Industrielle Systeme sind seit jeher ein wichtiger Treiber für die Weiterentwicklung der Automatisierungsfähigkeiten und der Komplexität. Diese Systeme umfassen jetzt fortschrittliche standardisierte Computertechnologien und Netzwerkkonnektivität, was zu erheblichen Produktivitätssteigerungen beiträgt und Mehrwertfunktionen bietet, die den Betrieb in der Werkstatt optimieren.
Während bei Technologien und Systemen der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) erhebliche Fortschritte erzielt wurden-die einen besseren Zugriff auf grundlegende Anlagen- und Betriebsdaten ermöglichen-gibt es keine einheitliche Lösung, wenn es darum geht, HMI-Funktionen an die Anforderungen industrieller Automatisierungsanwendungen anzupassen. Dies liegt daran, dass die Auswahl des richtigen Tablet-Designs -von Montageoptionen und Bildschirmgröße bis hin zu Prozessorleistung und E/A- immer wichtiger wird, da die Automatisierungsmöglichkeiten zur Überwachung und Verarbeitung einer größeren Vielfalt komplexer Aufgaben erweitert werden. Darüber hinaus müssen für Anwendungen in Nischenmärkten wie der Energie-, Schifffahrts- oder Lebensmittelindustrie, in denen eine individuelle Anpassung unerlässlich ist, spezifische Compliance-Anforderungen und Industriestandards berücksichtigt werden.
Letztendlich erweitert die Möglichkeit, vollständig maßgeschneiderte Tablets zu liefern, die Optionen für die Entwicklung kostengünstiger, hochwertiger-Industriesysteme und trägt so zur Rentabilität und zum positiven Fortschritt der Automatisierungsbranche bei. In diesem Artikel werden die gefragtesten{{3}nachgefragten Funktionen der neuesten Tablet-Designs beschrieben und erläutert, wie die Entwicklung von HMI-Systemen am besten unterstützt wird, wenn die Anbieter über das nötige Fachwissen verfügen, um anpassbare Optionen anzubieten.
Anpassung passt sich den Automatisierungstrends an
Analysten gehen davon aus, dass das Wachstum der industriellen Automatisierung durch die Implementierung des IoT (Internet of Things) in der Fertigung vorangetrieben wird. Dies wird mit höheren Investitionen in Forschung und Entwicklung einhergehen, um den steigenden Anforderungen an energieeffiziente Produktionsabläufe gerecht zu werden und einen wachsenden Schwerpunkt auf die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu legen. Da immer mehr Unternehmen IoT{3}-fähige Anwendungen und Industrie 4.0 implementieren möchten, steigt auch die Nachfrage nach Industriesystemen und HMIs, die Werks- und Fertigungsabläufe mit anderen Geschäftsfunktionen wie Logistik und Kundenservice integrieren. Funktionen wie verbesserte Steuerung und Betriebseffizienz, erweiterte Schnittstellen und Interoperabilität, Vernetzung, Fernüberwachung und verbesserter Datenzugriff bilden eine solide Grundlage für die Umsetzung des IoT.
Um Fertigungsprozesse weiter zu rationalisieren, müssen HMIs auch Echtzeit-Datenanalysen innerhalb industrieller Automatisierungsabläufe unterstützen. Der Wandel hin zu intelligenten Fabriken verbindet zuvor isolierte Systeme und macht sie zu Eckpfeilern des IoT. Dieser hohe Bedarf an Geräteinteroperabilität treibt den Bedarf an technologisch fortschrittlicheren Produkten voran.
Durch die Anpassung von HMI-Designs mit Prozessoren der nächsten -Generation und Display-Touchscreen-Technologie können Unternehmen vernetzte, einheitliche Dashboard-Lösungen implementieren. Diese helfen dabei, die schwierige und zeitaufwendige Aufgabe der manuellen Analyse und Steuerung von Abläufen auf Produktionsebene-über verschiedene Plattformen hinweg zu bewältigen. Vernetzte HMI-Systeme bieten einen größeren Mehrwert, wenn sie die Möglichkeit bieten, Daten auszutauschen und Fabrikprozesse in Echtzeit zu überwachen.
Darüber hinaus haben HMI-Systeme die Aufgabe, dem Wunsch nach einer einfacheren und intuitiveren Bedienung gerecht zu werden. Zu den Durchbrüchen in der Tablet-Technologie gehören verbraucherähnliche Multi-Touch-Oberflächen.
Beispielsweise eignet sich der Einsatz der Projected Capacitive (PCAP)-Touchpanel-Technologie besonders gut -für die industrielle Automatisierung. PCAP verwendet gehärtetes oder gehärtetes Glas und erhöht so die Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Umweltbedrohungen. Dieses verstärkte Glas bietet Benutzern eine hervorragende Kratz-, Schlag- und Schockfestigkeit und erhöht dadurch die Haltbarkeit.
Die Tablet-Industrie schreitet rasant voran, mit einer deutlichen Zunahme von Geräten mit Touchpanels und einer breiteren Palette neuer Produkte und Prozesse. Touchscreens bieten eine vereinfachte, multifunktionale Steuerung und Funktionalität, indem sie Tasten und Schalter durch Softwaremenüs ersetzen. Dieses verbesserte Maß an Kontrolle verbessert auch die Präzision und Genauigkeit des Produktionsmanagements. Darüber hinaus unterstützt die erhöhte Rechenleistung moderner Tablets eine komplexe, detaillierte Datenanalyse und Echtzeitsteuerung.
Unterstützung umfassenderer I/O-Anforderungen
HMIs mit umfangreichen I/O-Funktionen oder Erweiterungskarten für kundenspezifische I/O dienen als Bindeglied für heutige Lösungen zur Steuerung von Maschinen und Sensoren, zur Verbindung mit der Cloud oder zur Integration mit Analysesoftware. Durch die Nutzung der erweiterten E/A, die in modernen HMIs verfügbar sind, können Bediener die Fabrikproduktion nahtloser und müheloser verwalten.
Die zunehmende Komplexität von Automatisierungsaufgaben und die Menge der Daten, auf die zugegriffen werden muss, erfordern eine umfassende Konnektivität in allen Bereichen eines Unternehmens. Um die vielfältigen Schnittstellen in industriellen Anwendungen zu unterstützen, müssen moderne Tablets eine Konnektivität bieten, die den Anforderungen der Automatisierung entspricht. Anbieter mit erweiterten Integrationsmöglichkeiten bieten umfassende Optionen für GbE; USB 3.0/2.0; und RS232-, RS485- und RS422-Kommunikationsanschlüsse. Die zunehmende Verbreitung der drahtlosen Kommunikation erfordert auch die Unterstützung von Tablets für 3G/4G, LTE, WiFi, CAN und RFID. Eine effektive Konnektivität muss außerdem verschiedene Edge-Geräte unterstützen, die eine hohe Rechenleistung und skalierbaren Speicher benötigen, um rechenintensive Datenverarbeitungsanwendungen zu verwalten.
Die zunehmende Akzeptanz der Multi-Screen-Technologie erfordert, dass neue Tablet-Designs Video- und Grafikanschlüsse unterstützen, einschließlich Dual-{1}Kanal-LVDS-Displays. Bestimmte Designs erfordern möglicherweise auch anwendungsspezifische Erweiterungen, die über den einzelnen Mini-PCI-Express-Steckplatz behoben werden können, der jetzt in neueren Tablets verfügbar ist. Die neuesten Tablets unterstützen ständig wachsende E/A-Anforderungen und bieten jetzt eine breite Palette an Betriebssystemen, Leistungsstufen, Arbeitsspeicher und Speicherkapazitäten.
Auf Langlebigkeit ausgelegt
Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zwischen kommerziellen -und industriellen-Tablets in HMI-Anwendungen ist die Fähigkeit, eine längere Betriebslebensdauer zu bieten, da die meisten Industriesysteme 5 bis 7 Jahre oder länger ununterbrochen laufen. Dies erfordert umfangreiche Produkttests durch die Lieferanten, um eine längere Lebensdauer und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, sowie eine vollständige Validierung von Tablets in Industriequalität-{6}, ein Prozess, der bis zu sechs Monate dauern kann.
Für Tablet-Anbieter, die einen modularen Ansatz verfolgen, ist es einfacher, HMIs an die langen Lebenszyklen anzupassen, die von Industriemärkten gefordert werden. Modulare Panel-PC-Designs bieten Konfigurationsflexibilität, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden, einschließlich der Möglichkeit, Prozessorleistung, Displaygröße und Touch-Panel-Technologietypen auszuwählen oder zu aktualisieren oder Backplanes hinzuzufügen, um I/O-Anforderungen zu erfüllen.
Die Helligkeit von Tablet-Bildschirmen und ob Systeme lüfterlos oder lüftergekühlt sind, sind entscheidende Faktoren bei der Vorhersage der mittleren Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) von HMI-Systemen, wobei viele Kunden eine MTBF von 50.000 Stunden fordern. Lüfterlose Systeme mit effizienterer Bildschirmhintergrundbeleuchtung ermöglichen Betreibern eine längere MTBF. Für anspruchsvollere Betriebsanforderungen müssen Glas-Touchpanels zusätzliche Stoß- und Vibrationsspezifikationen erfüllen und gleichzeitig eine umfassende Staub-, Feuchtigkeits- oder Wasserbeständigkeit bieten. Eine Lösung besteht darin, das Touchpanel-Glasdisplay in ein Aluminiumgehäuse einzubetten. Eine weitere Designempfehlung für eine längere Lebensdauer besteht darin, die Vorderseite des Tablets zu versiegeln und so eine robustere Industrielösung mit einer völlig flachen Glasfront zu schaffen. Diese Optionen bieten Entwicklern auch eine Reihe von Lösungen, die auf unterschiedliche Budgetparameter zugeschnitten sind. Eine größere Auswahl ermöglicht es mehr Unternehmen, HMI-Anwendungen zur verbesserten Überwachung und Steuerung von Fabrikdaten einzuführen und so zur Erreichung der Produktionsproduktivitätsziele beizutragen.
Abhängig von der Anwendung müssen Tablets in einem industriellen Temperaturbereich von -20 bis 70 Grad betrieben werden und liegen damit deutlich über den Betriebstemperaturen von Verbraucherprodukten. Wenn eine zuverlässige, unterbrechungsfreie Leistung unerlässlich ist, ist es am besten, bewährte, robuste und validierte Komponenten zu wählen, die getestet wurden, um die Schutzanforderungen in Bezug auf Staub, Verschmutzung und elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zu erfüllen. Standard-basierte Lösungen gewährleisten zudem den langfristigen Schutz von Technologieinvestitionen und senken gleichzeitig die Entwicklungskosten für spezifische Anwendungsdesigns. OEMs und Systementwickler suchen mit Bedacht nach erfahrenen Partnern für die Tablet-Anpassung.
Erreichen markt- und anwendungsspezifischer-Ziele
Der Zugriff auf Daten, die fundierte Analysen in Industrieunternehmen ermöglichen, steigert die Kosteneffizienz und fördert die kontinuierliche Prozessverbesserung. HMIs, die einen umfassenderen Überblick über Produktionsprozesse bieten, können wichtige Erkenntnisse aus SCADA- und Manufacturing Execution System (MES)-Überwachungsanwendungen gewinnen. Diese fortschrittlichen HMIs machen das industrielle Internet der Dinge (IIoT) zur Realität und ermöglichen es Unternehmen, ihre Produktivität durch die Implementierung der neuesten intelligenten Automatisierungsanwendungen zu maximieren.
Hochintegrierte und standardisierte Komponenten in modernen Tablets sorgen für eine nahtlose und vereinfachte Interoperabilität mit anderen Geräten in der Fabrikhalle und in der gesamten Fertigungsorganisation. Die Funktionen der Multi-Touch-Display-Technologie der Panel-PCs verbessern die Benutzerfreundlichkeit und das Benutzererlebnis weiter und ermöglichen wertvolle zentrale Zugriffspunkte.
Der Industriemarkt erfordert häufig schnelles Handeln zur Implementierung von Automatisierungssystemen, die das richtige Gleichgewicht zwischen Leistung, Haltbarkeit und Funktionalität finden. Aus diesem Grund ist die Auswahl eines sachkundigen Fertigungspartners mit nachgewiesener Anpassungskompetenz von entscheidender Bedeutung-um Risiken und Entwicklungszeit für interoperable und skalierbare Hardwarelösungen zu reduzieren.