Sie haben einen fabelhaften Industrieroboter mit enormer Leistung gebaut, der perfekt für Industrie 4.0-Projekte ist. Leider führte er jedoch zu Maschinenstillständen und zur Unterbrechung der Bearbeitungsvorgänge, in die er integriert ist… Aber wie lange kann einer Ihrer Kunden mit Verlangsamungen oder Produktionsausfällen umgehen, nachdem er große Investitionen in Industrie 4.0 getätigt und Ihre Roboter gekauft hat? Man investiert schließlich in diese Projekte, um die Produktion zu optimieren… wenn sie diese verlangsamen, müssen die Alarmglocken läuten. Dies wird sich unweigerlich auf den Umsatz Ihres Unternehmens auswirken und alle Anstrengungen, die Sie unternommen haben, um Ihre Ziele zu erreichen, zunichte machen.

Aber was wäre, wenn Sie Roboterlösungen realisieren könnten, die nicht nur innovativ, sondern auch hocheffizient in Bezug auf Leistung und Verbrauch sind, die Ihre Kunden beeindrucken und sie an Ihr Unternehmen binden können?

Dasselbe geschah bei einem unserer Kunden, der im Bereich Industrie 4.0 tätig ist. Kurz gesagt, es war schon passiert, dass die Roboterlösungen, die sie für ihre Kunden produzierten, ausfielen und ihre Arbeitsabläufe unterbrachen. Außerdem waren sie im Hinblick auf den Energieverbrauch nicht so optimal.

Heute jedoch sind ihre Lösungen sowohl in Bezug auf die Leistung als auch den Verbrauch unglaublich effizient, und ihre Kunden waren noch nie so zufrieden. Was haben sie anders gemacht? Sie änderten die PCs, die sie in ihre Lösungen integrierten. In diesem Artikel werden wir darüber sprechen:

1. Analyse des Problems und des Kontextes des Kunden;
2. welchen PC man für Industrie 4.0-Projekte wählen sollte;
3. die Vorteile für den Kunden.

Analyse des Problems und des Kontextes des Kunden: Industrie 4.0

Dieses Unternehmen hat in seine Roboterzellen gängige Consumer-PCs (Desktop-Tower-Computer, um genau zu sein) für Anwendungen in:

• HMI (Human Machine Interface)
• Kamerasteuerung des Roboters
• Laserscanner und Drucker
• Datenaustausch 4.0
• Verarbeitung von 2D- und 3D-Computer-Vision-Systemen

Aber was sind die Folgen der Verwendung eines solchen PCs für diese Art von Anwendung?

1) Überhitzung

Im Schaltschrank des Roboters kann der Consumer-PC die Wärme des Prozessors nicht richtig abführen. Der Lüfter führt die heiße Luft zurück, gibt sie aber nicht an die Umgebung ab, sondern sammelt sich in der Steuereinheit; außerdem saugt er unweigerlich Staub und andere Partikel in den PC.

Dies führt zu einer Überhitzung der Maschine, die daraufhin in den Überhitzungsschutz geht und sich abschaltet. Infolgedessen werden die Bearbeitungsvorgänge, bei denen der Roboter eingesetzt wurde, gestoppt und die gesamte Produktion verlangsamt. Bevor der Computer wieder voll funktionsfähig ist, muss er wieder auf Temperatur kommen.

Stellen Sie sich vor, Ernst Knam würde Sie anschnauzen, weil Sie versuchen, Schokolade zu temperieren, die den Grenzwert von 22 °C überschritten hat: Wenn Sie die Grenztemperatur überschreiten, müssen Sie warten, bis sie auf den zulässigen Wert gesunken ist. Auch wenn Sie keine Ahnung von Backwaren haben (ich auch nicht, aber das Beispiel schien mir passend), ist die Argumentation dieselbe.

2) Hoher Verbrauch

Einer der Hauptgründe, warum Consumer-PCs nicht für industrielle Anwendungen geeignet sind, ist ihr Stromverbrauch. Da sie als Personalcomputer geboren wurden, sind sie für eine nicht intensive Nutzung konzipiert – zum Lernen, Arbeiten im Büro, Ansehen von Filmen auf Netflix und so weiter. Der Dauerbetrieb für industrielle Anwendungen, wie in unserem Fall in Robotern, ist in Bezug auf den Stromverbrauch recht teuer.

3) Abmessungen

Der klassische Tower-PC, den wir im Büro unter dem Schreibtisch stellen können, ist in einer modernen Maschine für Industrie 4.0-Projekte nicht gerade funktional. Es ist zwar vor allem ein ästhetischer Faktor, aber auch das Auge isst mit, selbst bei industriellen Projekten.

Stellen Sie sich vor, Sie öffnen die Motorhaube eines Ferraris und finden darin den Motor eines Hammers. Das ist es, was es bedeutet, einen so sperrigen Computer in eine solche Roboterlösung zu integrieren.

Welchen PC sollte man für Industrie 4.0-Projekte wählen? Der Vergleich zwischen Consumer-PC und Industrie-PC und die Lösung 

Es gibt nur eine Lösung für all diese Probleme: die Erweiterung des Kerns dieser Industrieroboter mit der am besten geeigneten Hardware für Industrie 4.0-Projekte – Industriecomputer.

Wir haben die Leistung eines Kimera-PCs mit der eines herkömmlichen Desktop-PCs verglichen und dabei die erreichten Temperaturen, den Verbrauch und die Größe analysiert.

Qarum Industriecomputer am besten für 4.0-Anwendungen geeignet sind:

1) Überhitzung -> Wärmeabfuhr mit lüfterloser Technologie

Im Gegensatz zu herkömmlichen Verbrauchercomputern sind Industriecomputer lüfterlos, d. h. sie kommen ganz ohne Lüfter oder mechanische Komponenten aus, die zu Schäden führen könnten. Die Wärme wird über das PC-Gehäuse abgeleitet, das mit einer lüfterlosen Technologie ausgestattet ist, um die Wärme an die Umgebung abzugeben.

Die lüfterlose Technologie ermöglicht es Ihnen,

1. den Computer vor Überhitzung zu schützen und damit zu verhindern, dass er sich abschaltet und den Betrieb unterbricht
2. die Ansammlung von Staub oder anderen Partikeln zu verhindern, die die Maschine beschädigen könnten.

Wir haben Tests im Labor durchgeführt, um die von den PCs erreichten Temperaturen zu vergleichen, indem wir sie eine Stunde lang unter Volllast getestet haben. Unter der Annahme, dass die Testumgebung eine optimale Umgebung (großer Raum) mit der gleichen Belastung war:

• Der Kimera Fast hält eine durchschnittliche Temperatur von 37-38°C, wobei die Temperatur nach einer Stunde Benutzung nur um 1°C ansteigt;
• Der Desktop-PC erreichte einen Höchstwert von 45 °C, wobei die Temperatur nach einer Stunde Nutzung um bis zu 4 °C anstieg.

Temperaturvergleich zu Beginn des Tests

Temperaturvergleich nach einer Stunde Testdauer

Stellen Sie sich nur einmal vor, wie hoch die Temperatur eines für diese Anwendungen verwendeten Desktop-PCs nach 5-6 Stunden Arbeit ist… Das erklärt den Übertemperaturschutz.

Aber wovon hängt dieser Unterschied ab?

Im Desktop-PC sorgt der Lüfter für eine Umwälzung der Luft, um die Wärme des Prozessors und der internen Komponenten abzuführen, aber es findet kein ausreichender Wärmeaustausch mit der Außenwelt statt. Aus diesem Grund steigt die Temperatur weiter an.

Im Gegensatz dazu wird beim Industrie-PC die Wärme vollständig über das Gehäuse an die Umgebung abgegeben, so dass die Temperatur nahezu konstant bleibt. Wenn man bedenkt, dass die in den Roboterlösungen unserer Kunden integrierten PCs in speziellen Schalttafeln oder Steuereinheiten (also auf engstem Raum) untergebracht sind, ist dieser Temperaturunterschied noch bedeutender.

2) Hoher Verbrauch -> erhebliche Energieeinsparungen

Speziell für den 24-Stunden-Betrieb konzipiert, zeichnen sich Industrie-PCs zudem durch einen geringen Stromverbrauch aus. Vergleichen Sie immer beide PCs, indem Sie sie bei maximaler Leistung (bei gleicher Belastung) eine Stunde lang betreiben:

Bei einer Nutzung von 8 Stunden an 5 Arbeitstagen erhalten wir:

• Verbrauch des Kimera Fast: 12 Watt/h x 8h x 5 Tage = 480 Watt
• Verbrauch des Desktop-PCs: 35 Watt/h x 8h x 5 Tage = 1400 Watt

Mit dem Industrie-PC können Sie also den Energieverbrauch um 65 % reduzieren.

3) Sperriger PC -> Industriecomputer, der in die Handfläche passt

Stellen Sie sich vor, Sie teilen den Platz, den ein Tower-PC einnimmt, durch 3. Nun halbieren Sie es erneut. Die Kimera Industrie-PCs passen mit ihren Abmessungen von 140,6 x 111,5 x 51,3 mm bequem in Ihre Handfläche. Geben wir dem Ferrari von früher den Motor, den sie verdient.

Nachdem wir die spezifischen Probleme und Bedürfnisse unseres Kunden untersucht hatten, empfahlen wir ihm zwei Kimera-Modelle: den Kimera Fast FSC-7C1 und den Kimera Pro (jetzt ersetzt durch den Kimera Pro 2.0).

Die Vorteile für unseren Kunden

Sobald Kimera in ihre Industrieroboter integriert war, hat unser Kunde:

1. die Leistung seiner Lösungen erheblich verbessert und das Problem der PC-Überhitzung und der Bearbeitungsunterbrechungen gelöst;
2. den Stromverbrauch seiner Geräte optimiert, so dass der Endnutzer ein Gerät erhält, das 65 % weniger Energie verbraucht;
3. noch innovativere Lösungen realisiert, die alle ihre Kunden überrascht haben.

Ganz zu schweigen von dem Seufzer der Erleichterung und der Zufriedenheit seiner Endkunden, als sie erfuhren, welche Geräte sie dank der zusätzlichen Anschlüsse des Industrie-PCs direkt an ihren Roboter anschließen können, ohne dass sie tausend weitere Kabel oder Adapter benötigen:

• Serial-Schnittstelle
• Thunderbolt
• LAN
• 2-3 Videoanschlüsse.

Mit seinen eigenen Worten:

Arbeiten Sie auch in der Industrie 4.0 und nutzen Sie derzeit herkömmliche Consumer-PCs?

Sie haben 2 Möglichkeiten:

1. Sie fahren mit der Integration dieser PCs fort, wie Sie es bisher getan haben, und hoffen, dass sie nicht ausfallen und von einem Moment auf den anderen Produktionsausfälle verursachen werden;
2. Sie entscheiden sich dafür, Ihre Lösungen weiter zu verbessern, sie auf Höchstleistung zu bringen und den Verbrauch zu optimieren, um so loyale und zufriedene Kunden zu gewinnen.

Wenn Sie noch Zweifel haben oder einfach nicht wissen, welcher PC der richtige für Sie ist, stehen unsere Techniker für eine kostenlose Beratung zur Verfügung:

Wir analysieren Ihren Bewerbungskontext und den für Ihre Bedürfnisse am besten geeigneten PC empfehlen!