DE102016211424A1

DE102016211424A1 - Industrielles Gerät mit Benutzererkennung

Info

Publication number: DE102016211424A1
Application number: DE102016211424.7A
Authority: DE
Inventors: Christoph Kauth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2017-12-28

Abstract

An elektrischen Geräten 100 zur Verwendung bei industriellen Prozessen müssen sich Benutzer 108 häufig identifizieren. Es wird ein Gerät 100 vorgeschlagen, welches selbsttätig eine Zugangsberechtigung 105 für einen Benutzer 108 des Gerätes 100 dynamisch bereitstellt, wobei die bereitgestellte Zugangsberechtigung 105 mittels des Netzwerkmoduls 103 an den Benutzer 108 übermittelbar ist, so dass sich der Benutzer 108 mittels Eingabe der übermittelten Zugangsberechtigung 105 an der Benutzerschnittstelle 101 am Gerät 100 identifizieren kann. Dies verbessert die Sicherheit bei der Verwendung des Gerätes 100.

Description

Die vorliegende Beschreibung betrifft ein elektrisches Gerät mit einer Einrichtung zur Erfassung einer Zugangsberechtigung und ein Verfahren zur Bereitstellung einer Zugangsberechtigung durch das Gerät selbst.
Stand der Technik
Bekannt als Zugangsberechtigung für elektrische Geräte sind beispielsweise Passwörter, mittels derer sich der Benutzer am Gerät identifiziert. Ein solches Gerät kann beispielsweise ein elektrisches Gerät zur Verwendung bei industriellen Prozessen sein, wie ein Schraubgerät mit Schraubsteuerung, Leistungsteil und Abtrieb. Passwörter haben den Nachteil, dass sich der Benutzer diese merken muss. Im ungünstigsten Fall notiert sich der Benutzer das Passwort irgendwo, was die ursprünglich durch das Passwort beabsichtigte Sicherheit kaum noch gewährleistet.
Es ist daher wünschenswert, einen sicheren Zugang zu einem elektrischen Gerät zu gewährleisten, so dass die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere bei einem tragbaren Werkzeug mit integrierter Werkzeugsteuerung und Bedienerschnittstelle.
Offenbarung der Erfindung
Es wird ein Gerät und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung schlägt ein elektrisches Gerät, vorzugsweise ein Werkzeug mit Handgriff zur Verwendung bei industriellen Prozessen vor, umfassend eine Einrichtung zum Erfassen einer Zugangsberechtigung für einen Benutzer des Gerätes, wobei vorgesehen ist, dass die Zugangsberechtigung mittels des Gerätes selbst in einer Form bereitgestellt wird, welche für die zuvor genannte Einrichtung wiederum erfassbar ist. Zusätzlich ist eine Übermittlungseinrichtung umfasst, so dass die vom Gerät bereitgestellte Zugangsberechtigung auch mittels des Gerätes an eine Empfangseinrichtung übermittelbar ist. Weiter ist ein Vergleichsmittel umfasst, mittels dessen die vom Gerät bereitgestellte Zugangsberechtigung mit einer erfassten Zugangsberechtigung vergleichbar ist. Das Gerät ist mittels einer Gerätesteuerung steuerbar, welche vom Gerät umfasst ist, wobei die Gerätesteuerung auch zur Bereitstellung der Zugangsberechtigung und zur Durchführung des Vergleichs vorgesehen ist. Die Gerätesteuerung geht über den Funktionsumfang einer standardmäßigen Steuerung zum Ein- oder Ausschalten des Gerätes weit hinaus und stellt Gerätefunktionen völlig autark und unabhängig von einer übergeordneten Gerätesteuerung sicher. Komplexe Arbeitsprozesse, welchen umfangreiche Softwareprogramme zugrunde liegen, werden vorzugsweise unter Verwendung eines auf dem Gerät ablaufenden Betriebssystem, vorzugsweise eines Echtzeitbetriebssystems von der Gerätesteuerung abgearbeitet. Die Arbeitsergebnisse werden vorzugsweise in Form von mittels des Gerätes autark erfassten Prozessgrößen vom Gerät selbst überprüft und während des laufenden Arbeitsprozesses berücksichtigt, indem diese zur Regelung oder Steuerung des laufenden Arbeitsprozesses verwendet werden. Daher spricht man in diesem bevorzugten Fall von einem selbstmessenden Gerät. Besonders bevorzugt sind alle zuvor genannten Gerätekomponenten von einem gemeinsamen Gerätegehäuse umfasst, so dass das Gerät eine kompakte und leicht handhabbare Einheit bildet, insbesondere eine leicht tragbare Einheit.
Als Übermittlungseinrichtung ist ein Modul zur Anbindung des Gerätes an ein Datennetz umfasst. Besonders bevorzugt ein Mobilfunkmodul und/oder WLAN-Modul und/oder Bluetooth-Modul und/oder dergleichen. Die vom Gerät selbst bereitgestellte Zugangsberechtigung ist somit beispielsweise in Form einer elektronischen Textnachricht und/oder in Form einer elektronischen Bildnachricht unmittelbar und/oder mittelbar mittels eines Verweises auf eine solche Nachricht an einen Benutzer übermittelbar, beispielsweise auch per SMS oder per E-Mail. Bei Empfang einer Textnachricht kann der Benutzer diese am Display seiner Empfangseinrichtung ablesen und mittels der Einrichtung am Gerät wieder erfassen, zum Beispiel mittels einer Gerätetastatur. Bei Empfang einer Bildnachricht kann der Benutzer diese am Display seiner Empfangseinrichtung anzeigen und mittels der Einrichtung am Gerät wieder erfassen, zum Beispiel mittels einer Kamera oder eines Laserscanners.
Mittels eines bevorzugt vom Gerät umfassten Netzwerkmoduls ist das Gerät leicht mit anderen Einrichtungen vernetzbar, das heißt mit gleichartigen oder übergeordneten Geräten in einem Automatisierungsverbund kann es kommunizieren. Es kann sich dabei um eine drahtgebundene Vernetzung oder um eine drahtlose Vernetzung handeln.
Vorteile der Erfindung
Da die Zugangsberechtigung an einen Benutzer übermittelbar ist, kann sich der Benutzer mittels der Erfassung der an ihn übermittelten Zugangsberechtigung durch das Gerät am Gerät wieder identifizieren. Der Benutzer empfängt hierzu mittels eines Kommunikationsnetzwerkes die Zugangsberechtigung unter Verwendung eines geeigneten Empfängers, vorzugsweise eines Mobiltelefons. Nachdem der Benutzer die Zugangsberechtigung empfangen hat, kann er sie am Empfänger ablesen und beispielsweise unmittelbar am Gerät wieder eingeben. Anschließend kann das Gerät den Benutzer basierend auf der eingegebenen Zugangsberechtigung selbsttätig identifizieren. Somit ist sichergestellt, dass nur berechtigte Benutzer Zugang zum Gerät haben. Dies wirkt gleichzeitig auch als Diebstahlschutz. Die Erfindung lässt sich außerdem mittels Software realisieren, so dass ein bestehendes Gerät mit geeigneter Hardware und Plattform zur Ausführung der Software auch nachträglich um die Merkmale der Erfindung erweiterbar ist.
Die Gerätesteuerung generiert die Zugangsberechtigung beispielsweise bevorzugt mittels eines auf der Gerätesteuerung ablauffähigen Computerprogrammes erst auf Anforderung durch den Benutzer. Bewusst wird hier eine solche Zugangsberechtigung nicht im Gerät vorgehalten, sondern dynamisch auf Anforderung erzeugt und anschließend an den Benutzer weitergeleitet.
Bei der Zugangsberechtigung kann es sich um Zufallsfolgen von Zahlen und/oder Buchstaben und/oder Sonderzeichen handeln, oder um die Zeichenfolgen eines Codes, wie beispielsweise eines Morsecodes, welche von einem Benutzer mittels einer Benutzerschnittstelle unmittelbar am Gerät eingebbar sind. Bei dieser bevorzugten Gerätevariante ist eine Benutzerschnittstelle für manuelle Benutzereingaben vom Gerät umfasst (Tastatur, Touchpad, Gestensteuerung), und das Gerät vorgesehen, um eine solche Zufallsfolgen bereitzustellen und an einen Benutzer zu übermitteln.
Bei der Zugangsberechtigung kann es sich alternativ oder zusätzlich auch um einen opto-elektronisch, das heißt berührungslos, erfassbaren Code handeln, wie beispielsweise ein eindimensionaler oder mehrdimensionaler Code, wie beispielsweise Barcode oder 2D-Code oder 3D-Code. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich um einen Bildcode, welcher auch Farbinformationen umfasst, welche zur Codierung verwendet werden. Diese opto-elektronisch erfassbaren Codes enthalten besonders bevorzugt auch die zuvor erläuterten Zufallsfolgen. Bei einer besonders bevorzugten Gerätevariante ist auch eine Leseeinrichtung zum berührungslosen Erfassen der Bildinformation umfasst (Scanner, Kamera) und das Gerät vorgesehen, um eine solche Bildinformation bereitzustellen und an einen Benutzer zu übermitteln.
Bevorzugt verliert eine einmal vom Gerät bereitgestellte Zugangsberechtigung nach ihrer Erfassung mittels des Gerätes wieder ihre Gültigkeit, so dass bei der nächsten Geräteverwendung eine neue Zugangsberechtigung erforderlich ist. Ganz besonders bevorzugt sollte jedoch spätestens, wenn sich der Benutzer vom Gerät abmeldet, die Zugangsberechtigung, mit welcher er sich zuvor am Gerät angemeldet hat, ihre Gültigkeit verlieren. Für Arbeitspausen ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Wiederanmeldung am Gerät im Gegensatz zu einer Abmeldung vom Gerät stets mit derselben Zugangsberechtigung möglich ist. In diesem Ausnahmefall wird die Zugangsberechtigung während der Arbeitspause im Gerät vorgehalten, zumindest solange, bis sich der Benutzer endgültig vom Gerät abgemeldet hat oder ein vorgebbarer Zeitraum überschritten wurde.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass im Rahmen der Aktion auch benutzerspezifische Daten berücksichtigt werden. Hierzu ist eine Benutzerdatenverwaltung vorgesehen, auf welche das Gerät Zugriff hat. In der Benutzerdatenverwaltung sind alle für das Gerät berechtigten Benutzer registriert, insbesondere auch deren Zugriffsrechte auf ausgewählte Gerätefunktionen. Das Gerät ist so eingerichtet, dass ein Benutzername basierend auf der Benutzerdatenverwaltung mittels einer Benutzerschnittstelle am Gerät auswählbar ist und erst nach dem Auswählen eines Benutzers eine Zugangsberechtigung an diesen Benutzer übermittelbar ist. Die Übermittlung der Zugangsberechtigung ist besonders bevorzugt auch nur dann übermittelbar, wenn ein ausgewählter Benutzer diese unmittelbar unter Verwendung des Gerätes anfordert. Hierzu ist vorteilhafterweise eine gesondertes Anforderungsmittel, beispielsweise eine Anforderungstaste, am Gerät vorgesehen. Die für einen Benutzer vom Gerät erzeugte Zugangsberechtigung wird bevorzugt in der Benutzerdatenverwaltung selbsttätig vom Gerät zumindest temporär abgelegt. Bevorzugt sind daher Benutzer und aktuell gültige Zugangsberechtigung untereinander verknüpft. Die Benutzerdatenverwaltung ist in einer besonderen Ausführungsform vom Gerät selbst umfasst, alternativ oder zusätzlich kann diese jedoch auch außerhalb des Gerätes bereitgestellt sein, wobei das Gerät dann für einen, vorzugsweise drahtlosen, Zugriff auf diese Benutzerdatenverwaltung vorgesehen ist.
Einem nicht registrieren Benutzer wird der Zugang zum Gerät vorteilhafterweise vollständig verweigert, dies kann schon dadurch sichergestellt werden, dass bevorzugt lediglich registrierte Benutzer am Gerät auswählbar sind. Passt eine eingegebene Zugangsberechtigung nicht zu einem ausgewählten registrierten Benutzer, so wird das Gerät selbsttätig für diesen Benutzer den Zugang verhindern und vorzugsweise auch auf Dauer sperren. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erzeugte Zugangsberechtigung nur für einen vorbestimmten Zeitraum vom Gerät entgegengenommen wird. Eine Benutzeranmeldung mit dieser Zugangsberechtigung wäre in diesem Falle dann nicht mehr möglich. Der Benutzer müsste sich erneut am Gerät anwählen und eine neue Zugangsberechtigung anfordern. Eine gegebenenfalls an unberechtigte Personen gelangte Zugangsberechtigung ist damit wertlos, denn kennt eine Person die Zugangsberechtigung, nicht jedoch den passenden Benutzer, so ist eine Verwendung des Gerätes nicht möglich. Wählt eine Person einen registrierten Benutzer aus, ohne Zugang zur Empfangseinrichtung des Benutzers zu haben, so ist eine Verwendung des Gerätes ebenfalls nicht möglich. Die Wahrscheinlichkeit, dass das Gerät in irgendeiner nicht vorgesehenen Art und Weise verwendet wird, ist damit äußerst gering.
Besonders bevorzugt wird nach einer vorbestimmten Anzahl von Fehleingaben eine übergeordnete Kontrolleinrichtung informiert. Dies erhöht zusätzlich die Sicherheit gegen Missbrauch. Bevorzugt ist das Gerät jedoch mittels einer zusätzlichen zweiten Zugangsberechtigung wieder aktivierbar. Vorzugsweise wird diese zweite Zugangsberechtigung verschlüsselt und weiter vorzugsweise an einem nicht dokumentierten Speicherort im Gerät selbst hinterlegt.
Vorzugsweise ist nach einer erfolgreichen Benutzeridentifikation nur ein Zugang zu den für den Benutzer zugelassenen Gerätefunktionen möglich. Hierdurch kann selbsttätig vom Gerät unterschieden werden, welche Zugriffsrechte der Benutzer an dem Gerät hat. Ein Geräteinstanthalter kann somit automatisch Zugang zu Basiskonfigurationen des Gerätes erhalten, während ein Werker lediglich Anwenderfunktionen des Gerätes bedienen darf. Unter einer Basiskonfiguration wird beispielsweise die Parametrierung des Gerätes für bestimmte vom Gerät auszuführende Funktionen verstanden, wie die Vorgabe von einzelnen Schwellwerten, Referenzkurven, sicherheitsrelevanten Aspekten, Softwareupdates und dergleichen. Unter Anwenderfunktionen werden gerätespezifische Standardfunktionen verstanden, wie beispielsweise „Schrauben“, „Stanzen“, „Nieten“, „Schweißen“.
Bei einer zweckmäßigen Variante des Gerätes ist vorgesehen, dass die Zugangsberechtigung auch Daten zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen der Empfangseinrichtung und dem Gerät umfasst, so dass die Zugangsberechtigung bei hergestellter Kommunikationsverbindung auch auf elektronischem Wege unter Verwendung dieser Kommunikationsverbindung vom Gerät erfassbar ist, indem diese mittels des Gerätes von der Empfangseinrichtung abrufbar ist. Die Empfangseinrichtung und/oder das Gerät sind daher so eingerichtet, dass anhand dieser Daten einer Kommunikationsverbindung herstellbar ist, beispielsweise auch Peer-to-Peer. Das Gerät hat in diesem Falle Zugriff auf diejenigen Speicherbereiche der Empfangseinrichtung, in denen die von dem Gerät an die Empfangseinrichtung zuvor übermittelte Zugangsberechtigung in der Empfangseinrichtung abgelegt sind. Das Gerät ruft somit bevorzugt die zuvor selbsttätig bereitgestellte und selbsttätig an die Empfangseinrichtung übermittelte Zugangsberechtigung auch selbsttätig wieder von der Empfangseinrichtung ab. Bei dieser Variante der Erfindung ist eine Benutzeridentifikation auch ohne unmittelbare Benutzerinteraktion am Gerät möglich. Direkte Benutzereingaben am Gerät wären somit durch erforderlich.
Bevorzugt stellt das Gerät einen integrierten Webserver mit visueller Benutzerschnittstelle bereit, zu welchem ein Benutzer beispielsweise auch über einen bevorzugt vom Gerät bereitgestellten Wifi-Accesspoint Zugang erhält. Ein Zugang ist alternativ oder zusätzlich ebenfalls über eine Geräte-IP-Adresse realisierbar, wenn das Gerät in ein permanent verfügbares Netzwerk eingebunden ist. In diesen beiden Fällen ist vorgesehen, dass ein Benutzer die Zugangsberechtigung auch aus der Ferne anfordern kann, beispielsweise mittels einer vom Webserver bereitgestellten Benutzeroberfläche, an welcher sich der Benutzer, wie unmittelbar am Gerät selbst auch möglich, mit seinem Benutzernamen anwählen kann. Die angeforderte Zugangsberechtigung ist an den Benutzer dann mittels der zuvor schon erläuterten Wege übermittelbar. Diese Variante bietet einen gesicherten Zugang zum Gerät aus der Ferne, beispielsweise im Rahmen einer Fernwartung.
Vorteilhafterweise umfasst die vom Gerät bereitgestellte Zugangsberechtigung auch Gerätespezifische Informationen, wie Geräteparameter und/oder Gerätezustände und/oder Geräteeigenschaften und/oder benutzerspezifische Informationen. Dies erhöht die Sicherheit weiter, da nun auch die Empfangseinrichtung in der Lage ist zu verifizieren, von welchem Gerät eine Zugangsberechtigung übermittelt wurde und von welchem Benutzer die Zugangsberechtigung angefordert wurde. Es ist besonders bevorzug auch vorgesehen, dass die vom Gerät bereitgestellte Zugangsberechtigung ausschließlich an eine vorbestimmte Empfangseinrichtung übermittelbar ist, welche beispielsweise basierend auf einer MAC-Adresse und/oder einer Telefonnummer und/oder einer IP-Adresse vorbestimmt ist. Diese Daten sind bevorzugt in der Benutzerdatenbank benutzerspezifisch hinterlegt.
Das Gerät kann es bevorzugt auch zulassen, dass sich mehrere registrierte Benutzer am Gerät anmelden. Beispielsweise könnte sich ein Werker vor Ort direkt am Gerät und ein Servicemitarbeiter aus der Ferne mittels des zuvor genannten Webservers anmelden. Der Servicemitarbeiter könnte die Betriebszustände des Gerätes überprüfen, während der Werker mit dem Gerät arbeitet. Fehler, welche möglicherweise ausschließlich während des Betriebs auftauchen, könnte man somit schneller durch geeignetes Fachpersonal lokalisieren.
Vorteilhafterweise umfasst das Gerät auch ein GPS-Modul, so dass das Gerät von einem Benutzer nur dann betrieben werden kann, wenn sich das Gerät innerhalb eines erlaubten Bereiches befindet. Es wäre somit möglich, dass das Gerät im Rahmen der Aktion selbst seinen Einsatzradius überwacht und nur diejenigen Standorte innerhalb eines vordefinierbaren Einsatzradius freigibt, für welche das Gerät bestimmt ist. Aus der Ferne wären über den zuvor erwähnten Webserver jedoch weiterhin Geräteparameter beeinflussbar und der Hersteller könnte das Gerät auch aus der Ferne für bestimmte Standorte freigeben oder sperren, solange eine Datenanbindung, beispielsweise über das Internet, gewährleistet ist.
Die zuvor erwähnten Vorteile treffen sinngemäß auch auf das erfindungsgemäße Verfahren zu.
Das Gerät selbst kann beispielsweise als Schraubgerät oder als ein Nietgerät oder als ein Stanzgerät oder als ein Antriebsregelgerät oder als ein Antriebssteuergerät oder als eine Schweißsteuerung oder als ein Versorgungsmodul für elektrische Maschinen wie Motoren oder als ein industrielles Feldgerät mit Feldbusanschluss oder als eine Steuerung, vorzugsweise eine CNC-Steuerung oder eine SPS-Steuerung oder eine Robotersteuerung oder als eine Kombination der zuvor genannten Geräte ausgebildet sein. Prinzipiell ist jedes Gerät denkbar, welches eine Benutzeridentifikation am Gerät erfordert und eine Netzwerkanbindung umfasst, beispielsweise auch Haushaltsgeräte, Unterhaltungsgeräte, Arbeitsgeräte, Küchengeräte und dergleichen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Darstellungen in den Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils explizit angegebenen oder gezeigten Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen und/oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben.
Figurenbeschreibung
Es zeigen:
1 ein Gerät wie beansprucht mit manueller Dateneingabe;
2 als Gerätebeispiel einen Winkelschrauber;
3 ein Gerät wie beansprucht mit selbsttätiger Leseeinrichtung;
4 als Gerätebeispiel einen Winkelschrauber;
5 ein Datennetzwerk, in welches das Gerät eingebunden ist;
6 mehrere beanspruchte Ausführungen des Gerätes als Werkzeug
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Gerät 100 wie beansprucht. Das Gerätegehäuse 119 umfasst zumindest eine Benutzerschnittstelle 101 mit Eingabemittel 116, eine Gerätesteuerung 102, ein Netzwerkmodul 103, optional eine geräteinterne Benutzerdatenverwaltung 106, eine Zugangsmittelvergleichseinrichtung 107, welche bevorzugt auch eine Gerätefreigabe für einen ausgewählten Geräte-Benutzer 108 initiieren kann, und ein Display 113. Mittels des Gerätes 100 ist in einer zweckmäßigen Weiterbildung auch ein zweites Gerät 114 ansteuerbar oder regelbar, beispielsweise ein Elektromotor oder ein bauähnliches oder baugleiches Gerät 100. Es ist außerdem ein erstes Netzwerk (z.B. Mobilfunknetz) 104 in der Figur gezeigt, mittels dessen das Gerät 100 mit einer Empfangseinrichtung 115 kommunizieren kann, so dass das Gerät 100 eine Zugangsberechtigung 105 an die Empfangseinrichtung 115 übermitteln kann. Eine übergeordnete Steuerung oder Einrichtung 112 kann bevorzugt vorgesehen sein, welche beispielsweise auch die Benutzerdatenverwaltung bereitstellt und mit welcher das Gerät 100 mittels eines zweiten Netzwerkes 111 kommunizieren kann. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Übermittlung einer Zugangsberechtigung 105 zwischen Gerät 100 und Empfangseinrichtung 115 mittels eines der beiden zuvor genannten Netzwerke 104, 111 oder mittels beider zuvor genannter Netzwerke 104, 111, bevorzugt auch gleichzeitig, möglich ist.
Am Display der Empfangseinrichtung 115 kann die Zugangsberechtigung 105 anschließend angezeigt werden, mittels welcher sich der Benutzer 108 wiederum am Gerät 100 identifizieren kann. Empfangseinrichtung 115 und Gerät 100 können dabei örtlich voneinander getrennt sein und je nachdem welche Kommunikationsverbindung verwendet wird (Internet, Intranet, Mobilfunknetz, Bluetooth, WLAN), variiert der mittels der Erfindung realisierbare Bewegungsradius des Benutzers 108 von wenigen Metern bis theoretisch unbegrenzt, solange eine Kommunikationsverbindung herstellbar ist.
2 zeigt eine von vielen möglichen Ausführungsformen der in 1 erläuterten Erfindung am Beispiel eines industriellen tragbaren Schraubgerätes 100. Das Schraubgerät 100 umfasst eine Benutzerschnittstelle 101 mit Display 113 und bevorzugt mit Tatstatur, eine Schraubsteuerung 102 und ein Netzwerkmodul (WLAN, Bluetooth, Ethernet) 103, einen Abtrieb 114 und ein Eingabemittel 116. Die Schraubsteuerung 102 ist zur Durchführung von in sich abgeschlossenen Schraubprozessen vorgesehen. Mittels der Schraubsteuerung 102 kann ein Schraubprozess während seiner Durchführung gesteuert werden. Auch nach der Durchführung des Schraubprozesses können während der Durchführung des Schraubprozesses von der Schraubsteuerung 102 erfasste Schraubprozessgrößen ausgewertet und übermittelt werden. Die Schraubsteuerung 102 ist bevorzugt vorgesehen, um komplexe Arbeitsprogramme zur Bearbeitung von Werkstücken auszuführen. Die Schraubsteuerung 102 kann selbsttätig Qualitätsanalysen durchführen und ermöglicht einen völlig autarken Betrieb des Schraubgerätes 100, unabhängig von einer übergeordneten Steuerungen oder von Prozessüberwachungssystemen.
Ein vorgesehener Akku 110 kann das Schraubgerät 100 unabhängig von einer kabelgebundenen Energieversorgung machen. Das Schraubgerät 100 kann vorzugsweise auch mit einer übergeordneten Einrichtung 112 kommunizieren, beispielsweise einer übergeordneten zentralen Steuerung 112. Vorzugsweise ist auch einen Lage-, Beschleunigungs- und/oder Näherungssensoren 109 umfasst.
Das Schraubgerät 100 ist erfindungsgemäß eingerichtet, um eine Zugangsberechtigung 105 selbsttätig bereitzustellen und an eine Empfangseinrichtung 115 zu übermitteln und eine Zugangsberechtigung 105 selbsttätig zu erfassen. Die Gerätesteuerung 102 ist bevorzugt vorgesehen, um die Zugangsberechtigung 105 bereitzustellen und zu vergleichen. Das Schraubgerät 100 umfasst bevorzugt auch eine Benutzerdatenverwaltung 106. Die Telefonnummer eines potenziellen Geräte-Benutzers 108 kann in der Benutzerdatenverwaltung 106 mit einem Verweis auf den Benutzernahmen oder zusammen mit dem Benutzernamen abgespeichert sein. Die Benutzerdatenverwaltung 106 kann auch weitere Informationen darüber enthalten, wie der Benutzer 108 mittels einer Eingabeeinrichtung 115 erreichbar ist (IP-Adressen, sonstige vergleichbare Dienste).
Das Schraubgerät 100 umfasst unter anderem weiter eine Zugangsmittelvergleichseinrichtung 107, um die bereitgestellte Zugangsberechtigung 105 mit einer erfassten Zugangsberechtigung 105 zu vergleichen, und aus dem Vergleichsergebnis eine Aktion abzuleiten. Gezeigt ist ein Benutzer 108, welcher das Schraubgerät 100 verwenden möchte. Er hält eine Empfangseinrichtung 115, vorzugsweise ein Mobiltelefon 115, in einer Hand. Dem Benutzer 108 wurde eine Zugangsberechtigung 105 zum Zwecke seiner Identifikation vom Schraubgerät 100 übermittelt, bevorzugt mittels einer Mobilfunkverbindung 104. Am Display 113 fordert das Schraubgerät 100 den Benutzer 108 auf, die an seine Empfangseinrichtung 115 mittels der Mobilfunkverbindung 104 übermittelte Zugangsberechtigung 105 am Gerät 100, beispielsweise mittels einer vom Gerät 100 umfassten Tastatur, einzugeben. Die Zugangsberechtigung 105 umfasst in diesem Beispiel bevorzugt Zahlen und/oder Buchstaben und/oder Sonderzeichen, vorzugsweise als eine Zufallsfolge, erzeugt von einem auf der Gerätesteuerung 102 ablauffähigen Zufallsgenerator.
Der Benutzer 108 kann sich mittels Eingabe der an seine Eingabeeinrichtung 115 übermittelten Zugangsberechtigung 105 an der Benutzerschnittstelle 101 des Schraubers 100 identifizieren.
Das Schraubgerät 100 umfasst zusätzlich bevorzugt auch ein WLAN-Modul 100. Das WLAN-Modul 103 ermöglicht eine Anbindung an ein weiteres Netzwerk 111, unabhängig von dem Mobilfunknetzwerk 104. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kommunikationsmöglichkeit zwischen Gerät 100 und Benutzer 108 mittels beider Netzwerke 104, 111 realisiert sein, indem der Benutzer ein Empfangsgerät 115 mit WLAN-Modul nutzt.
In 3 ist eine Anordnung gezeigt, welche mit der in 1 gezeigten Anordnung identisch ist. Es wird daher an dieser Stelle auf die Figurenbeschreibung zu 1 verwiesen. Zusätzlich oder alternativ ist zu dem in 1 gezeigten Gerät 100 ist bei der in 3 gezeigten Gerätevariante von dem Gerätegehäuse 119 eine opto-elektronisch arbeitende Einrichtung 117 zum Erfassen der Zugangsberechtigung 105 vorgesehen, beispielsweise eine Kamera 117 oder ein Laserscanner 117 oder beides. Zusätzlich oder alternativ handelt es sich bei der vom Gerät 100 bereitgestellten Zugangsberechtigung 105 um eine opto-elektronisch, das heißt berührungslos, erfassbare Zugangsberechtigung 105, beispielsweise einen Matrixcode, gegebenenfalls auch einen farbigen Matrixcode, bevorzugt generiert mittels eines Zufallsgenerators. Der Benutzer 108 muss in diesem Beispiel keine manuellen Eingaben am Gerät 100 vornehmen, weil die Einrichtung 117 den Matrixcode vom Display der Empfangseinrichtung 115 selbsttätig erfasst und mit dem zuvor an die Empfangseinrichtung 115 übermittelten Matrixcode zur Benutzeridentifikation vergleicht.
4 zeigt eine von vielen möglichen Ausführungsformen der in 3 erläuterten Erfindung am Beispiel eines industriellen tragbaren Schraubgerätes 100. In 4 ist eine Anordnung gezeigt, welche mit der in 2 gezeigten Anordnung identisch ist. Es wird daher an dieser Stelle auf die Figurenbeschreibung zu 2 verwiesen. Zusätzlich oder alternativ ist zu der in 2 gezeigten Gerätevariante 100 ist bei der in 3 gezeigten Gerätevariante 100 von dem Gerätegehäuse 119 eine opto-elektronisch arbeitende Einrichtung 117 zum Erfassen der Zugangsberechtigung 105 vorgesehen, beispielsweise eine Kamera 117 oder ein Laserscanner 117 oder beides. Weitere Details zur Verwendung können der Beschreibung zu 3 entnommen werden.
5 zeigt eine Anordnung umfassend ein Netzwerk 111, in welches das erfindungsgemäße Gerät 100 eingebunden ist. Zusätzlich ist eine Geräte-Kontrolleinrichtung 112 für das Gerät 100 in dieses Netzwerk 111 mit eingebunden, sowie auch eine Empfangseinrichtung 115 mittels eines Hotspots 120.
In 6 sind von links nach rechts betrachtet gezeigt: ein Mittelgriffhandschrauber 100, ein Winkelhandschrauber 100, ein Mittelgriffhandblindnietgerät 100, eine Hand-Widerstandsschweißzange 100. Jede der hier gezeigten Ausführungsformen eines Gerätes 100 gemäß 1 oder 3 umfasst ein Gerätegehäuse 119 mit Handgriff. Innerhalb des Gerätegehäuses 119 ist mindestens vorgesehen: eine Gerätesteuerung 102, die dazu vorgesehen ist, Geräteinterne Abläufe selbsttätig zu überwachen und Geräteinterne Parameter in einem Geräteinternen Speicher abzuspeichern. Am Gerätegehäuse 119 ist auch eine Benutzerschnittstelle 101 vorgesehen. Jedes der gezeigten Geräte 100 ist auch dazu eingerichtet, eine Kommunikationsverbindung 104 mit einer Empfangseinrichtung 115 herzustellen. Die Geräte 100 umfassen auch eine Energieversorgung 110, welche als Akku 110 oder als Anschlussmöglichkeit 110 für ein Energieversorgungskabel ausgebildet sein kann. Zusätzlich umfasst jedes der hier gezeigten Geräte 100 ein Werkstückbearbeitungsmittel 118, wie beispielsweise einen Abtrieb 118 zum Eindrehen von Schrauben (erstes und zweites Gerät 100 von links), eine Einrichtung zum Ziehen 118 eines Nietdorns (drittes Gerät 100 von links) oder zwei Schweißelektroden 118 (ganz rechts im Bild).
Eine Verwendung der gezeigten Geräte 100 durch einen Benutzer ist erst möglich, wenn das jeweilige Gerät 100 eine vom Gerät 100 an die Empfangseinrichtung 115 mittels des Datennetzwerkes 104 übermittelte Zugangsberechtigung 105 selbst wieder durch geeignete Mittel 101, 117 erfasst und anschließend die übermittelte und erfasste Zugangsberechtigung 105 als identisch mit der ursprünglich übermittelten Zugangsberechtigung 105 erkennt. Dieser Vorgang erfolgt mittels einer geräteinternen Vergleichseinrichtung 107, welche als Programm auf der Gerätesteuerung 102 ablauffähig ist. Schlägt ein solcher Vergleich fehl, dann sperrt das Programm das Gerät 100 im Rahmen einer von dem Vergleich abgeleiteten Aktion.
Bezugszeichenliste

100: Gerät, Werkzeug, Steuerung, Feldgerät, Automatisierungskomponente oder dgl.
101: Benutzerschnittstelle, Display, Tatstatur
102: Steuerung
103: Netzwerkmodul (WLAN und/oder LAN und/oder Mobil)
104: Erstes Netzwerk (z.B. Mobilfunknetz)
105: Zugangsberechtigung
106: Benutzerdatenverwaltung
107: Freigabeeinrichtung, Vergleichseinrichtung
108: Benutzer
109: Lage-, Beschleunigungs-, Näherungssensor
110: Akku
111: Zweites Netzwerk (z.B. LAN, WLAN)
112: Kontrolleinrichtung
113: Display
114: Abtrieb, Antrieb (Motor und/oder Leistungsteil)
115: Bediengerät, Mobiltelefon, Tablet
116: Empfangseinrichtung
117: Leseeinrichtung
118: Werkstückbearbeitungsmittel
119: Gerätegehäuse
120: Hotspot

Claims

Elektrisches Gerät (100) zur Einbindung in einen industriellen Prozess, vorzugsweise tragbares Werkzeug mit Handgriff, umfassend eine Einrichtung (101, 117) zum Erfassen einer Zugangsberechtigung (105) für einen Benutzer (108) des Gerätes (100), wobei das Gerät (100) eingerichtet ist, die Zugangsberechtigung (105) selbsttätig derart bereitzustellen, dass die Zugangsberechtigung (105) mittels der Einrichtung (101, 117) erfassbar ist, und die bereitgestellte Zugangsberechtigung (105) an eine Empfangseinrichtung (115) zu übermitteln sowie mittels eines von dem Gerät (100) umfassten Vergleichsmittels (107) die bereitgestellte Zugangsberechtigung (105) mit einer erfassten Zugangsberechtigung (105) zu vergleichen und basierend auf dem Vergleichsergebnis eine Aktion auszuführen, vorzugsweise eine Aktion zur Benutzeridentifikation.
Elektrisches Gerät (100) gemäß Anspruch 1, wobei von dem Gerät (100) ein Zufallsgenerator umfasst ist, welcher vorgesehen ist, um die Zugangsberechtigung (105) bevorzugt mittels einer Zufallsfolge von Zeichen zu erzeugen.
Elektrisches Gerät (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei von dem Gerät (100) ein Mittel zur Erzeugung eines optisch erfassbaren Codes umfasst ist, welches vorgesehen ist, um die Zugangsberechtigung (105) bevorzugt mittels eines Bildcodes zu erzeugen.
Elektrisches Gerät (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (101, 117) als Leseeinrichtung (117) zum berührungslosen Erfassen einer Zugangsberechtigung (105) ausgebildet ist.
Elektrisches Gerät (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (101, 117) als Benutzerschnittstelle (101) für manuelle Benutzereingaben am Gerät (100) ausgebildet ist.
Elektrisches Gerät (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vorgesehen ist, dass beim Ausführen der Aktion auch benutzerspezifische Daten berücksichtigt werden, insbesondere Daten, welche einem Benutzer Rechte zur Verwendung eine Vielzahl von Gerätefunktionen zuweisen.
Elektrisches Gerät (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vorgesehen ist, die Zugangsberechtigung (105) an die Empfangseinrichtung (115) zu übermitteln, sobald ein Benutzer (108) diese Zugangsberechtigung (105) unter Verwendung des Gerätes (100) anfordert.
Elektrisches Gerät (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zugangsberechtigung (105) auch zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung mit dem Gerät (100) vorgesehen ist.
Elektrisches Gerät (100) gemäß Anspruch 8, wobei zusätzlich vorgesehen ist, dass bei einer hergestellten Kommunikationsverbindung die Zugangsberechtigung (105) auch unter Verwendung der Kommunikationsverbindung von dem Gerät (100) erfassbar ist.
Elektrisches Gerät (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vorgesehen ist, dass die vom Gerät (100) bereitgestellte Zugangsberechtigung (105) auch gerätespezifische Informationen wie Geräteparameter und/oder Gerätezustände und/oder Geräteeigenschaften und/oder benutzerspezifische Informationen umfasst.
Elektrisches Gerät (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vorgesehen ist, die vom Gerät (100) bereitgestellte Zugangsberechtigung (105) ausschließlich an eine vorbestimmte Empfangseinrichtung (115) zu übermitteln, welche basierend auf einer MAC-Adresse und/oder einer Telefonnummer und/oder einer IP-Adresse vorbestimmt ist.
Verfahren zur Bereitstellung einer Zugangsberechtigung (105) für ein elektrisches Gerät (100), vorzugsweise eines Gerätes (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät (100) die Zugangsberechtigung (105) auf Anforderung eines Benutzers selbsttätig bereitstellt und an eine Empfangseinrichtung (115) übermittelt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das Gerät (100) nach selbsttätiger Erfassung einer Zugangsberechtigung (105) die bereitgestellte Zugangsberechtigung (105) mit der erfassten Zugangsberechtigung (105) vergleicht und abhängig von dem Vergleichsergebnis eine Aktion auslöst, insbesondere den Zugang zum Gerät (100) für einen Benutzer (108) zumindest teilweise zulässt oder zumindest teilweise sperrt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei alternativ oder zusätzlich ein Verweis auf die vom Gerät (100) bereitgestellte Zugangsberechtigung (105) bereitgestellt und an die Empfangseinrichtung (115) übermittelt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei die Zugangsberechtigung mittels eines Zufallsgenerators und/oder eines Bildcodegenerators bereitgestellt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei die Zugangsberechtigung (105) auch Daten zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung mit dem Gerät (100) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei bei hergestellter Kommunikationsverbindung ein Zugang zum Gerät (100) dadurch realisiert wird, dass die Zugangsberechtigung (105) mittels der Kommunikationsverbindung vom Gerät (100) erfasst wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das Gerät (100) benutzerspezifisch Gerätefunktionen freigibt oder sperrt, wobei das Gerät (100) die benutzerspezifischen Gerätefunktionen aus einer Benutzerdatenverwaltung (106) abruft.