Software-Update

Artikel#: 00077

Datum: 2022-05-20

Autor: Radim

Das On-Machine-Software-Update ist ein Anwendungsfall/eine Aktivität, an die bereits in der Projektphase des Hardwaredesigns und der Softwareentwicklung gedacht werden muss.

Normalerweise beheben wir Fehler, verbessern einige Funktionen oder stellen neue Funktionen mit einer neuen Softwareversion bereit. Manchmal möchten wir eine neue Softwareversion installieren, um einige Funktionen einzuschränken oder alte Funktionen zu entfernen oder zu deaktivieren.

In der Praxis ist es daher notwendig, gelegentlich eine neue Softwareversion auf die produzierende Maschine zu laden.

Welche Anforderungen sollte der Software-Update-Prozess erfüllen?

• Das Updaten sollte schnell erfolgen, um einen langen Produktionsausfall der Maschine zu vermeiden. Es sollte sogar möglich sein, eine neue Softwareversion auf eine produzierende Maschine zu laden, damit die Produktion gar nicht gestoppt werden muss.
• Maschinenkonfigurationen, Produktionsparameter, verschiedene Einstellungen, vergangene Ereignisse und historische Daten müssen erhalten bleiben und nach dem Software-Update automatisch wieder verfügbar sein.
• Das Risiko, dass das Update fehlschlägt und die Maschine funktionsunfähig bleibt, sollten wir ausschliessen können.
• Software-Update soll per Fernzugriff möglich sein.
• Es sollte eine Möglichkeit geben, schnell und einfach auf die letzte funktionierende Version zurückzusetzen, wenn nach dem Software-Update schwerwiegende Probleme auftreten.
• Verschiedene Versionen der Software müssen den Export und Import von Dateien untereinander unterstützen, auch wenn der Inhalt der Dateien nicht absolut identisch ist (z. B. zusätzliche oder fehlende Datentags, unterschiedliche Wertebereiche, usw.).
• Der Ereignislogger muss aufzeichnen, wann, was und wer etwas an der Maschine gemacht hat. Das bedeutet, dass auch das Hochladen einer neuen Softwareversion auf die Maschine in der Logdatei protokolliert werden muss.

Es liegt auf der Hand, dass die Anforderungen an einfaches, schnelles und risikofreies Software-Update nur erfüllt werden können, wenn sie bereits zu Projektbeginn – bei der Auswahl des CPU-Typs und beim Entwurf des Softwarekonzepts – berücksichtigt werden.

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Kommentar#: 00001

Datum: 2022-05-24

Benutzer: Radim

Wenn ein Update durchgeführt wird, ist es erforderlich, den Benutzer darüber zu informieren, wie weit das Update noch von der Fertigstellung entfernt ist.
Ideal ist es, einen Countdown-Timer anzuzeigen, der anzeigt, wie viele Minuten und Sekunden bis zum Abschluss verbleiben.
Das Anzeigen eines Fortschrittsbalkens mit Prozent- oder Schrittnummer (z. B. "Schritt 2 von 14") ist eine schwächere Option, aber immer noch ausreichend. Der Status des Fortschrittsbalkens nähert sich einem vollständig abgeschlossenen Zustand - hier weiss der Benutzer nicht, wie lange er noch warten soll, aber wenn ein Fortschrittsbalken steigt, ist er zumindest sicher, dass der Prozess läuft und sich langsam seinem Abschluss nähert.
Das blosse Drehen eines Rades oder eines Sanduhrsymbols ist eine völlig unzureichende Information über den Fortschritt, da es den Benutzer im Zweifel lässt, ob die Aktion noch läuft oder ob die Aktion eingefroren ist.

Kommentar#: 00002

Datum: 2022-06-20

Benutzer: Radim

Die Kompilierzeit und die Zeit, die zum Hochladen des Programms in die SPS benötigt wird, sind wichtige Faktoren, die die Produktivität des Programmierers beeinflussen. Wenn der Programmierer 5 Mal am Tag das Programm kompilieren und in die SPS laden muss, um die neuen Funktionen zu testen, dann macht es einen erheblichen Unterschied, ob dieser Vorgang wenige Sekunden oder wenige Minuten dauert.
Eine richtig ausgewählte Plattform sollte den Entwickler nicht mit langen Kompilier- und Uploadzeiten ausbremsen!

Kommentar#: 00003

Datum: 2022-10-26

Benutzer: Radim

Neben dem Ablauf des Softwareupdates muss auch der Ablauf der allerersten Installation definiert werden. Diese muss besonders zuverlässig sein und unter allen Umständen funktionieren – unabhängig vom Zustand der Hardware und deren Konfiguration müssen wir das Programm immer problemlos auf die CPU laden können.
Die besten Erfahrungen habe ich gemacht, wenn die Speicherkarte entnommen und komplett mit dem Betriebssystem, den Einstellungen und dem Maschinensteuerungsprogramm beschrieben werden kann. Das funktioniert immer. Man hat kein Problem mit undefinierten Hardwarezuständen oder nicht erreichbaren Verbindungen.

Kommentar#: 00004

Datum: 2022-12-10

Benutzer: Radim

Wenn ein Software-Update durch einen Stromausfall unterbrochen wird, sollte es fortgesetzt und erfolgreich abgeschlossen werden können, sobald die Stromversorgung wiederhergestellt ist.

Kommentar#: 00005

Datum: 2023-07-11

Benutzer: Radim

"Auch in der automatisierten Produktion entstehen neue Risiken, denn wer startet eine Anlage oder auch nur eine Maschine wieder, wenn das zum Zeitpunkt der Abschaltung zuständige Personal nicht mehr in derselben Anlage arbeitet? Der Wissenstransfer, beispielsweise über die letzten Softwareversionen oder Einstellungen, wird unabdingbar. Wenn Sie nicht über die Prozesse und die richtige Lösung verfügen, riskieren Sie alles. An dieser Stelle können Trends wie der zunehmende Einsatz von Robotern nur bedingt helfen, denn auch Roboter sind auf Updates und einen gewissen Wartungsaufwand angewiesen."
Übersetzt von:
- Curated by Statista, supported by octoplant by AUVESY-MDT. No Fatalism in Manufacturing. Exciting Insights from Leading Studies. (Seite 5)
- https://info.auvesy-mdt.com/hubfs/Statista%20ePaper%20EN%20-%20AUVESY-MDT.pdf

Kommentar#: 00006

Datum: 2023-09-27

Benutzer: Radim

"Indem wir das Design des Codes kontinuierlich verbessern, machen wir es immer einfacher, damit zu arbeiten.
Dies steht in krassem Gegensatz zu dem, was normalerweise geschieht: wenig Refactoring und viel Aufmerksamkeit, um schnell neue Funktionen hinzuzufügen.
Wenn man sich die hygienische Angewohnheit angewöhnt, kontinuierlich zu refaktorisieren, wird man feststellen, dass es einfacher ist, den Code zu erweitern und zu pflegen."

Übersetzt von:
- Joshua Kerievsky. Addison-Wesley (2004). Refactoring to Patterns.

Kommentar#: 00007

Datum: 2023-11-12

Benutzer: Radim

Mehrere Monate lang war ich für den SW-Support von Hunderten von Kämmmaschinen zweier Generationen mit mehr oder weniger der gleichen Software, aber mit zwei verschiedenen SPSen verantwortlich. Die erste Generation hatte eine B&R X20CP3584 und die zweite eine B&R X20CP0484-1.

Bei der Installation und Aktualisierung des Anwendungsprogramms auf der Maschine sind die beiden Steuerungssysteme völlig unterschiedlich. Oder besser gesagt, sie erfüllen die im obigen Artikel genannten Anforderungen an Software-Updates auf unterschiedliche Weise. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass das X20CP3584 noch über eine CompactFlash-Karte als Wechselspeicher für das Anwendungsprogramm verfügt, während das X20CP0484-1 keinen Wechselspeicher für das Anwendungsprogramm besitzt, sondern nur einen integrierten Flash-Speicher.

B&R bietet eine standardisierte Installationsprozedur für Anwendungsprogramme an, die für beide Steuerungen gleich ist, das sogenannte "Projektinstallationspaket". Dabei werden die Installationsdateien nach einem Neustart von einem USB-Stick in die Steuerung installiert.
Im Falle des von mir betreuten Projekts dauert dieser Vorgang etwa 20 Minuten. Während dieser 20 Minuten, in denen das Anwendungsprogramm installiert oder aktualisiert wird, ist die Maschine ausser Betrieb.

Das neue Anwendungsprogramm kann auch auf die SPS X20CP3584 übertragen werden, indem eine CF-Karte mit einem PC und einem CF-Kartenleser vorbereitet und dann die CF-Karte gegen die alte Karte in der SPS ausgetauscht wird.

Obwohl ich dachte, es sei sinnvoll, das Installationsverfahren auf beiden SPS-Generationen zu standardisieren und einfach das "Projektinstallationspaket" vom USB-Speicherstick zu verwenden, um beide Maschinengenerationen auf die gleiche Weise zu installieren, wurde ich an den bedeutenden Vorteil der Softwareinstallation durch den Austausch der CF-Karte in der SPS X20CP3584 erinnert.
Denn wenn Dutzende von Maschinen aktualisiert werden müssen, ist die CF-Karten-Installationsmethode viel schneller und birgt auch weniger Risiken:

⇒ Eine neue CF-Karte mit dem aktualisierten Anwendungsprogramm kann vorbereitet werden, während die Maschine mit dem bestehenden Programm weiterläuft. Zum Austausch der Karte muss die Maschine nur kurz aus- und wieder eingeschaltet werden. Die Stillstandszeit der Maschine ist damit deutlich kürzer als bei der Installation des neuen Anwendungsprogramms von einem USB-Stick auf der Maschine.

⇒ Wenn wir nach dem Update oder später der Kunde ein Problem an der Maschine feststellen, ist es möglich, einfach und schnell zur vorherigen Programmversion zurückzukehren, indem die neue CF-Karte in der SPS durch die vorherige ersetzt wird.

Kommentar#: 00008

Datum: 2023-11-12

Benutzer: Radim

Auch hier war ich froh, dass ich den austauschbaren CF Kartenspeicher der B&R SPS nutzen konnte.
Ich wurde zu einem Kunden gerufen, um ein sporadisches Problem mit dem Anwendungsprogramm auf seiner Maschine zu beheben. Leider ist der ursprüngliche Programmierer nicht mehr im Unternehmen tätig.
Wir fanden die Quelldateien für das SPS-Programm auf dem Firmenserver. Um nicht noch mehr Schaden anzurichten und ein Programm auf dem Rechner zu installieren, das überhaupt nicht funktioniert, habe ich die ursprüngliche CF-Karte als Sicherungslösung behalten. Ich habe eine Ersatz-CF-Karte für meine Arbeit verwendet. Auf diese Weise konnte ich sicher sein, dass der Kunde, wenn die Behebung des Problems länger dauerte und er die Maschine in Betrieb nehmen möchte, mit der alten, gesicherten CF-Karte immer sehr schnell produzieren konnte.

Kommentar#: 00009

Datum: 2023-12-06

Benutzer: Radim

Es ist wichtig, ein bewährtes Verfahren für die Installation eines Anwendungsprogramms zu haben, unabhängig davon, ob es sich um eine Erstinstallation handelt oder ob man eine alte Version durch eine neuere aktualisiert.
Die Installation oder Updaten der Anwendungssoftware muss unter allen Umständen funktionieren, unabhängig vom Ausgangszustand der SPS hinsichtlich der Einstellungen (insbesondere eine unbekannte IP-Adresse kann ein Hindernis darstellen) oder der aktuell geladenen Programmversion.

Kommentar#: 00010

Datum: 2024-02-02

Benutzer: Radim

Es kann vorkommen, dass nach der Veröffentlichung einer neuen Version plötzlich etwas im Programm nicht mehr funktioniert, obwohl es vorher funktionierte.
Ein Versionskontrollsystem kann uns dabei helfen, den Überblick darüber zu behalten, wer was und warum geändert hat. So können wir schnell herausfinden, warum die alte Funktion nicht mehr funktioniert. Und das Problem entsprechend beheben.

Kommentar#: 00011

Datum: 2024-02-14

Benutzer: Radim

Vorteile und Risiken von Software-Updates über Fernzugriff auf Kundenmaschinen

In der heutigen agilen Welt sind schnelle und einfache Software-Updates für die Wartung von Technologien und Systemen unerlässlich. Der Übergang von der manuellen Installation von Updates zum Fernzugriff wirft jedoch eine wichtige Diskussion über die Risiken und Vorteile dieses Ansatzes auf.

Technische Machbarkeit und Werkzeuge:
Der technische Aspekt stellt kein Hindernis dar. Mit den heutigen Konzepten und Werkzeugen kann die Anwendungssoftware auf entfernten Maschinen beim Kunden aktualisiert werden.

Die Risiken:
Die grössten Bedenken beziehen sich jedoch auf die mit diesem Verfahren verbundenen Risiken. Es besteht die Möglichkeit, dass die Installation der neuen Softwareversion unerwartete Probleme verursacht, die schwerwiegende Folgen haben können. Die Maschine kann möglicherweise nicht mehr gestartet werden und ist sogar nicht mehr aus der Ferne erreichbar. Ein Spezialist muss dann zum Kunden reisen. Dies kann bis zu mehreren Tagen dauern und führt zu teuren Produktionsausfällen für den Kunden.

Vorteile:
Umgekehrt haben Software-Updates über Fernzugriff viele Vorteile. Die Kunden müssen nicht auf die Anwesenheit eines Technikers warten, was Zeit und Reisekosten spart. Ausserdem kann die schnelle Verfügbarkeit von Updates die Kundenzufriedenheit insgesamt verbessern und die Effizienz steigern.

Lösung:
Um die Risiken des Software-Updates über Fernzugriff zu minimieren, müssen klare Regeln und Verfahren festgelegt werden. Dazu gehören gründliche Tests der Aktualisierungen vor der Bereitstellung, detaillierte Datensicherungs- und Wiederherstellungspläne und eine angemessene Schulung des Kundenpersonals.

Kommentar#: 00012

Datum: 2025-01-09

Benutzer: Radim

Wie Ladebalken wirklich funktionieren:
https://www.youtube.com/watch?v=-F9uAhp1KSI