Lösung

APQ ICD-Serie: Auslegermontierte Industriedisplays in einer digitalen Lebensmittelverpackungslinie für MES

In der Lebensmittelverpackungsindustrie wird das Produktionslinienmanagement umfassend modernisiert – von traditionellen manuellen Aufzeichnungen und papierbasierten Arbeitsaufträgen hin zu einem MES-basierten, digitalen Management. Das MES muss Produktionsfortschritt, Anlagenstatus, Qualitätsdaten und Materialverbrauch der Verpackungslinie in Echtzeit erfassen, analysieren und zurückmelden. Das HMI-Terminal dient dabei als zentrale Schnittstelle zwischen den Bedienern und dem MES.

Nach mehreren Runden der Produktauswahl und Validierung vor Ort entschied sich der Kunde für das freitragende Industriedisplay der APQ ICD-Serie als HMI-Terminal für seine MES-Linie für Lebensmittelverpackungen.

Herausforderung für den Kunden

Raues Umfeld vor Ort:In Lebensmittelverpackungswerkstätten herrschen üblicherweise hohe Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit, Ölverschmutzungen, Staub und häufige Reinigungsarbeiten. Daher muss das HMI-Terminal einen hohen Schutz vor Staub und Wasser bieten und gleichzeitig korrosionsbeständig und leicht zu reinigen sein.
Flexible Installation:Die Anlagenlayouts an Verpackungslinien sind kompakt, und die Bedienerarbeitsplätze sind auf unterschiedlichen Höhen angeordnet. Das Display muss daher eine flexible Mehrwinkelverstellung ermöglichen, um den unterschiedlichen Arbeitsplätzen und Bedienern unterschiedlicher Größe gerecht zu werden.
Effiziente Mensch-Maschine-Interaktion:Die Anlagenbediener interagieren häufig über Touchscreens mit der MES-Oberfläche. Der Touchscreen muss schnell reagieren und reibungslos funktionieren und auch dann zuverlässig sein, wenn der Bediener Handschuhe trägt oder nasse Hände hat.
Multisignal-Kompatibilität:Das zentrale Steuerungssystem verwendet mehrere Videosignalquellen, daher muss das Display verschiedene Signalanschlüsse wie DisplayPort (DP) und HDMI unterstützen und auch die Signalübertragung über größere Entfernungen ermöglichen.
Robuste und langlebige Konstruktion:Da die Produktionslinie rund um die Uhr läuft, sind Vibrationen und Stöße unvermeidbar. Das Display benötigt daher eine industrietaugliche Vibrations- und Stoßfestigkeit sowie eine sichere und zuverlässige Verkabelung.

APQ-Lösung

Flexible Auslegerhalterung für mehrere Arbeitsplätze:Die ICD-Serie unterstützt die Kragarmmontage und kann auch für die Montage an einem Tragarm konfiguriert werden, wodurch eine freie Justierung aus verschiedenen Winkeln und Positionen ermöglicht wird. An Lebensmittelverpackungslinien können Bediener die Displayposition flexibel an die Arbeitsplatzhöhe und die jeweiligen Sichtanforderungen anpassen. Dies trägt dazu bei, die visuelle Ermüdung bei langen Schichten zu reduzieren und die Betriebseffizienz zu steigern. Ein optionaler, drehbarer Gehäuseanschluss mit einem Drehwinkel von 0–320° erweitert die Flexibilität der Displaypositionierung zusätzlich. In Kombination mit dem Kassetten-Controller AK7 und dem wandmontierten Industrie-PC IPC350 lässt sich das ICD flexibel an der optimalen Sichtposition für den Bediener platzieren. Die drei Geräte werden übereinander auf DIN-Schienen oder an der Wand in unmittelbarer Nähe zum Einsatzort montiert, ohne Bodenfläche zu beanspruchen.

IP65-Frontplattenschutz gegen Staub und Wassernebel:Die Frontplatte der ICD-Serie ist gemäß IP65 staub- und wasserdicht. In Lebensmittelverpackungsbetrieben, wo häufige Reinigungen und Ölspritzer üblich sind, schützt der IP65-Schutz die internen elektronischen Komponenten vor Beschädigungen und gewährleistet einen stabilen Langzeitbetrieb. Die Frontblende und die Rückabdeckung aus Aluminiumblech verleihen dem Gerät eine hochwertige Optik und hohe Robustheit. Das robuste Aluminiumgehäuse mit seinem breiten Temperatur- und vibrationsfesten Design bietet zuverlässigen Schutz für den Dauerbetrieb auch unter anspruchsvollen Bedingungen. Im Zusammenspiel mit dem AK7 und dem IPC350 bietet der AK7 ebenfalls einen breiten Betriebstemperaturbereich von -20 bis 60 °C und ist vibrationsfest bis 3G. Der IPC350 verfügt über ein verzinktes Stahlgehäuse mit intelligenter Lüfterkühlung. Alle drei Geräte erfüllen die hohen Anforderungen an Robustheit in der Lebensmittelproduktion.

Kapazitiver Touchscreen mit 7 ms Reaktionszeit für reibungslose und effiziente Bedienung:Die ICD-Serie nutzt ein projiziert-kapazitives Multi-Touchpanel und unterstützt die Bedienung per Finger oder kapazitivem Stift. Sie bietet eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens 85 % und eine Oberflächenhärte von 7H für hohe Verschleiß- und Kratzfestigkeit. Mit einer Reaktionszeit von nur 7–12 ms ermöglicht sie eine schnelle und flüssige Interaktion für den häufigen industriellen Einsatz. Die Touch-Kommunikation erfolgt über eine USB-Schnittstelle für einfache Plug-and-Play-Installation und hohe Kompatibilität. Selbst mit Handschuhen oder nassen Händen können Bediener an Lebensmittelverpackungslinien zuverlässig interagieren und so die Produktionsbefehle zeitnah ausführen. Nutzt das MES den AK7 als Edge-Computing-Knoten, lassen sich die Touch-Daten des ICD direkt über die USB-Schnittstelle des AK7 übertragen. Dies ermöglicht Echtzeit-Reaktionen und lokale Vorverarbeitung und reduziert die Kommunikationslatenz mit dem Hostsystem.

Mehrere Signaleingänge, kompatibel mit neuen und älteren Geräten:Die ICD-Serie unterstützt DP- und HDMI-Eingänge und kann optional mit einer VGA-Fernsignalübertragung für die Übertragung über größere Entfernungen ausgestattet werden. Unabhängig davon, ob neu angeschaffte oder bereits vorhandene digitale Geräte zum Einsatz kommen, lassen sich beide nahtlos in das MES integrieren. Die Frontplatte verfügt über vier Standardbedienelemente: einen Not-Aus-Taster, grüne und blaue Taster sowie einen Schlüsselschalter mit Verriegelung, die zusätzliche Steuerungsmöglichkeiten vor Ort bieten. In der Komplettlösung empfängt das ICD die Anzeigeausgabe vom AK7 oder IPC350 über DP/HDMI für eine klare MES-Visualisierung. Der AK7 übernimmt die Datenerfassung und einfache Berechnungen direkt am Produktionsstandort, während der IPC350 das MES-Hauptsystem und die Datenbank hostet. Das ICD präsentiert dem Bediener anschließend die Ergebnisse beider Plattformen über eine intuitive grafische Benutzeroberfläche und bildet so einen geschlossenen Datenkreislauf aus Erfassung, Berechnung und Visualisierung.

Industrielle Zuverlässigkeit für hochintensive dynamische Anwendungen:Die ICD-Serie zeichnet sich durch ein robustes, industrietaugliches Design aus. Sie unterstützt einen Betriebstemperaturbereich von -20 bis 60 °C und einen Lagertemperaturbereich von -20 bis 70 °C und eignet sich somit ideal für die hohen Temperaturen in Lebensmittelbetrieben. Sie hat Vibrationstests mit 1,5 Grms und Stoßtests mit 10 G bestanden und gewährleistet so einen stabilen Betrieb auf Verpackungslinien mit häufigen Vibrationen. Die Stromversorgung erfolgt mit 12 V DC und die Ausstattung mit robusten Schraubklemmen sorgt für eine sichere Verkabelung, die ein Lösen der Verbindungen unter Vibrationen verhindert und somit optimal auf die typischen Anforderungen in Lebensmittelbetrieben abgestimmt ist. Das nur 18 mm dünne Frontpanel ist kompakt und elegant und vereint ansprechendes Design mit optimaler Platzausnutzung. Zu den ergänzenden Produkten der Lösung gehören das AK7 mit Vollaluminiumgehäuse, PWM-Lüfterkühlung, 12–28 V Weitspannungseingang und Zertifizierungen für 3 G Vibration und 30 G Stoß sowie das IPC350, das standardmäßig mit zwei 3,5-Zoll-Erweiterungslaufwerksschächten und einer werkzeuglosen PCIe-Halterung ausgestattet ist. Zusammen bilden die drei Produkte einen äußerst zuverlässigen, durchgängigen Hardware-Kreislauf, der Datenerfassung, Edge-Computing, Kernsteuerung und Mensch-Maschine-Interaktion umfasst.

Mehrere Größen und Optionen für anwendungsspezifische Anpassung:Die ICD-Serie ist in verschiedenen Größen von 15,6 Zoll bis 21,5 Zoll erhältlich, mit Auflösungen wie 1920 × 1080 Full HD und 1280 × 1024. Die Helligkeit beträgt bis zu 400 cd/m², das Kontrastverhältnis 1000:1 sorgt für optimale Sichtbarkeit auch unter komplexen industriellen Lichtverhältnissen. Optionales Zubehör wie Griffe, Tastaturablagen und Tastatur-Maus-Sets ist ebenfalls verfügbar, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.

Wertvolle Errungenschaften:

Stabiler Betrieb auch unter rauen Umgebungsbedingungen:Die Frontplatte mit Schutzart IP65 schützt effektiv vor Wassernebel bei häufiger Reinigung, Korrosion durch Reinigungsmittel und Staubeintritt in Lebensmittelbetrieben. Dadurch werden Geräteausfallraten deutlich reduziert und ein 24/7-MES-Betrieb gewährleistet. Das passende Modell AK7 unterstützt zudem einen Betriebstemperaturbereich von -20 bis 60 °C und ist vibrationsfest bis 3G. Das Modell IPC350 verfügt über ein Gehäuse aus verzinktem Stahl mit intelligenter Lüfterkühlung. Alle drei Geräte erfüllen die strengen Anforderungen an Robustheit in der Lebensmittelproduktion.

Flexible Einsatzmöglichkeiten und hohe Anpassungsfähigkeit:Die integrierte Ausleger-/Tragarm-Montagekonstruktion mit freier Winkelverstellung ermöglicht die Nutzung eines einzigen Hardware-Sets für verschiedene Bedienerarbeitsplätze und Bediener unterschiedlicher Körpergröße. Die Kompatibilität mit DP, HDMI und VGA-Fernübertragung gewährleistet eine flexible Anbindung an diverse Hostsysteme. Das AK7 ist für die Tisch-, Wand- und DIN-Schienenmontage geeignet und kann in unmittelbarer Nähe des ICD platziert werden; das kompakte 4U-Gerät IPC350 ist für die Wandmontage geeignet und lässt sich flexibel in Produktionsschränke integrieren. Die drei Geräte können je nach Bedarf kombiniert und platzsparend übereinander angeordnet werden, was eine optimale Layoutgestaltung in Lebensmittelverpackungswerkstätten ermöglicht.

Deutlich verbesserte Betriebseffizienz:Mit einem reaktionsschnellen kapazitiven Touchscreen (7–12 ms) und einer intuitiven Benutzeroberfläche können Bediener Arbeitsaufträge schnell bestätigen, Ausnahmemeldungen erstellen und Parameter anpassen. Die Daten werden in Echtzeit mit dem MES-Backend synchronisiert, wodurch die Reaktionszeit vor Ort deutlich verkürzt wird. Als Edge-Computing-Knoten führt der AK7 Datenvorverarbeitung und einfache Berechnungen direkt in der Leitung durch, reduziert die Kommunikationslatenz zum Hostsystem und optimiert den MES-Betrieb.

Zuverlässiger Langzeitbetrieb:Der Betriebstemperaturbereich von -20 bis 60 °C, die Vibrationsfestigkeit von 1,5 Grms und die Stoßfestigkeit von 10 G gewährleisten einen langfristig stabilen Betrieb des Displays auch unter heißen Sommerbedingungen in Werkstätten und bei Gerätevibrationen. Dadurch wird der Wartungsaufwand deutlich reduziert. Der IPC350 unterstützt vier SATA-3.0-Schnittstellen und RAID-0/1/5/10-Arrays. Dies verhindert Produktionsdatenverluste durch den Ausfall einer einzelnen Festplatte und bietet eine solide Grundlage für die Datensicherheit bei Chargenrückverfolgbarkeit, Qualitätssicherung und der dauerhaften Speicherung von MES-Daten.