解決

MES向けデジタル食品包装ラインにおけるAPQ ICDシリーズ片持ち式産業用ディスプレイ

食品包装業界では、生産ライン管理が従来の手作業による記録や紙の作業指示書から、MES（製造実行システム）に基づくデジタル管理へと全面的にアップグレードされつつあります。MESは、包装ラインにおける生産進捗状況、設備の状態、品質データ、材料消費量をリアルタイムで収集、分析、フィードバックする必要があり、HMI端末はオペレーターとMES間の主要なインターフェースとして機能します。

複数回の製品選定と現地検証を経て、顧客は食品包装MESラインのHMI端末として、APQ ICDシリーズのカンチレバーマウント型産業用ディスプレイを選定した。

顧客の課題

過酷な現場環境：食品包装工場では、高温多湿、油汚染、粉塵、頻繁な洗浄といった環境が一般的です。そのため、HMI端末には高い防塵・防水性能に加え、耐腐食性と清掃の容易さが求められます。
柔軟な設置：包装ラインの設備配置はコンパクトで、作業ステーションは様々な高さに配置されています。そのため、ディスプレイは様々な作業ステーションや身長の異なる作業者に対応できるよう、柔軟な多角度調整機能を備えている必要があります。
効率的な人間と機械の相互作用：ラインオペレーターは、タッチ入力によってMESインターフェースを頻繁に操作します。タッチスクリーンは、素早い応答性とスムーズな操作性を提供すると同時に、オペレーターが手袋を着用している場合や手が濡れている場合でも、信頼性の高い動作を維持する必要があります。
マルチシグナル互換性：中央制御システムは複数の映像信号源を使用するため、ディスプレイはDisplayPort（DP）やHDMIなどの複数の信号入力に対応し、長距離信号伝送も可能にする必要がある。
頑丈で耐久性のある構造：生産ラインは24時間365日稼働しているため、振動や衝撃は避けられません。したがって、ディスプレイには工業グレードの耐振動・耐衝撃性、そして安全で信頼性の高い配線が求められます。

APQソリューション

複数のワークステーションに対応する柔軟な片持ち梁式取り付けシステム：ICDシリーズは片持ち梁取り付けに対応しており、サポートアーム取り付けにも対応しているため、様々な角度や位置から自由に調整できます。食品包装ラインでは、作業者は作業台の高さや視認性の要件に合わせてディスプレイの位置を柔軟に調整できるため、長時間の作業中の視覚疲労を軽減し、作業効率を向上させることができます。オプションの回転式エンクロージャコネクタ（回転範囲0～320°）を使用すれば、ディスプレイの位置決めの柔軟性がさらに向上します。AK7カートリッジ型コントローラとIPC350壁掛け型産業用PCと組み合わせることで、ICDを作業者にとって最適な視認位置に柔軟に配置できます。また、これら3つのデバイスは、床面積を占有することなく、使用箇所近くにDINレールまたは壁面取り付けで重ねて設置できます。

IP65規格準拠の防塵・防滴性能を備えた前面パネル:ICDシリーズのフロントパネルは、防塵・防水性能に優れたIP65規格に準拠しています。頻繁な洗浄や油の飛沫が発生する食品包装工場では、IP65規格の保護性能により内部電子部品の損傷を防ぎ、長期にわたる安定した動作をサポートします。オールアルミニウム製のフロントベゼルと板金製のリアカバーは、高級感と堅牢な耐久性を両立しています。頑丈なオールアルミニウム製筐体は、広い動作温度範囲と耐振動設計により、過酷な条件下でも安定した連続運転を実現します。AK7およびIPC350と併用する場合、AK7は-20～60℃の広い動作温度範囲と3Gの耐振動性をサポートし、IPC350は亜鉛メッキ鋼板製の筐体とインテリジェントファン冷却を採用しています。これら3つのデバイスはすべて、食品製造環境における厳しい堅牢性要件を満たしています。

スムーズで効率的な操作を実現する7msクラスの静電容量式タッチパネル:ICDシリーズは投影型静電容量式マルチタッチパネルを採用し、指入力と静電容量式スタイラス操作に対応しています。85%以上の光透過率と7Hの表面硬度を備え、優れた耐摩耗性と耐傷性を実現しています。応答時間はわずか7～12msで、頻繁な産業作業において高速かつスムーズな操作性を提供します。タッチ通信はUSBインターフェースを介して行われ、プラグアンドプレイによる導入と高い互換性を実現しています。食品包装ラインでは、手袋を着用していたり、手に水が付着していたりしても、オペレーターは確実に操作でき、生産コマンドをタイムリーに実行できます。MESがAK7をエッジコンピューティングノードとして使用する場合、ICDのタッチデータはAK7のUSBインターフェースを介して直接接続され、リアルタイム応答とローカル前処理が可能になり、ホストシステムとの通信遅延を低減します。

新旧機器に対応した複数の信号入力:ICDシリーズはDPおよびHDMI入力をサポートし、長距離伝送要件を満たすためにオプションでリモートVGA信号伝送も装備できます。システムが新しく購入したデジタル機器を使用する場合でも、既存のレガシー機器を使用する場合でも、どちらもMESにシームレスに接続できます。フロントパネルには、緊急停止ボタン、緑と青のモーメンタリプッシュボタン、キー操作ラッチングスイッチの4つの標準コントロールがあり、現場での制御オプションがさらに充実しています。完全なソリューションでは、ICDはDP/HDMI経由でAK7またはIPC350からディスプレイ出力を受け取り、MESを鮮明に視覚化します。AK7は生産現場側でデータ収集と軽量コンピューティングを処理し、IPC350はMESメインシステムとデータベースをホストします。ICDは、直感的なグラフィカルインターフェイスを介して両方のプラットフォームからの結果をオペレーターに表示し、完全な「収集 - コンピューティング - 視覚化」データループを形成します。

高負荷かつ動的な動作に対応する産業グレードの信頼性：ICDシリーズは、堅牢な工業グレード設計も特徴としています。動作温度範囲は-20～60℃、保管温度範囲は-20～70℃で、高温の食品工場環境に適しています。1.5Grmsのランダム振動と10Gの衝撃試験に合格しており、振動の多い包装ラインでも安定した動作が可能です。12VDCで駆動し、工業用ネジロック端子を備えているため、振動による緩みを防ぐ安全な配線が可能で、食品工場の一般的な電源環境に適合します。18mmの超薄型フロントパネル設計は、すっきりとしてコンパクトで、外観とスペース効率のバランスが取れています。ソリューションのサポート製品には、オールアルミニウム筐体とPWMファン冷却、12～28Vの広電圧入力、3Gの振動と30Gの衝撃認証を備えたAK7、および2つの3.5インチ拡張ドライブベイとツールレスPCIe保持ブラケットを標準装備したIPC350があります。これら3つの製品は、データ収集、エッジコンピューティング、コア制御、そして人間と機械の相互作用を網羅する、非常に信頼性の高いエンドツーエンドのハードウェアループを構成する。

用途に応じたカスタマイズのための、複数のサイズとオプション:ICDシリーズは、15.6インチから21.5インチまで複数のサイズが用意されており、解像度は1920×1080フルHDや1280×1024などに対応しています。輝度は最大400cd/m²、コントラスト比は1000:1で、複雑な産業用照明条件下でも鮮明な視認性を確保します。ハンドル、キーボードトレイ、キーボード＆マウストレイキットなどのオプションアクセサリも用意されており、さまざまな用途に対応できます。

価値ある成果：

過酷な環境下でも安定した動作を実現：IP65規格に準拠したフロントパネルは、食品加工工場における頻繁な洗浄時の水ミスト、洗浄剤による腐食、粉塵の侵入を効果的に防ぎ、機器の故障率を大幅に低減し、24時間365日のMES稼働を保証します。また、AK7は-20～60℃の動作温度範囲と3Gの耐振動性をサポートし、IPC350はインテリジェントファン冷却を備えた亜鉛メッキ鋼板筐体を採用しています。これら3機種はすべて、食品製造環境における厳しい堅牢性要件を満たしています。

柔軟な展開と高い適応性：自由度の高いマルチアングル調整が可能な一体型カンチレバー／サポートアーム取り付け設計により、1つのハードウェアセットで様々なオペレーターステーションや身長の異なるオペレーターに対応できます。DP、HDMI、リモートVGA伝送に対応しているため、様々なホストシステムへの柔軟な接続が可能です。AK7はデスクトップ、壁掛け、DINレールへの設置に対応し、ICDの近くに設置できます。コンパクトな4UクラスのIPC350は壁掛けに対応し、生産キャビネットに柔軟に組み込むことができます。これら3機種は必要に応じて組み合わせることができ、床面積を占有することなく階層的に設置できるため、食品包装工場のレイアウト最適化においてより柔軟な運用が可能です。

運用効率が大幅に向上しました。応答速度7～12msの静電容量式タッチスクリーンと直感的なグラフィカルインターフェースにより、オペレーターは作業指示の確認、例外報告、パラメータ調整を迅速に完了できます。データはMESバックエンドとリアルタイムで同期されるため、現場での対応時間を効果的に短縮できます。エッジコンピューティングノードとして、AK7はライン上で直接データ前処理と軽量コンピューティングを実行するため、ホストシステムとの通信遅延が低減され、MESの動作がよりスムーズになります。

信頼性の高い長期運用：-20～60℃の動作温度範囲、1.5Grmsの振動耐性、10Gの衝撃耐性により、暑い夏の作業場環境や機器の振動下でもディスプレイの長期安定動作を確保し、メンテナンス頻度を大幅に削減します。IPC350は4つのSATA 3.0インターフェースとRAID 0/1/5/10アレイをサポートし、単一ドライブの故障による生産データ損失を防ぎ、バッチトレーサビリティ、品質コンプライアンス、MESデータの永続的な保存のための強固なデータセキュリティ基盤を提供します。