründer eines Startups im Bereich Vertical Farming und derzeit Dozent für Mechanik und Industrieautomation an der ENAIP Veneto.
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