Tablets und Docking Stations
Das HMI wird mobil
Festverbaute Panel-PCs beschränken das Human-Machine-Interface auf einen Punkt in der Fabrik - nämlich auf die jeweilige Maschine selbst. Mit industrietauglichen Tablets und Docking-Stationen agieren die Menschen im Werk deutlich flexibler.
Bild: © Thatree/stock.adobe.com / DT ResearchIm Falle der Maschinensteuerung und Human Machine Interfaces (HMI) geht es dabei insbesondere um eine höhere Produktivität und Effizienz des für die Maschinen zuständigen Personals. Dabei waren fest an Maschinen installierte Panel-PCs jahrzehntelang Standard. Nur wenn sich der Techniker direkt an der Maschine befand, konnte er die Maschine steuern. Die Panel-PCs wurden selten aktualisiert und waren oft technisch veraltet. Das hieß, sie hatten oft benutzerunfreundliche Oberflächen mit begrenzten Möglichkeiten, neue Software-Lösungen einzusetzen. In vielen Fällen lieferten sie keine Daten aus, die zur Optimierung der Produktion genutzt werden konnten. Das HMI und der Arbeitsplatz-PC des Mitarbeiters waren zudem meist nicht verbunden. Denkt man sich diese Beschränkungen einmal weg, zeigt sich das Potenzial neuer Konzepte.
Bild: ©RAM/stock.adobe.com / DT ResearchEinsatz für Industrie-Tablets
Neben dem gängigen Konzept fest verbauter Leitstände zur Maschinensteuerung experimentieren Unternehmen zunehmend mit folgendem Ansatz: Zusätzlich oder anstelle von festen Wartungsständen installieren sie Dockingstationen an den Maschinen und nutzen Industrielle Tablet-PCs, mit denen sich das Personal innerhalb der Produktionsstätte frei bewegen kann. Dieses Konzept ist dabei dabei nur ein Schritt, um die Maschinensteuerung flexibler zu gestalten. Ebenso gehören Veränderungen im IT-Backend dazu, wo Daten verwaltet, gesichert und in Echtzeit zugänglich gemacht werden müssen, sowie neue Software-Lösungen. Zu den Vorteilen mobiler HMIs zählen u.a. eine flexiblere Arbeitsteilung, vereinfachte Arbeitsabläufe, neue Möglichkeiten der Datenerfassung vor Ort, eine modernere Arbeitsumgebung sowie eine bessere Kommunikation.
Resistent gegen Umwelteinflüsse
Für solche Anwendungen geeignet sind Industrie-Tablets der 'Full Rugged'-Klasse. Sie überstehen Stöße und sind nach Schutzklasse IP65 bis IP67 zertifiziert und damit wasserdicht sowie resistent gegen Temperatur-, Druck- und Feuchtigkeitsschwankungen sowie Stürze auf Betonböden. Auch die Beschaffenheit der Touchscreens ist wichtig. Sie sollten gut ablesbar, entspiegelt und gehärtet sowie mit Handschuhen oder per Digitizer-Stift bedienbar sein. In vielen Anwendungsszenarien ist zudem ein großer Bildschirm relevant: Erhältlich sind mittlerweile Tablets mit bis zu 14" Bildschirmdiagonale in HD-Auflösung. Ebenfalls unverzichtbar sind unterschiedliche Konnektivitätsmöglichkeiten - etwa WLAN, Ethernet und 4G. Da die Art der Anbindung oft wechselt, ist für bestimmte Mitarbeiter eine automatisch gesteuerte Umschaltung von einem zum anderen Kommunikationsweg wichtig. Zu den typischen Anforderungen gehören auch Interfaces wie Bluetooth und gängiges Zusatzequipment wie Handschlaufen, Haltegriffe, Barcodescanner sowie Hardware zur sicheren Authentifizierung per SmartCard oder RFID/NFC, wie beispielsweise Legic Reader. Schließlich ist die Akku-Laufzeit von großer Bedeutung: Da viele Produktionsstätten in mehreren Schichten arbeiten, sollten die Akkus im laufenden Betrieb austauschbar sein. Für die Einbindung in die vorhandene Bestands-IT ist die Verfügbarkeit verschiedener Betriebssysteme von Bedeutung. Typischerweise setzen Unternehmen Windows 7, Windows 10 IoT Enterprise oder auch Android 8.1 ein. Das Tablet dabei aber nicht zu schwer werden. Auch die relativ großen 13,3"-Tablets gibt es bereits mit unter 2kg Gewicht. Da Techniker auch häufig beide Hände benötigen, ist eine bequeme Dockingstation wichtig. Die ergonomischen Schnellwechselkupplungen stellen in einem Arbeitsgang die mechanische und elektrische Verbindung, sowie die Datenanbindung des Gerätes zum Tragarm her und bieten Standfuß- und Tragarmmontage mit unterschiedlichen Schwenk- Dreh- und Neigewinkeln. Die Anforderungen an Industrie-Tablets sind also ebenso heterogen, wie an die Produktionsanlagen selbst. Spezialisierte Lieferanten für Rugged Tablets haben daher eine große Bandbreite möglicher Konfigurationen, Leistungsstärken und Bildschirmgrößen zur Verfügung.
Bild: Concept International GmbHNeue Möglichkeiten
Moderne Tablets bieten zudem Optionen für die Visualisierung, Kommunikation und Datenerfassung. Z.B. können Techniker sich mittels 3D-CAD-Software den Maschinenaufbau genau anschauen oder direkt per Telefonie, Chat oder Videokommunikation mit Kollegen und Dienstleistern Kontakt aufnehmen. Unterm Strich bringt somit ein modernes und mobileres HMI mittels Tablets wirtschaftliche Vorteile: Es lassen sich mehr Maschinen durch weniger Personen gezielter warten und steuern. Auch Entscheidungen, die bisher den Blick in unterschiedliche Systeme und die Nutzung unterschiedlicher Kommunikationstools benötigt hätten, sind ohne Medienbruch möglich.
Docking-Stationen im Einsatz
Für einen deutschen Sportwagenhersteller haben CRE Rösler Electronic, ein Spezialist für kundenspezifische Panel-PCs, Rechner und Industriemonitore und der Rugged-Tablet-Spezialist Concept International eine Lösung entwickelt, bei der als Ergänzung zu den Panel-PCs auch Industrie-Tablets samt Docking-Stationen zum Einsatz kommen. So wird sowohl eine stationäre als auch eine mobile Prozesskontrolle und -steuerung ermöglicht. Die Terminals erlauben die Nutzung weiterer Peripheriegeräte und Hardware-Optionen, wie 2D Barcode-Leser oder Handscanner. Die Tablet-PCs vereinen in einem Gerät RFID-Leser, Barcodescanner und Arbeitsplatz-PC. In den Produktionshallen sind nun nicht mehr an jeder Station große Panel-PCs installiert, sondern kleine Informations-Pulte. Dort können standortrelevante Daten auf das Tablet übertragen und visualisiert werden - dies geschieht kontaktlos per NFC-Tag. Die Mitarbeiter authentifizieren sich drahtlos über ihren Legic-Werksausweis. Per Datennetz sehen die Mitarbeiter auf den Displays, was als nächstes zu tun ist.
Gewohnte Bedienung
Ein großer Vorteil eines auf diese Weise flexibilisierten HMI ist es, erstens die vorhandene Kompetenz besser für das Unternehmen zu nutzen und zweitens, mit modernen Arbeitsplätzen bei Mitarbeitern und Bewerbern zu punkten. Denn Techniker, die gewohnt waren, mit den typischen, fest verbauten Panel-PCs zu arbeiten, werden sich mit einem modernen Industrie-Tablet an ihr Tablet zu Hause oder das eigene Smartphone erinnert fühlen.
Festverbaute Panel-PCs beschränken das Human-Machine-Interface auf einen Punkt in der Fabrik - nämlich auf die jeweilige Maschine selbst. Mit industrietauglichen Tablets und Docking-Stationen agieren die Menschen im Werk deutlich flexibler.
Bild: © Thatree/stock.adobe.com / DT ResearchIm Falle der Maschinensteuerung und Human Machine Interfaces (HMI) geht es dabei insbesondere um eine höhere Produktivität und Effizienz des für die Maschinen zuständigen Personals. Dabei waren fest an Maschinen installierte Panel-PCs jahrzehntelang Standard. Nur wenn sich der Techniker direkt an der Maschine befand, konnte er die Maschine steuern. Die Panel-PCs wurden selten aktualisiert und waren oft technisch veraltet. Das hieß, sie hatten oft benutzerunfreundliche Oberflächen mit begrenzten Möglichkeiten, neue Software-Lösungen einzusetzen. In vielen Fällen lieferten sie keine Daten aus, die zur Optimierung der Produktion genutzt werden konnten. Das HMI und der Arbeitsplatz-PC des Mitarbeiters waren zudem meist nicht verbunden. Denkt man sich diese Beschränkungen einmal weg, zeigt sich das Potenzial neuer Konzepte.
Concept International GmbH
Dieser Artikel erschien in IT&Production Mai 2019 - 10.05.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.it-production.com
