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Hieb- und stichfeste Industriecomputer

Lebensmittelindustrie

Hieb- und stichfeste Industriecomputer

Industriecomputer für die Lebensmittelbranche unterliegen eigenen Gesetzen: Edelstahlgehäuse, die Schutzklassifizierung IP69K und ein breiter zulässiger Temperaturbereich zählen zu den gängigen Anforderungen. Damit die oftmals neuralgischen Punkte dieser Systeme, die Touchdisplays, hohen Alltagsbelastungen standhalten, hat der Hersteller SLA viel Entwicklungsaufwand in seine neue Generation von Industrierechnern investiert.



Bild: SLA Software Logistik Artland GmbH

Ein Touchscreen, zu deutsch ‚Berührungsbildschirm‘, lässt sich als kombiniertes Ein- und Ausgabegerät durch Anfassen eines Bildschirmausschnittes steuern. Heute kennt man dies von Smartphones, doch auch Computer ermöglichen dadurch eine benutzerfreundliche, tastaturlose Beeinflussung der Programmabläufe. Die technische Umsetzung der Befehlseingabe bleibt unsichtbar, so dass der Eindruck einer unmittelbaren Steuerung per Fingerzeig entsteht. Das Bild, welches durch ein darauf oder darunter befindliches Touchpad berührungsempfindlich gemacht wird, gehört zu einer grafischen Benutzerführung, die zuvor für diesen speziellen Zweck entwickelt und mit den Funktionen der eigentlichen Software verknüpft wurde. Gute Dialoge lassen sich schneller und sicherer bedienen als eine herkömmliche Tastatur, die ohnehin für viele Bereiche der Industrie nicht geeignet ist.

Projektiv-kapazitive Displays

Eine der gängigsten Technologien am Markt ist das ‚Projected Capacitive Touch‘ oder PCAP-Display. Es besteht aus zwei gegeneinander isolierten Ebenen mit einem leitfähigen Muster. Befindet sich ein Finger am Kreuzungspunkt zweier Streifen des Musters, so ändert sich die Kapazität eines Kondensators und es kommt ein größeres Signal am Empfängerstreifen an. Als Vorteil dieses Systems kann der Sensor auf der Rückseite eines Deckglases angebracht werden, so dass die Bedienung auf einer verschleißfreien Oberfläche erfolgt. Diese Variante kennen wir von Smartphones und Tablet-Computern. Für Industriecomputer eignet sich diese Technologie nur bedingt, denn Berührungen mit Handschuhen oder nassen Fingern werden in der Regel nicht erkannt. In der rauen Umgebung industrieller Prozesse sind Arbeitshandschuhe vorgeschrieben – eine Bedienung mit bloßen Fingern wird oft durch Schmutz oder Feuchtigkeit erschwert.

Resistive Touchpanels

Weit verbreitet sind auch resistive Touchscreens. Sie reagieren auf Druck, der zwei elektrisch leitfähige Schichten stellenweise verbindet. Die Schichten bilden so einen Spannungsteiler, an dem der elektrische Widerstand gemessen wird, um die Position der Druckstelle zu ermitteln. Eine äußere Polyesterschicht und eine innere Glas- oder Kunststoffscheibe werden von Abstandhaltern getrennt. Weil sich diese Systeme mit Handschuhen bedienen lassen und bei ungünstigen Lichtverhältnissen besser abzulesen sind, werden sie von den meisten Herstellern von Industriecomputern eingesetzt. Die oben liegende Polyesterfolie unterliegt allerdings starken Abnutzungserscheinungen, wenn sie im Dauerbetrieb in rauer Umgebung verwendet wird. Die in der Lebensmittelindustrie üblichen aggressiven Reinigungsmittel können ebenso zu Schäden wie Abstumpfung und Erblinden führen, wie mechanische Einwirkungen: Wenn in Schlachtbetrieben mit dem Messer oder Kettenhandschuh Tasten ausgelöst werden, können Löcher oder Abrieb die Folge sein. Dadurch wird das Gerät unbrauchbar, bis das Touchpanel erneuert wurde.

Bedienung mit Handschuh

Aus diesen Gründen hat die SLA, Anbieter von Dienstleistungen zur Prozessoptimierung und IT-Lösungen in der Lebensmittelindustrie, eine neue Generation von Industrie-Terminals in umfassend geschützten Edelstahl-Gehäusen entwickelt. Die Bildschirm-Einheiten mit Diagonalen von 15 oder 19 Zoll wurden mit stoßfesten Fronten versehen, welche die darunter liegenden, resistiven Touchpanel schützen. Eine neue Technologie erlaubt die Übertragung der Berührungen selbst mit Kettenhandschuhen oder nassen Fingern. Die stichfeste Oberfläche soll das Touchpanel gegen mechanische Beschädigungen etwa durch Messer, Schraubendreher oder andere spitze Gegenstände schützen. Anders als das bei projektiv-kapazitiven Systemen verwendete Glas splittert der von SLA eingesetzte Werkstoff nicht. Daher besteht selbst bei grober Gewalteinwirkung für die Bediener keine Verletzungsgefahr. Eine Verunreinigung von Lebensmitteln durch Splitter ist wie vorgeschrieben ausgeschlossen. Diese Touchterminals wurden für die verschiedenen Bereiche der Lebensmittelindustrie wie Prozesssteuerung, Enterprise Resource Planning- (ERP) und Manufacturing Execution System-Anbindung sowie Lager- und Kühlhausverwaltung entwickelt. Unternehmen der Fleischverarbeitung setzen sie etwa zur Befundung, Klassifizierung, Salmonellenbeprobung am Schlachtband sowie für das Kühlhaus-Management ein.

Anbindung der Peripherie

Mit passgenauen Anwenderdialogen lassen sich Prozesse in der Lebensmittelindustrie oft deutlich verbessern. Die Abläufe und Dialoge in Produktions- und Logistikbereichen der Schlachtung, Zerlegung, Weiterverarbeitung und Veredelung müssen modelliert und implementiert werden. Das verlangt die Anbindung von branchenspezifischen Peripheriegeräten wie Fat-O-Meter (FOM), Autofom und Waagen, RFID-Technologien, speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS), Scannern, Etikettendruckern und Preisauszeichnern. Um das zu erleichtern, unterstützen die Geräte des Herstellers bereits Hunderte von Endgeräten führender Hersteller. Zudem sind dessen Einheiten mit den Branchenmodulen des ERP-Systems von SAP verknüpft.

Edelstahl und Schutzart

Um den Anforderungen der Lebensmittelindustrie Rechnung zu tragen, sind die Terminals aus dem Werkstoff Edelstahl 1.4301 hergestellt und nach IP69k geschützt. Sie sollen im Dauereinsatz den Belastungen von Staub und Schmutz, Vibration und Schock widerstehen. Das komplett geschützte Gehäuse lässt sich mit Dampf- und Wasserstrahl sowie Desinfektionsmitteln reinigen und in einem Temperaturbereich von minus 20 bis plus 60 Grad Celsius betreiben. Im Inneren arbeiten unter anderem Dual-Core Intel Atom-Prozessoren mit bis zu acht Gigabyte Arbeitsspeicher. Serielle, parallele, USB- und Netzwerkschnittstellen stehen ebenso zur Verfügung wie Audio-, VGA-, Svideo und Sata-Ausgänge. Optional lassen sich die Geräte mit Barcode-Scanner, RFID- oder WLAN- Technik ausstatten. Im Netzwerkbetrieb können neben Windows-Betriebssystemen auch Citrix- oder Linux-Server verwendet werden. Je nach Anwendungsgebiet lassen sich Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Förder- und Lagertechnik sowie zahlreiche Anlagen der Lebensmittel-Produktion anbinden.