Rūpnieciskās tabletes ražošanai: ekstrēmas temperatūras izdzīvošana bīstamās zonās

Lielākā daļa cilvēku domā, ka izturīgs planšetdators ir pietiekami labs ražošanas vidē. Un, protams, ja strādājat tīrā noliktavā ar kontrolētu temperatūru, varbūt tas ir labi. Bet kas notiek, ja jūsu iestāde nodarbojas ar gaistošām ķīmiskām vielām? Vai arī uzraugot procesus vietās, kur viena dzirkstele var izraisīt sprādzienu?

Ražotnēm tādās nozarēs kā nafta un gāze, ķīmiskā apstrāde un farmaceitiskā ražošana pieprasa ierīces, kas ir sertificētas bīstamām vietām,{0}}parasti ATEX Zone 1/2 vai IECEx sertifikāts starptautiskai lietošanai vai NEC Class I Division 1/2 Ziemeļamerikas iekārtām. Tās nav tikai izdomātas etiķetes. Tie ir tūkstošiem stundu ilgas pārbaudes un izstrādes, lai nodrošinātu, ka šīs rūpnieciskās tabletes nekļūs par aizdegšanās avotiem.

Sertifikācijas process ir intensīvs. Pēc būtības drošas tabletes novērš dzirksteles, karstumu vai elektrības izlādi, izmantojot specializētus korpusus, noslēgtus komponentus un shēmas, kas ierobežo elektrisko enerģiju līdz neaizdegšanās līmenim. Uztveriet to kā tādas ierīces izveidi, kas fiziski nespēj radīt problēmas, pat ja iekšēji kaut kas noiet greizi.

Lūk, kur lietas kļūst interesantas. Kad ražotāji saka, ka viņu rūpnieciskās tabletes var darboties no -20 grādiem līdz 70 grādiem, ko tas patiesībā nozīmē praksē?

Es zinu par naftas ķīmijas rūpnīcu Rietumteksasā, kur vasaras temperatūra rūpnīcas stāvā regulāri sasniedz 65 grādus. Nakts maiņas ziemā? Viņi ir redzējuši, ka tas nokritās līdz -15 grādiem. Patērētāju planšetdatori automātiski izslēgtos, lai aizsargātu to akumulatorus. Pat daudzas tā sauktās "nelīdzenās" tabletes sāk mest kļūdas un palēnina ātrumu šajās galējībās.

Rūpnieciskās -klases planšetdatoriem, kas izstrādāti ekstremālām vidēm, parasti tiek veiktas stingras pārbaudes, lai tie darbotos temperatūrā no -20 grādiem līdz +60 grādiem, un tām ir militārā standarta sertifikāti aizsardzībai pret kritieniem un triecienizturībai. Bet patiešām iespaidīgie? Viņi iet tālāk. Uzglabāšanas temperatūra var sasniegt -30 grādi līdz +80 grādi, kas nozīmē, ka ierīce netiks bojāta pat tad, ja tā tiks izslēgta ekstremālos apstākļos.

Parunāsim par to, kas patiesībā notiek ar elektroniku lielā aukstumā. LCD ekrāni var sasalt-tiešā nozīmē. Šķidrie kristāli pārstāj reaģēt, un jūsu dārgā planšetdators kļūst par nederīgu ķieģeli. Mainās arī akumulatora ķīmija. Litija{5}}jonu akumulatori, kas labi darbojas istabas temperatūrā, var pēkšņi samazināties līdz 20% pie -20 grādiem.

Inženierrisinājumā ir iekļautas specializētas sastāvdaļas. Rūpnieciski izturīgajām planšetdatoriem ir stingra konstrukcija, kas ir izturīga pret triecieniem, putekļiem, mitrumu un ekstremālām temperatūrām, izmantojot pastiprinātus apvalkus un noslēgtas pieslēgvietas. Displeja paneļos tiek izmantoti dažādi šķidro kristālu sastāvi. Akumulatoru sistēmās ir sildelementi, kas automātiski aktivizējas aukstos apstākļos. Pat līmes, kas satur visu kopā, ir īpaši jāizvēlas.

Esmu vērojis, kā operatori ārā skatās uz planšetdatoru ekrāniem, aizēno tos ar rokām, mēģina nolasīt kritiskos procesa datus. Tas ir ne tikai neērti,{1}}bet arī bīstami. Ja nevarat skaidri redzēt, kas notiek rūpnieciskajā ražošanas planšetdatorā, notiek kļūdas.

Rūpnieciskajiem planšetdatoriem ir specializēti displeji ar spilgtuma līmeni līdz 800 nitiem, lai nodrošinātu redzamību ārpus telpām, lai gan vismodernākie modeļi tagad pārsniedz 1000 nitus. Ņemot vērā kontekstu, jūsu viedtālrunis, iespējams, pārsniedz aptuveni 600 nitus. Tiešā saules gaismā, kas var būt 100 000 luksi vai vairāk, jums ir nepieciešams viss papildu spilgtums.

Bet spilgtums vien problēmu neatrisina. Pret-atstarojošiem pārklājumiem, skata leņķa optimizācijai un pat skārienjutīgajai tehnoloģijai ir izšķiroša nozīme. Šajās ierīcēs ir iekļauti ar cimdiem{3}}saderīgi skārienekrāni, kas nodrošina funkcionalitāti mitros apstākļos-, kas ir būtiski, ja operatori valkā aizsargcimdus vai strādā lietus vai ķīmisko vielu šļakatu zonās.

Šis ir inženierijas izaicinājums, kas mani pārsteidz: modernās apstrādes jaudas iesaiņošana korpusā, kas paredzēts sprādzieniem. Jaunākie rūpnieciskie planšetdatori ražošanai izmanto tādas platformas kā Intel Elkhart Lake, NXP i.MX8M Plus vai Texas Instruments AM62x procesori. Šīs nav tās lēnās mikroshēmas, kas tika izmantotas pirms desmit gadiem,{5}}tās patiešām spēj palaist-reāllaika pārraudzības lietojumprogrammas, apstrādāt video konferences un apstrādāt datu analīzi.

Triks ir siltuma vadība. Patstāvīgi droši planšetdatori optimizē centrālā procesora jaudu, atmiņas ietilpību un akumulatora veiktspēju, ievērojot stingrus drošības ierobežojumus. Augstas -veiktspējas procesori rada siltumu, taču bīstamās zonās karsto gaisu nevar vienkārši izpūst caur ventilācijas atverēm.

Katra atvere ir potenciāls aizdegšanās ceļš. Inženieri to atrisina, izmantojot pasīvās dzesēšanas sistēmas, specializētus siltumu izkliedējošus

Ražotnes ne vienmēr ir ērti savienotas ar Wi-Fi. Un bīstamās zonās standarta tīkla kabeļu izmantošana rada savas drošības problēmas. Mūsdienu bīstamās-atrašanās vietas planšetdatori piedāvā uzlabotas savienojamības iespējas, tostarp Wi-Fi 6, lai uzlabotu uzticamību blīvā izvietošanā, un bezvadu WAN ar integrētiem GPS/GLONASS uztvērējiem.

Bet šeit ir tas, kas patiešām ir svarīgs rūpnieciskiem lietojumiem: izolētas RS-485 un CAN kopnes saskarnes. Šie protokoli ir visuresoši rūpnīcas automatizācijā. Jūsu rūpnieciskajam planšetdatoram ražošanai ir jāsazinās tieši ar PLC, SCADA sistēmām, sensoriem un izpildmehānismiem. Optiskās šķiedras tīkls ir vēl viena svarīga funkcija,{5}}tā nodrošina pilnīgu elektrisko izolāciju, vienlaikus nodrošinot lielu joslas platumu reāllaika video un datu straumēšanai.

Es nesen konsultējos ar farmācijas ražotāju, kuram bija vajadzīgas planšetdatori, kas varētu saskarties ar viņu ēku pārvaldības sistēmu, vides uzraudzības sensori un tīras telpas aprīkojums,{0}}viss vienlaikus saglabājot ATEX 2. zonas sertifikātu. Standarta patērētāju ierīces nevarēja apstrādāt rūpnieciskos protokolus. Pat parastajiem izturīgajiem planšetdatoriem trūka nepieciešamo savienojuma iespēju.

Ļaujiet man padalīties ar reālu piemēru, kas ilustrē, kāpēc šīs iespējas ir svarīgas. Jūras naftas platforma Ziemeļjūrā,{1}}jūs zināt, vieta, kur apstākļi ir tikpat naidīgi kā uz Zemes. Ziemas temperatūra pazeminās līdz -28 grādiem ar vēja aukstumu, kas liek justies vēl vēsākam. Vasaras klāja temperatūra sasniedz 75 grādus, kad saule sit uz leju uz metāla virsmām. Sāls aerosols pastāvīgi visu korodē. Un, protams, visa platforma ir klasificēta kā bīstama zona, jo ogļūdeņražu apstrāde notiek 24/7.

2022. gadā viņi izvietoja 15{2}}collu rūpnieciskos planšetdatorus ražošanai visā platformā. Šīs vienības apstrādā visu, sākot no apkopes grafikiem un aprīkojuma pārbaudēm līdz procesu uzraudzībai reāllaikā un drošības sistēmu integrācijai. Pēc nepārtrauktas darbības vairāk nekā divus gadus viņi ir reģistrējuši nulles dīkstāves un nulles sertifikācijas pārkāpumu.

Padomājiet par to, ko tas nozīmē. Nav ierīču atteices apstākļos, kas dažu mēnešu laikā iznīcinātu parasto elektroniku. Nav drošības incidentu saistībā ar iekārtas darbības traucējumiem. Un kritiski svarīgi ir tas, ka nezaudētu produktivitāti no sistēmām, kas kritiskos brīžos pāriet bezsaistē.

Rūpnieciskajos planšetdatoros ir iekļauti karsti{0}}maināmi akumulatori nepārtrauktai darbībai Estonetech-, kas šķiet vienkārša, taču tai nepieciešama sarežģīta inženierija. Bīstamā zonā jūs nevarat vienkārši noņemt akumulatora vāciņu un nomainīt šūnas. Karstās-swap mehānismam ir jāsaglabā pēc būtības droša konstrukcija visā apmaiņas procesā.

Lai izvairītos no ražošanas pārtraukumiem, ir jāgarantē akumulatora darbības laiks pilnas darba maiņas laikā. 12-stundu maiņās jūs skatāties uz akumulatoriem, kas paredzēti 14–16 stundu nepārtrauktai darbībai, ņemot vērā tādus prasīgus lietojumus kā pastāvīgs ekrāna ieslēgšanās laiks, aktīvi bezvadu sakari un perifērijas ierīču jauda.

Temperatūra būtiski ietekmē akumulatora veiktspēju. Tās pašas šūnas, kas dod jums 14 stundas 20 grādu temperatūrā, var pārvaldīt tikai 8-10 stundas pie -20 grādiem. Kvalitatīvas rūpnieciskās planšetdatoros ražošanai tas tiek ņemts vērā, palielinot akumulatora ietilpību un iekļaujot viedo jaudas pārvaldību, kas piešķir prioritāti kritiskajām funkcijām, kad jauda samazinās.

Lūk, kur gumija satiekas ar ceļu. Sertificēts, temperatūras novērtējuma, spilgts-ekrāna rūpnieciskais planšetdators neko nenozīmē, ja to nevar integrēt ar jūsu esošajām ražošanas izpildes sistēmām (MES), uzņēmuma resursu plānošanas (ERP) platformām un kvalitātes vadības sistēmām (QMS).

Izturīgie planšetdatori kalpo kā daudzpusīgi rīki ražotnēs, kas atbalsta montāžas darbības, kvalitātes vadību un krājumu kontroli. Mūsdienu ierīcēs darbojas pilnas Windows 10 IoT Enterprise vai Android industriālās operētājsistēmas, nodrošinot saderību ar praktiski jebkuru rūpnieciskās programmatūras steku.

Šīs ierīces atbalsta līdzekļu pārbaudes, SCADA/CMMS integrāciju,{0}}reāllaika saziņu un datu tveršanu, neapdraudot operatora drošību. Esmu redzējis implementācijas, kurās operatori izmanto planšetdatorus:

• Kvalitātes kontroles pārbaudes: fotoattēlu, mērījumu un testu rezultātu tveršana tieši ražošanas līnijā
• Profilaktiskā apkope: digitālo darba instrukciju ievērošana ar reāllaika{0}}piekļuvi aprīkojuma rokasgrāmatām un detaļu diagrammām
• Krājumu vadība: Svītrkodu skenēšana ar integrētiem skeneriem, tūlītēja krājumu līmeņa atjaunināšana
• Procesa uzraudzība: SCADA tiešraides datu skatīšana, iestatījumu pielāgošana, trauksmes signālu apstiprināšana
• Drošības atbilstība: digitālās atļaujas-darba-sistēmas, drošības kontrolsaraksti, ziņošana par incidentiem

Galvenais ir tas, ka tas viss notiek{0}}zonā, darba vietā. Vairs neviens operators neatgriežas vadības telpā, lai kaut ko pārbaudītu vai atjauninātu ierakstu.

Tātad, kā izvēlēties pareizo ierīci? Sāciet ar savu bīstamo zonu klasifikāciju. 1. zona un 0. zona ir arvien bīstamākas zonas, kurās normālu darbību laikā var atrasties viegli uzliesmojošas vielas, kurām nepieciešamas uzlabotas aizsardzības funkcijas. Ja atrodaties 2. zonā vai I klases 2. nodaļā, jums ir vairāk iespēju. Zona 1 vai Div 1 ievērojami sašaurina lauku.

Pēc tam apsveriet savas galējās temperatūras -nevis vidējo, bet gan absolūti sliktāko-scenāriju. Ja jūsu process kādreiz sasniedz 70 grādus, jums ir nepieciešams planšetdators, kura darbības temperatūra ir vismaz 75 grādi. Pievienojiet rezervi neparedzētiem apstākļiem vai aprīkojuma darbības traucējumiem.

IP65 līdz IP67 aizsardzības pakāpe nodrošina, ka planšetdatori ir aizsargāti pret vides apdraudējumiem, tostarp putekļiem un ūdeni. IP67 nozīmē, ka ierīce var izturēt īslaicīgu iegremdēšanu ūdenī, kas ir kritiski svarīgi telpām ar mazgāšanas procedūrām vai intensīvas tīrīšanas protokoliem.

Ekrāna izmēram un formas faktoram ir lielāka nozīme, nekā cilvēki domā. 8-collu formas faktors nodrošina optimālu pārnesamības un lietojamības līdzsvaru ražošanas vidēs, taču dažas lietojumprogrammas gūst labumu no 10 collu vai pat lielākiem displejiem. Ja operatoriem ir nepieciešams vienlaikus skatīt sarežģītas shēmas vai vairākas datu straumes, dodieties uz lielāku. Ja tie pastāvīgi pārvietojas un ir jāvada ar vienu roku, ir jēga mazākam.

Jā, sertificēti rūpnieciskie planšetdatori ražošanai maksā vairāk nekā plaša patēriņa ierīces vai pat standarta izturīgās planšetdatori. Pareiza bīstamo{1}}zonu-sertificēta ierīce var maksāt 3000–6000 ASV dolāru par vienību. Bet šeit ir svarīga matemātika:

Patērētāju planšetdators maksā varbūt 500 ${11}}800 ASV dolāru, taču rūpnieciskā vidē kalpo sešus mēnešus, pirms tas sabojājas. Tas ir 1000–1600 USD gadā, kā arī dīkstāves un produktivitātes zudums katru reizi, kad neizdodas. Rūpnieciskais planšetdators, kas maksā 4000 ASV dolāru, bet ilgst piecus gadus ar minimālu apkopi, izmaksā līdz 800 ASV dolāriem gadā un ievērojami uzlabo darbības laiku un atbilstību drošībai.

Sākotnējie mēģinājumi integrēt patērētāju{0}}planšetdatorus bieži izrādās neveiksmīgi, jo šīs ierīces nevar izturēt skarbās ražošanas vides. Esmu vērojis, kā uzņēmumi šo mācību apgūst dārgi, izbraucot cauri desmitiem bojātu patērētāju ierīču, pirms beidzot iegulda atbilstošā rūpnieciskā aprīkojumā.

Netiešo izmaksu faktors arī. Sertifikācijas pārkāpumi var slēgt visas ražošanas zonas. Iekārtu atteices kritisko procesu laikā var izšķērdēt materiālus tūkstošiem vai desmitiem tūkstošu dolāru vērtībā. Vai esat guvis vienu traumu, izmantojot ne-sertificētu aprīkojumu bīstamā zonā? Sekas ir katastrofālas.

Rūpnieciskās tabletes ražošanai nav seksīga tehnoloģija. Neviens neraksta aizrautīgus tehnoloģiju emuāra ziņojumus par jaunākajiem sprādziendrošo displeju jauninājumiem. Taču iekārtām, kas darbojas sarežģītā vidē, īpaši bīstamās zonās ar ekstremālām temperatūrām, šīs ierīces ir patiesi transformējošas.

Atšķirība starp pareizi norādītu rūpniecisko planšetdatoru un patērētāju ierīci, kas mēģina veikt rūpniecisku darbu, ir kā atšķirība starp drošības zābakiem un kedas darba vietā. Protams, kedas ir lētākas un ērtākas,{1}}kamēr kaut ko nenometat uz kājas.

Ja jūsu ražošanas darbība ir atkarīga no mobilās skaitļošanas ekstremālos apstākļos, kad drošības sertifikāti nav obligāti, kad dīkstāve, kas mērīta stundās, jums izmaksā sešciparu skaitļus{0}}tas ir tad, kad jums ir vajadzīgas īstas rūpnieciskas planšetdatoras, kas izstrādātas specifiskiem ražošanas vides izaicinājumiem.

Tehnoloģija pastāv. Sertifikāti ir pierādīti. ROI ir skaidrs. Jautājums ir par to, vai jūs gatavojaties aprīkot savu darbību ar instrumentiem, kas paredzēti šim darbam, vai arī turpināt mācīties dārgas mācības par to, kāpēc patērētāju tehnoloģijas to nesamazina rūpnieciskos apstākļos.

Jo dienas beigās, kad temperatūra pazeminās un apstākļi kļūst grūti, jums ir nepieciešams aprīkojums, kas vienkārši darbojas. Katru reizi. Nav attaisnojumu. To nodrošina pareizas rūpnieciskās tabletes ražošanai.

MINGHUA DISPLAY CO., Ltd. ir viens no vadošajiem uzņēmumiem Guandunas-Honkongas-Makao Lielā līča apgabalā, kas specializējas LCD un skārienekrāna izstrādē, ražošanā un izplatīšanā. Mēs apkalpojam klientus vairāk nekā 20 valstīs Dienvidaustrumāzijā, Eiropā un Amerikā, izmantojot gan tiešsaistes, gan bezsaistes kanālus.

Ar vairāk nekā desmit gadu pieredzi mēs esam izveidojuši spēcīgas partnerattiecības ar lielākajiem paneļu ražotājiem. Mūsu produktu klāsts aptver LCD ekrānus un skārienekrānus no 0,9 līdz 75 collām, kas apkalpo dažādas nozares, tostarp klēpjdatorus, komerciālos displejus, medicīnas aprīkojumu, viedās mājas ierīces, rūpnieciskās iekārtas un drošības sistēmas.

Mūsu patentētajiem LCDON zīmola rūpnieciskajiem paneļu datoriem ir izcilas ūdensnecaurlaidīgas, putekļu necaurlaidīgas, triecienizturīgas iespējas un plaša temperatūras tolerance. Mēs piedāvājam pielāgotus risinājumus, kas pielāgoti konkrētām lietojumprogrammu prasībām un darbības videi.

Apņemoties "radīt vērtību klientiem", mēs nepārtraukti uzlabojam savu klientu{0}}centrēto pieeju, lai nodrošinātu konkurētspējīgi izcilu produktu kvalitāti un augstvērtīgus pakalpojumus.

Sazinieties tagad