Tegenwoordig zijn touchscreen mens-machine interfaces (MMI's) uitgerust met functies die de helderheid aanpassen op basis van de verlichtingsomstandigheden en beschikken zij over slimme slaapmodi die het scherm gedurende 24 uur zichtbaar houden, terwijl er stroom wordt bespaard. Wanneer deze interfaces niet actief worden gebruikt, dimmen zij automatisch of tonen zij eerst belangrijke waarschuwingen, waardoor het stroomverbruik ongeveer 30 tot 35 procent daalt, zonder dat operators het overzicht verliezen over wat er in het systeem gebeurt. Voor energie-intensieve industrieën zoals chemische fabrieken is dit erg belangrijk, omdat daar continu toezicht moet zijn op temperaturen en drukken gedurende productieprocessen. Een kleine schommeling kan leiden tot grote problemen en dure oplossingen op termijn.
Industriële HMIs moeten bestand zijn tegen vrij harde omstandigheden, daarom worden ze uitgerust met gehard glas, een IP66-beschermingsgraad en werken ze binnen temperaturen van -20 graden Celsius tot wel 70 graden. Deze kenmerken zorgen ervoor dat de machines probleemloos blijven functioneren, ook wanneer ze worden blootgesteld aan constante trillingen, vocht of stof die rondzweeft in bijvoorbeeld mijnen en staalfabrieken, waar dergelijke problemen dagelijkse kost zijn. Uit diverse veldtests in verschillende industrieën blijkt dat deze industriële HMIs gedurende hun gebruikelijke levensduur van vijf jaar ongeveer 99,4 procent operationeel blijven. Dat is eigenlijk vrij indrukwekkend vergeleken met reguliere consumentenapparatuur, die ongeveer drie keer minder betrouwbaar is onder vergelijkbare werkomstandigheden.
Touchscreen HMIs dienen als controlecentra die alles coördineren, van robotarmen tot transportbanden en kwaliteit sensoren op geautomatiseerde productievloeren. Deze interfaces stellen fabrikanten in staat om batchhoeveelheden bij te stellen of de machinesnelheid onderweg aan te passen, iets wat vooral belangrijk is bij de productie van auto-onderdelen op verzoek. Het hele systeem past binnen de visie van Industrie 4.0, waarbij reactietijden van minder dan 50 milliseconden het verschil maken tussen veilig bedrijf en mogelijke ongevallen tijdens die snel draaiende montageprocessen die non-stop doorgaan tussen de verschillende werkuren.
Volgens een recent rapport van het ARC Advisory Group dat ongeveer 12.000 industriële locaties in verschillende sectoren onderzocht, daalde de ongeplande stilstand in fabrieken die geavanceerde HMI-technologie hadden ingevoerd met ongeveer 22% per jaar. De echte waarde zit hem in de manier waarop deze systemen problemen vroegtijdig detecteren - bijvoorbeeld het opmerken van tekenen van slijtage aan motorlagers welgeteld 8 tot 12 uur voordat een defect optreedt. Dit geeft het onderhoudsteam voldoende tijd om actie te ondernemen voordat er iets misgaat. Combineer deze mogelijkheid met voorspellende analysetools, en fabrikanten ervaren doorgaans een stijging van de algehele productiviteit met ongeveer 18%. Dit effect is met name merkbaar op plaatsen zoals farmaceutische cleanrooms, waar zelfs kleine verstoringen volledige batches waard kunnen verliezen vanwege de strikte eisen inzake steriliteit.
De huidige HMIs met touchscreen maken goed gebruik van iets dat dynamische spanning- en frequentieschaal wordt genoemd, ofwel DVFS. Wat dit in wezen doet, is het aanpassen van het stroomverbruik van het systeem afhankelijk van wat het op elk moment moet doen. Wanneer er niet veel aan de gang is, kunnen deze systemen hun stroomverbruik met ongeveer 30% verminderen, wat op de lange duur een groot verschil oplevert. Dit is vooral belangrijk voor installaties die dag en nacht draaien, omdat ze anders veel te veel elektriciteit zouden verbruiken door continu alles in de gaten te houden. Neem als voorbeeld een fabrieksvloer. De computers die toezicht houden op die transportbanden, kunnen hun CPU-activiteit daadwerkelijk verminderen wanneer er 's nachts geen werknemers aanwezig zijn, maar blijven ze wel alert genoeg om direct op te schalen als er plotseling iets misgaat.
HMIs zijn uitgerust met omgevingslichtsensoren en bewegingsdetectoren die automatisch de schermhelderheid aanpassen of overschakelen naar de energiebespaarmodus wanneer er niemand in de buurt is. Volgens het nieuwste DisplayTech-rapport uit 2024 zagen bedrijven die deze slimme functies implementeerden, hun energiekosten voor displays jaarlijks met ongeveer een kwart dalen. Sommige betere systemen gaan nog een stap verder. Ze schakelen onnodige achtergrondverlichting uit op zonnige dagen of verlagen de schermintensiteit wanneer werknemers veiligheidsbrillen opzetten. Dit houdt alles leesbaar zonder de vervelende glare die we allemaal haten in reguliere industriële installaties.
Steeds meer fabrikanten kiezen nu voor recycleerbare glasmaterialen en LED-achtergrondverlichting zonder kwik, waardoor de milieuschade gedurende de gehele levensduur van hun producten afneemt. Een recent rapport van het Eco Manufacturing Consortium uit 2023 laat zien dat deze veranderingen daadwerkelijk hebben geleid tot een vermindering van de koolstofvoetafdruk voor industriële HMIs met ongeveer 40 procent vergeleken met wat er beschikbaar was in 2018. We zien ook nieuwe ontwikkelingen op het gebied van energiemanagementsystemen die goed werken met zonnepanelen en andere groene energieopties. Dit maakt het voor fabrieken gemakkelijker om hun apparatuur direct aan te sluiten op schone energiebronnen, waardoor ze hun al jaren besproken duurzaamheidsdoelstellingen beter kunnen behalen.
Touchscreen HMIs zijn onmisbaar geworden in industrieën waar systeemuitval tot catastrophale gevolgen kan leiden. Twee sectoren benadrukken de kritieke noodzaak van robuuste, energie-efficiënte interfaces: koolwaterstofwinning en precisie-geneesmiddelenproductie.
Tevens geven touchscreen HMIs op offshore boorinstallaties en via pijpleidingnetwerken operators directe toegang tot drukmetingen, stromingsgegevens en de algehele status van apparatuur verspreid over grote installaties, waarbij mogelijk beperkt personeel aanwezig is. De displays functioneren goed, ook wanneer de temperatuur varieert van onder het vriespunt (bij -40 graden Celsius) tot een verzengende 70°C. Voor die kritieke klepbesturingen blijven de responstijden onder 2 milliseconden, wat belangrijk is, omdat een langzamere reactie mogelijk ernstige milieuveroorzakingen op de lange termijn zou kunnen veroorzaken. Wanneer ze niet actief worden gebruikt, verlagen energiebesparende functies automatisch de helderheid van het scherm, terwijl de gegevens op de achtergrond blijven stromen. Deze eenvoudige aanpassing helpt het energieverbruik tijdens normale bedrijfsperiodes, waarin volledige helderheid niet nodig is, met tussen de dertig en veertig procent te verminderen.
In farmaceutische cleanrooms moeten de HMIs voldoen aan de luchtkwaliteitsnormen van ISO 14644-1, terwijl ze continu batches in de gaten houden. De nieuwere capacitieve touchscreens werken eigenlijk vrij goed, zelfs wanneer operators steriele handschoenen dragen, met een nauwkeurigheid van ongeveer 99,9%. Bovendien verbruiken ze slechts de helft van de energie in vergelijking met de oude resistieve modellen die we vroeger hadden. En laten we wel zijn, energie besparen betekent betere controle over dingen zoals lyofilisatiekamers en het continu in de gaten houden van flesvulrobots. We hebben het hier over het voorkomen van ernstige geldverliezen, iets van 2 miljoen dollar per uur als er iets fout gaat tijdens de productie van biologica. Vergeet ook de functie voor adaptieve helderheid niet deze past de schermhelderheid aan op basis van de hoeveelheid licht in de ruimte, wat helpt om energieverspilling te verminderen, vooral belangrijk in GMP-gecertificeerde ruimtes waar elk detail telt.
Touchscreen HMIs die worden gebruikt in industriële omgevingen, slagen erin om energieverbruik te verminderen zonder echt vertraging op te lopen, dankzij technologische vooruitgang zoals Dynamic Voltage and Frequency Scaling ofwel DVFS, samen met slimme predictieve event-algoritmen. De cijfers vertellen ook een interessant verhaal: dit soort systemen kan het stroomverbruik ongeveer 35 procent verlagen wanneer ze niets doen, en toch binnen minder dan een halve seconde reageren. Dit is vooral belangrijk voor operaties waarbij timing cruciaal is, zoals bij robotlasstations of het aansturen van transportbanden op fabrieksvloeren. Wat dit zo goed laat werken, is context-gevoelige verwerking die ervoor zorgt dat noodsignalen en essentiële bedieningen goed blijven functioneren, zelfs wanneer het systeem overschakelt naar een energiebespaarstand, terwijl andere delen van de interface tijdelijk inactief zijn.
Een groot fabrikant van auto-onderdelen heeft onlangs deze slimme HMI-displays geïnstalleerd op hun fabrieksvloer. Deze schermen kunnen hun ververssnelheid aanpassen van slechts 1 Hz tot wel 60 Hz, afhankelijk van wat op een bepaald moment nodig is. Toen zij de verversfrequentie van de displays synchroniseerden met zowel de bewegingen van de werknemers als de ritmes van de machines, slaagden zij erin hun jaarlijkse elektriciteitsrekening met ongeveer 112.000 dollar te verlagen. Best indrukwekkend, gezien de touchscreens nog steeds binnen 100 milliseconden of minder reageerden. Wat deze opstelling zo goed functionerend maakt, is de combinatie van speciale condensatoren die ingrijpen bij plotselinge gebeurtenissen zoals het indrukken van een noodstopknop, gecombineerd met efficiënte gelijkstroom-gelijkstroom omzetters. Dus hoewel zij aanzienlijk energie besparen over de gehele installatie, wordt er niets opgeofferd wat betreft de snelheid waarmee dingen op de fabrieksvloer moeten gebeuren.
Volgens recent onderzoek van ARC Advisory Group uit vorig jaar hebben ongeveer 83 procent van de industriële installaties energiebesparing geconstateerd wanneer zij deze geavanceerde HMI-standbymodi implementeren. Maar er zijn ernstige beperkingen van toepassing op plaatsen waar veiligheid het belangrijkst is. De industrie heeft over de jaren heen verschillende belangrijke aanpakken ontwikkeld. Wanneer er iets misgaat met veiligheidssystemen, moet de apparatuur direct terugkeren naar volledige vermogensmodus als veiligheidsmaatregel. Het wijzigen van enige stroominstellingen vereist meerdere verificatielagen om ongeautoriseerde aanpassingen te voorkomen. De meeste moderne bedieningspanelen tonen ook live-updates over de huidige stroomstatus direct op het hoofdscherm van het dashboard. Sommige toonaangevende fabrikanten voegen zelfs speciale bewakingfuncties toe die voldoen aan de ISO 13849-standaard. Deze systemen schakelen automatisch de stroombesparende functies uit zodra de reactietijden te langzaam worden voor veilig gebruik. Dit evenwicht tussen kostenbesparing en het behouden van veiligheid blijft cruciaal binnen de productiesectoren die dagelijks te maken hebben met potentiële gevaarlijke processen.
Moderne HMIs zijn uitgerust met functies zoals dynamische spanning- en frequentieschaling en adaptieve helderheidsregeling om energie te besparen. Hiermee kan het systeem het stroomverbruik aanpassen op basis van directe behoeften en omgevingsomstandigheden.
Geavanceerde HMI-technologie verbetert de productiviteit door real-time monitoring en meldingen mogelijk te maken, stilstandstijd te verminderen en voorspellend onderhoud te ondersteunen. Dit leidt tot vroege detectie van mogelijke storingen en efficiënte aanpassingen in productieprocessen.
De belangrijkste uitdaging is ervoor zorgen dat stroombespaarmodi de operationele veiligheid niet in gevaar brengen. Systemen moeten onmiddellijk terug kunnen overschakelen naar volledige stroomtoevoer wanneer de veiligheid in het geding is, en wijzigingen in stroominstellingen moeten onderworpen zijn aan strikte verificatieprocessen.
Hot News2024-09-20
2024-09-20
2024-09-20
Copyright © TECKON ELECTRIC (SHANGHAI) CO., LTD Privacy policy
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
SQ
ET
GL
HU
TH
TR
FA
MS
