Beröringsföljande skärmar (HMI) är idag utrustade med funktioner som justerar ljusstyrka beroende på belysningsförhållanden och har smarta vilolägen som håller skärmarna synliga dygnet runt samtidigt som de spar el. När de inte används aktivt minskar dessa gränssnitt automatiskt ljusstyrkan eller visar först viktiga varningar, vilket minskar energiförbrukningen med cirka 30 till 35 procent utan att operatören förlorar kontrollen över vad som sker i systemet. För energikrävande industrier som kemiframställningsanläggningar spelar detta stor roll, eftersom de behöver ständig övervakning av temperaturer och tryck under produktionskörningar. En liten fluktuation kan leda till stora problem och dyra reparationer längre fram.
Industriella HMIs måste klara utmanande förhållanden, därför förser tillverkare dem med förstärkta glaskyssar, skyddsklass IP66 och de fungerar över temperaturintervall från -20 grader Celsius ända upp till 70 grader. Dessa egenskaper säkerställer att maskinerna fortsätter att fungera smidigt även när de utsätts för oavbrutna vibrationer, fuktighet eller damm i platser som gruvor och stålverk där sådana problem är vardagsmat. Enligt olika fälttester som gjorts inom olika industrier upprätthåller dessa industriella HMIs cirka 99,4 procent drifttid under deras vanliga femårslevnadstid. Det är faktiskt ganska imponerande jämfört med vanlig konsumentutrustning, som tenderar att vara cirka tre gånger mindre tillförlitlig under liknande arbetsförhållanden.
Pekskärmsgränssnitt fungerar som kontrollcentraler som samordnar allt från robotarmar till transportband och kvalitet sensorer på automatiserade produktionsplan. Dessa gränssnitt gör det möjligt för tillverkare att justera batchstorlekar eller ändra maskinhastigheter i realtid, vilket är särskilt viktigt när man tillverkar bilkomponenter på beställning. Hela systemet passar in i industrin 4.0:s idé, där svarstider under 50 millisekunder gör skillnaden mellan säker drift och potentiella olyckor under dessa snabbt rörliga monteringsprocesser som pågår oavbrutet mellan arbetspass.
Enligt en nyligen rapport från ARC Advisory Group som tittar på cirka 12 000 olika industriella platser inom olika sektorer, minskade fabriker som implementerade avancerad HMI-teknik sin oplanerade driftstopp med cirka 22 % per år. Det verkliga värdet kommer från hur dessa system upptäcker problem tidigt – till exempel att identifiera tecken på slitage på motorlager mellan 8 och 12 timmar innan det faktiska felet uppstår. Detta ger underhållsteam tillräckligt med tid att agera innan saker går fel. Kombinerar man denna funktion med verktyg för prediktiv analys ser tillverkare vanligtvis en ökning av den totala produktiviteten med cirka 18 %. Denna effekt är särskilt märkbar i platser som farmaceutiska rena rum där till och med mindre avbrott kan kompromissa hela partier värda tusentals dollar på grund av strikta sterilitetskrav.
Dagens pekskärmar utnyttjar något som kallas dynamisk spännings- och frekvensreglering, eller DVFS för att använda den engelska förkortningen. Det som detta gör i grunden är att justera hur mycket ström systemet använder beroende på vad det behöver göra i varje given situation. När det inte händer så mycket kan dessa system minska sin strömförbrukning med cirka 30 %, vilket på lång sikt gör en stor skillnad. Detta är särskilt viktigt för anläggningar som är i drift dygnet runt, eftersom de annars skulle använda alldeles för mycket el för att kontinuerligt övervaka allt. Ett exempel är fabriksgolvet i en fabrik. Datorerna som övervakar dessa löpband kan faktiskt minska sin CPU-aktivitet när arbetare inte är på plats under kvardagar, men ändå förbli tillräckligt vakna för att snabbt öka aktiviteten om något plötsligt skulle gå fel.
HMIs är utrustade med ambientsljusdetektorer och rörelsesensorer som automatiskt justerar skärmens ljusstyrka eller växlar till energisparläge när ingen är i närheten. Enligt den senaste DisplayTech-rapporten från 2024 minskade företag som implementerade dessa smarta funktioner sina energikostnader för skärmar med cirka en fjärdedel per år. Vissa av de bättre systemen går ännu längre. De stänger av onödiga bakljus under ljusa dagar eller sänker skärmintensiteten när arbetare sätter på sig skyddsglasögon, vilket håller allt läsbar utan det irriterande bländljus som vi alla ogillar i vanliga industriella installationer.
Fler tillverkare använder sig nu av återvunnet glasmaterial och LED-bakljussering utan kvicksilver, vilket minskar den miljöskada som uppstår under hela produktens livscykel. En nyligen publicerad rapport från Eco Manufacturing Consortium år 2023 visar att dessa förändringar faktiskt har minskat klimatavtrycket för industriella HMIs med cirka 40 procent jämfört med vad som fanns tillgängligt 2018. Vi ser också nya framsteg inom energihanteringssystem som fungerar väl med solpaneler och andra gröna energilösningar. Det gör det enklare för fabriker att koppla sina maskiner direkt till rena energikällor, vilket hjälper dem att uppnå de stora hållbarhetsmålen som de har pratat om i många år.
Beröringskänsliga skärmar har blivit oumbärliga inom industrier där systemfel kan leda till katastrofala konsekvenser. Två sektorer som visar behovet av robusta, energieffektiva gränssnitt är utvinning av kolbränslen och precisionstillverkning av läkemedel.
Beröringskänsliga skärmar (HMI) på borrplattformar till havs och längs pipeline-nätverk ger operatörer omedelbar åtkomst till tryckmätningar, flödesdata och allmänt utrustningstillstånd över stora anläggningar som ofta har begränsat med personal på plats. Skärmarna fungerar bra även när temperaturerna varierar från under fryspunkten vid -40 grader Celsius upp till heta 70°C. För dessa kritiska ventilstyrningar är svarstiden under 2 millisekunder, vilket är avgörande eftersom en längre svarstid kan leda till allvarliga miljöproblem i längden. När skärmarna inte är i aktiv användning minskar energisparfunktioner automatiskt skärmens ljusstyrka samtidigt som data fortsätter att bearbetas i bakgrunden. Denna enkla justering hjälper till att minska energiförbrukningen med trettio till fyrtio procent under normala driftperioder när maximal ljusstyrka inte behövs.
I farmaceutiska rena rum måste HMIs uppfylla dessa ISO 14644-1 luftkvalitetsstandarder samtidigt som de håller koll på batchar utan avbrott. De nyare kapacitiva pekskärmarna fungerar faktiskt ganska bra även när operatörer bär sterila handskar, med en noggrannhet på cirka 99,9 %. Dessutom förbrukar de bara hälften av den energi som de gamla resistiva modellerna gjorde. Och låt oss vara ärliga, att spara energi innebär bättre kontroll över saker som frystorkningskamrar och att övervaka dessa fyllningsrobotar för vialetter ständigt. Vi talar här om att förhindra allvarliga penningförluster, något i stil med 2 miljoner dollar per timme om saker går fel under framställning av biologiska läkemedel. Glöm inte heller de anpassningsbara ljusstyrkafunktionerna, dessa justerar skärmen beroende på hur ljust det är i rummet, vilket hjälper till att minska onödig energiförbrukning – särskilt viktigt i dessa GMP-certifierade lokaler där varje detalj räknas.
Touchskärms-HMI som används i industriella miljöer lyckas minska energiförbrukningen utan att sakta ner verksamheten tack vare tekniska framsteg såsom Dynamic Voltage and Frequency Scaling eller DVFS som det förkortas, tillsammans med intelligenta prediktiva algoritmer. Siffrorna visar också något intressant – dessa system kan minska energiförbrukningen med cirka 35 procent när de bara är inaktivt utan att påverka funktionaliteten, samtidigt som de fortfarande kan svara inom en halv sekund, vilket är avgörande för operationer där tiden är kritisk – tänk på robotverkstäder för svetsning eller styrning av transportband på fabriksgolvet. Det som gör detta möjligt är kontextmedveten bearbetning som säkerställer att nödsignaler och viktiga kontroller fungerar korrekt även när systemet går in i sparmodus, medan andra delar av gränssnittet får vila.
En stor tillverkare av bilkomponenter nyligen installerade dessa smarta HMI-skärmar på fabriksgolvet. Dessa skärmar kan justera sin uppdateringshastighet från bara 1 Hz upp till 60 Hz beroende på vad som krävs i varje ögonblick. När de synkroniserade hur ofta skärmarna uppdaterades med både arbetarnas rörelser och maskinernas rytmer lyckades de minska sin årliga elräkning med cirka 112 000 dollar. Ganska imponerande med tanke på att pekskärmarna fortfarande svarade inom 100 millisekunder eller snabbare. Det som gör att denna konfiguration fungerar så bra är kombinationen av särskilda kondensatorer som aktiveras vid plötsliga händelser, såsom att trycka på en nödstoppknapp, tillsammans med effektiva likströmsomvandlare (DC till DC). Så trots att de spar mycket energi i hela verksamheten går ingenting vilse när det gäller hur snabbt saker måste ske på fabriksgolvet.
Enligt en nyligen genomförd studie av ARC Advisory Group från i fjol har cirka 83 procent av industriella anläggningar märkt verkliga energibesparingar när de implementerar dessa avancerade HMI-strömlägen. Men det finns allvarliga begränsningar på platser där säkerheten är mest kritisk. Industrin har under årens lopp utvecklat flera nyckelmetoder. När något går fel med säkerhetssystemen måste utrustningen omedelbart återgå till full effektmodus som en säkerhetsåtgärd. Ändring av några ströminställningar kräver flera verifieringsnivåer för att förhindra obehöriga justeringar. De flesta moderna kontrollpaneler visar också direktuppdateringar om den aktuella strömsituationen direkt på huvudinstrumentpanelens skärm. Några av de ledande tillverkarna lägger dessutom till särskilda övervakningsfunktioner som är kompatibla med ISO 13849-standarder. Dessa system kommer att automatiskt stänga av energisparfunktionerna så snart svarstiderna blir för långsamma för att säkerställa säker drift. Denna balans mellan kostnadsbesparingar och upprätthållande av säkerheten förblir avgörande för tillverkningssektorer som dagligen hanterar potentiellt farliga processer.
Modern HMI-teknik levereras med funktioner som dynamisk spännings- och frekvensreglering samt adaptiv ljusstyrkekontroll för att spara energi. Dessa funktioner gör att systemet kan justera energiförbrukningen beroende på verkliga behov och miljömässiga förhållanden.
Avancerad HMI-teknik ökar produktiviteten genom att möjliggöra övervakning i realtid och aviseringar, minska driftstopp och stödja prediktivt underhåll. Detta leder till tidig identifiering av potentiella fel och effektiva justeringar i tillverkningsprocesser.
Den största utmaningen är att säkerställa att energisparlägen inte äventyrar driftsäkerheten. System måste kunna växla direkt tillbaka till full effekt när säkerheten är i fara, och alla förändringar av ströminställningar bör omfattas av strikta verifieringsprocesser.
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
