Einsatzgebiete und Anforderung
Das passende Display an der passenden Stelle
Großbildanzeigen bringen Informationen aus den Datenzentralen eines Unternehmens in die Peripherie. Das kann die Darstellung von Produktionsdaten in der Fertigung sein oder die Prozesswert-Großanzeige im Stahlwerk. Um zuverlässige und kostengünstige Systeme einzurichten, lassen sich die die Eigenschaften der Displays umfassend an ihren Einsatzort anpassen.
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Toyota hat früh den Stellenwert der Produktionsmitarbeiter erkannt und Andon Boards eingeführt: Diese Anzeigetafeln stellen Zielvorgaben, Ergebnisse und aktuelle Maschinenzustände dar. Solche Informationen unterstützen die Mitarbeiter, wodurch ein höheres Verantwortungs- und Qualitätsbewusstsein entsteht. Probleme werden dadurch rascher erkannt und bearbeitet. Informationsvisualisierung am Arbeitsplatz steigert daher die Produktivität – und ist aufgrund der inzwischen günstigen Großbildschirme – auch in immer mehr Fällen rentabel. Geht es allerdings um spezielle Lösungen für die Industrie, kommen die meisten Geräte am Markt kaum in Frage. Dennoch werden in der Praxis im Industrieumfeld mangels Alternativen dann doch häufig Bildschirme aus dem Consumerumfeld verwendet. Obwohl die Geräte in Fragen der Zuverlässigkeit und Robustheit den Anforderungen im Shop Floor nicht lange gewachsen sind – bis es zu einem Ausfall kommt.
Gerade in Werken mit einem hohen Organisationsgrad kann die Produktivität schnell darunter leiden, wenn die Informationen nicht mehr zur Verfügung stehen, die in den Abläufen integriert sind. In diesem Fall kann sich der Rückgriff zu industriespezifizischen Geräten finanziell lohnen, obwohl sie in der Regel teurer sind. Die Semsotec GmbH liefert solche industrietauglichen Großanzeigen und passt sie auf Wunsch an den individuellen Bedarf der Unternehmen an. Der CEO des Unternehmens, Jochen Semmelbauer, fasst die Anforderungen an solche Anzeigen zusammen: „Besonders wichtig ist die Lesbarkeit auch in Höhen und bei Lichteinstrahlung sowie die die Festigkeit und Belastbarkeit der Displays gegenüber Umwelteinflüssen.“ Doch je nach Einsatzgebiet gibt es Unterschiede.
Geschützt gegen Chemikalien oder Staub und Wasser
Während in der chemischen Industrie insbesondere die Resistenz gegenüber Flüssigkeiten und aggressiveren Substanzen wie Desinfektionsmitteln oder Chemikalien zählt, wirken in der diskreten Fertigung häufig Vibrationen, Staub oder Spritzwasser auf die Geräte ein. Da inzwischen immer mehr Touchdisplays verwendet werden, muss noch auf eine Reihe weiterer Anforderungen geachtet werden. Technisch nutzen Touchscreens unterschiedliche Verfahren. Kapazitive Touchdisplays, wie sie meist bei Smartphones und Tablets zum Einsatz kommen, sind stabil ausgelegt, multitouch-fähig und benötigen für die Signalübermittlung keinen Druck. Sie müssen mit den Fingern oder einem leitfähigen Material bedient werden. Resistive Touchscreens sind dagegen druck- und kratzerempfindlich. Sie haben jedoch den Vorteil, dass sie sich auch mit Handschuhen und anderen Gegenständen bedienen lassen und so insbesondere im industriellen oder chemischen Umfeld eingesetzt werden können. Dennoch sind auch hier Touchdisplays mit Projektive-Capacitive-Touch-Sensoren im Kommen und verdrängen Displays mit Resistive-Technik. Einerseits werden P-Cap-Sensoren vom Hersteller immer mehr als Option angeboten – die Technik wird immer günstiger und auch zuverlässiger.
Sensor und Deckglas aus einem Stück Glas
Andererseits setzt sich die OGS-Technik (One Glass Solution) als kosteneffiziente Lösung durch. One Glass Solution bedeutet, dass Sensor und Deckglas aus einem Stück Glas bestehen. Mit höherem Entwicklungsaufwand lassen sich die P-Cap-Sensoren außerdem mit Handschuhen bedienen und filtern Regentropfen als Touch Event aus, so sind auch anspruchsvolle Außenanwendungen möglich. Displays müssen teilweise bei extremen Betriebstemperaturen – die zwischen minus 40 beziehungsweise plus 85 Grad Celsius liegen können – noch zuverlässig ihren Dienst verrichten. Zudem müssen sie starke Temperaturschwankungen aushalten. Und das im 24-Stunden-Dauerbetrieb, idealerweise ohne Wartungsarbeiten während des Lebenszyklus eines Großbildschirmes. In anderen Bereichen wie der Darstellung von Informationen für Kunden oder auf Messen, sind dagegen eher das Design und die Einpassung in die gewünschte Umgebung von Bedeutung. Das Display sollte daher eine sehr gute Bildqualität und gegebenenfalls eine entspiegelte Oberfläche zur Vermeidung von störenden Blendungen mitbringen.
Display- und Toucheinheit verklebt
Die Eignung eines Displays richtet sich deshalb nach dem spezifischen Anwendungsbereich, wobei insbesondere die Sensorik als auch die Auswahl geeigneter Materialien und Herstellungsverfahren von zentraler Bedeutung sind. Ein bewährtes Verfahren ist dabei das Optical Bonding. Ein als Optical Bonding bezeichnetes Verfahren trägt dazu bei, die Leistungsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit von Displays zu steigern. Technisch funktioniert das Verfahren so, dass mit Hilfe eines optischen Klebstoffes zwei Medien – bei Touchdisplays also Display und Touch-Bedienteil – miteinander verklebt werden. Auf diese Weise wird Kondensation verhindert und das Display insgesamt robuster und resistenter gegenüber Nässe, Staub und Temperaturschwankungen. Optical Bonding ist im Regelfall für den Betrieb im Temperaturbereich zwischen -40°C bis +90°C geeignet und reduziert zugleich deutlich störende Reflexionen. Davon profitiert die Lesbarkeit der Displays selbst bei starker Lichtstrahlung. Auch die Haltbarkeit wird in vielen Fällen verbessert. Zum Schutz gegen Schäden durch Gegenstände aller Art, sollten im Industrieumfeld Monitore mit robustem Glas verwendet werden. Auch ist oft ein stabiler Metallrahmen erforderlich, der eine sichere Aufhängung oder Platzierung zulässt.
Standardgeräte für Standardaufgaben
Inzwischen haben auch Anbieter von Großbildschirmen für das Business-Umfeld Monitore im Programm, die für industrielle Anwendungen im Indoor- und Outdoorbereich sowie in besonders herausfordernden Umgebungen ausgelegt sind. Dabei unterscheidet man die Standardgeräte von angepassten, semi-customized-Geräten. Die Standardgeräte erfüllen für einzelne Industrien Anforderungen wie Resistenz gegen chemische Einflüsse oder sind ‚explosionssicher‘. Sie sind meistens nach IP – also dem International Protection Code – klassifiziert. Für speziellere Aufgaben lassen sich Monitore noch weiter individualisieren.
Bei Bedarf von Grund auf neu konstruiert
Damit bei Spezialanfertigungen der Spagat zwischen Kosteneffizienz und Eignung gelingt, müssen die Anforderungen möglichst genau bekannt sein. Erst dann kann der Hersteller die am besten geeigneten Technologien und Verfahren einsetzen. „Neben der Hardware geht es auch um die Entwicklung von Ideen und Lösungen, die Umsetzung beim Prototyping wie auch die spätere Auflegung von Klein- oder Großserien“, sagt Jochen Semmelbauer. Die Möglichkeiten des Customizings von Displays sind fast unbegrenzt. Die Displays lassen sich entsprechend des Prinzips Original Design Manufacture (ODM) von Grund auf neu entwickeln. Dabei kann die technische Konfiguration eines Displays etwa bei der Ansteuerung und den Anschlüssen, aber auch die Dimensionen wie Größe und Gehäuse, individuell gewählt werden. Daneben besteht die Möglichkeit, ein am Markt vorhandenes Standarddisplay so zu modifizieren, dass es den gestellten Anforderungen entspricht. Dieses Vorgehen nennt sich Original Equipment Manufacture, kurz OEM. Im Rahmen dieses Refinings oder der Veredelung ist etwa denkbar, das Gehäuse für ein feuchtes Arbeitsumfeld abzudichten, es bei vorgegebenen Größen in der Länge, Höhe oder Tiefe anzupassen sowie benötigte Anschlüsse und Schnittstellen zu ergänzen.
Industrielle Amoled-Anzeigen bis 2017?
„Neben der Hardware geht es auch um die Entwicklung von Ideen und Lösungen, die Umsetzung beim Prototyping wie auch die spätere Auflegung von Klein- oder Großserien“, sagt Jochen Semmelbauer, CEO der Semsotec GmbH. Bild: SemsoTec GmbH.
Die Entwicklung industrietauglicher Anzeigen folgt seit langem den Display-Trends für Consumergeräte. Es stellt sich die Frage, wie sich die Technologien weiterentwickeln und welche Möglichkeiten neue Touchscreen-Lösungen bieten. Viele Großbildschirme sind inzwischen intelligente Anzeigesysteme, die ins Netzwerk eingebunden werden. Durch die offene Interprozesskommunikations-Technologie ist die Integration in Infrastrukturen recht leicht. Durch stetige Weiterentwicklungen sind TFT-LCDs bei den Industriedisplays nach wie vor die beliebteste Variante.
Die seit langem hoch angepriesenen Amoleds, kurz für Active-Matrix Organic LED, gelten in Industriekreisen immer noch als schwer zu beschaffen. Mit den technischen Vorzügen, der Bauart und dem hohem Kontrast sind Amoleds momentan die bevorzugte Display-Technologie für viele Smartphones und andere elektronische Geräte. Doch mit ersten preiswerten und langfristig erhältlichen Industriedisplays ist erst bis 2017 auf dem Markt zu rechnen. Direkte Bedienbarkeit über Touch ist im Kommen, da Touch-Systeme eine komfortable und sichere Mensch-Maschine-Kommunikation zulassen, auch in rauen Industrieumgebungen. Es ergeben sich viele Anwendungsmöglichkeiten bei der Steuerung von Geräten, Maschinen sowie der Industrieautomation. Touch-basierte Lösungen eignen sich besonders gut für den Außeneinsatz und sind robust und langlebig. Allerdings sind die Angebote für Industriegroßbildschirme mit Touchfunktion noch rar.
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