Build your own device

Die ansteckbare Silikontastatur mit 16 Tasten lässt sich wie die anderen Module auch werkzeuglos wechseln. Bild: ACD Elektronik GmbH

 

Automatisierte Anlagen haben unabhängig von Einsatzort und -zweck entscheidende Gemeinsamkeiten: Sie sollten sich möglichst komfortabel und in erster Linie sicher bedienen lassen. Auf fahrerlose Transportsysteme in der Logistik trifft das ebenso zu wie auf industrielle Produktionsanlagen oder automatisierte Systeme in Landwirtschaft und Nutztierhaltung. Dafür könnten künftig mobile Handbediengeräte eine gute Wahl sein, besonders wenn sie so einfach wie ein Smartphone zu bedienen sind. Allerdings stellen die Anwendungen unterschiedliche Anforderungen an die Bedienhardware. Praxisgerecht ist deshalb ein modularer Aufbau der Geräte; sie lassen sich dann flexibel konfigurieren und entsprechen bei Bedarf sogar den Normen zur funktionalen Sicherheit in der Industrie.

Die Maschinen- und Anlagenbedienung orientiert sich seit einiger Zeit an zwei gesellschaftlichen Trends: der gestiegenen Akzeptanz von Funkverbindungen wie WLAN und Bluetooth zur sicheren Datenübertragung sowie der weitverbreiteten Nutzung mobiler Geräte. Praktisch jeder beherrscht den Umgang mit Tablet oder Smartphone. Sowohl WLAN als auch Bluetooth haben sich in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt und übertragen Daten heute schneller und stabiler kabellos als je zuvor. Die wachsende Relevanz speziell dieser beiden Standards im Produktionsumfeld ist also wenig überraschend, da die Technik praktische Vorteile bringt. Im Vergleich zur festen Verkabelung wird die Datenübertragung zwischen Maschine und Mensch flexibler. Mobile Geräte verschaffen den Mitarbeitern mehr Bewegungsfreiheit beim einfachen Zugriff auf Maschinen, Anwendungen und Daten. Da ist es eigentlich naheliegend, nun auch die gewohnten Smartphones für die Maschinenbedienung zu nutzen und dafür mit den entsprechenden Apps auszustatten. Dagegen sprechen jedoch einige wesentliche Faktoren. Schließlich sind Consumer-Handys nicht für den Einsatz in den rauen Industrieumgebungen geeignet. Zudem ist ihre Lebensdauer mindestens um den Faktor fünf bis zehn kürzer als die durchschnittlicher Maschinen; ob die benötigten Apps längerfristig gepflegt werden können, ist damit nicht vorhersehbar. Das eigentliche Ausschlusskriterium für den Handy-Einsatz ist jedoch die Datensicherheit, die sich bei den üblichen Betriebssystemen kaum garantieren lässt.

Mobil mit sicherem Betriebssystem

Ein beleuchteter Not-Halt-Taster für Safety-Anwendungen ermöglicht funktionale Sicherheit bis Ple. Bild: ACD Elektronik GmbH
Ein beleuchteter Not-Halt-Taster für Safety-Anwendungen ermöglicht funktionale Sicherheit bis Ple.

Industrieanwendungen erfordern oft ganz spezielle Handhelds mit individuellen Komponenten, z.B. zusätzlichen Bedienelementen, Not-Halt-Tastern oder ähnliches. Als Spezialist für mobile Geräte hat die ACD Elektronik GmbH deshalb mit dem M2Smart® Industrie ein modular aufgebautes Handheld speziell für Industrieanwendungen entwickelt. Zu dem robusten, aber handlichen Grundgerät passen verschiedene Ansteckmodule, die über einen Steck-Schiebemechanismus werkzeuglos angebracht und getauscht werden können. Durch diese patentierte Modularität und mit einem eigens angepassten Android™ Industrial+ als sicherem und modernem Betriebssystem ist das M2Smart® Industrie eine schlanke, aber dennoch sehr robuste und effiziente Lösung für den Einsatz in den unterschiedlichsten industriellen Szenarien.

Android™ Industrial+ wurde von ACD speziell im Hinblick auf den Industrieeinsatz und die Datensicherheit optimiert. Der Nutzer profitiert zwar von der von Android™-Smartphones gewohnten Benutzerführung, kann aber sicher sein, dass seine Daten z.B. nicht ungewollt an Dritte übermittelt werden. Der Quellcode liegt beim Hersteller in Deutschland, der garantiert, dass das Betriebssystem langjährig verfügbar ist. Hinzu kommen ein umfangreicher Security- und Update-Service für Sicherheitspatches und Bugs. Gleichzeitig punktet das Betriebssystem mit schneller und einfacher Gerätekonfiguration und eigenen, unterstützenden Apps, z.B. dem KioskMode als sicherer Alternative zum standardmäßigen „Android™ Homescreen“. Dadurch erhält der Nutzer lediglich Zugriff auf bestimmte, vom Geräteadministrator vorab ausgewählte Apps, was den unerwünschten Zugriff auf sonstige Applikationen verhindert.

Safety first

Industriegerechtes Handheld, das sich so komfortabel bedienen lässt wie ein Smartphone. Bild: ACD Elektronik GmbH
Industriegerechtes Handheld, das sich so komfortabel bedienen lässt wie ein Smartphone.

Die Einsatzbereiche des industriegerechten, sicheren Handhelds sind breit gefächert. Typische Anwendungsmöglichkeiten finden sich beispielsweise im klassischen Maschinenbau. Gerade bei großen Anlagen ist es sinnvoll, wenn Mitarbeiter z.B. für Service- oder Wartungsmaßnahmen ihr Handheld nicht verkabeln müssen, sondern sich frei bewegen können. Sie identifizieren sich einfach per NFC am jeweiligen Gateway und können die Maschine dann über das kapazitive 4,8“-Display im Webbrowser oder mit individuell erstellten Apps bedienen, Daten auslesen, etc. und – wenn sie an dieser Stelle fertig sind – zu einem anderen Gateway oder zur nächsten Maschine wechseln.

Da das Thema funktionale Sicherheit in allen industriellen Bereichen zunehmend an Bedeutung gewinnt, wurde diesem Aspekt bei der Entwicklung des M2Smart® Industrie besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Abhängig vom Ergebnis der anlagenspezifischen Risikoanalyse muss ein Handbediengerät mit entsprechenden Sicherheitskomponenten ausgestattet sein. Dazu steht ein eigens konzipiertes Modul mit beleuchtetem Not-Halt-Taster und dreistufigem Zustimmtaster (M2Safety) zur Verfügung, dass ein Performance Level bis Kategorie Ple ermöglicht. Damit bleibt der Anwender auch in sicherheitskritischen Bereichen mobil und kann seine Anlage genauso komfortabel bedienen, wie er es vom eigenen Smartphone kennt. Während Bedien- und Visualisierungsdaten über WLAN übertragen werden, sind die sicherheitsrelevanten Daten über ein Safety-Protokoll verschlüsselt und werden separat per Bluetooth übermittelt. Die Kommunikation ist dabei wahlweise direkt mit der Maschinensteuerung oder über ein Safety-Gateway möglich.

Modularer Baukasten erschließt viele Anwendungsfelder

Ansteckbarer Temperatursensor zur Messung der Oberflächen- und Kerntemperatur. Bild: ACD Elektronik GmbH
Ansteckbarer Temperatursensor zur Messung der Oberflächen- und Kerntemperatur.

Einsatzbereiche für das modulare M2Smart® Industrie finden sich aber nicht nur im Maschinenbau, sondern z.B. auch bei fahrerlosen Transportsystemen, in der Logistik, bei der Warenannahme oder auch in der Landwirtschaft, denn der modulare Baukasten bietet zahlreiche Anpassungsmöglichkeiten. An den patentierten Schnittstellen oben und unten am Gerät finden applikationsspezifische Module Platz, zum Beispiel unterschiedliche Tastaturvarianten, Temperaturmodule zum Erfassen von Oberflächen- oder Kerntemperaturen, Griffe, Abstandssensoren oder Schnittstellenmodule mit robusten Steckverbindern oder USB, die sich alle werkzeuglos mit einem Handgriff austauschen lassen. Module können zudem kundenspezifisch angepasst oder maßgeschneidert für die konkrete Anwendung entwickelt werden. Der Hersteller setzt dabei auf offene Kommunikation und Kooperation, auch Modulentwicklungen durch die Kunden sind möglich und erwünscht, getreu dem Motto „Build your own Device“. Hier bietet ACD volle Unterstützung, sodass man gespannt sein darf, was mit dem vielseitigen Gerät noch alles möglich sein wird.

Schnittstellenmodule mit robusten Steckverbindern oder USB. Bild: ACD Elektronik GmbH
Schnittstellenmodule mit robusten Steckverbindern oder USB.

Die Basis dafür stimmt jedenfalls: Durch den modularen Aufbau ist das M2Smart® Industrie flexibel und universell in verschiedensten Unternehmensprozessen einsetzbar und die gewohnte Bedienung wird von den Benutzern schnell akzeptiert. Schließlich macht der Verzicht auf Kabel das Arbeiten sehr ergonomisch. Dabei sind durch den integrierten Lagesensor Displayrotation und Querformatbedienung möglich. Das handliche Gerät ist also gleichermaßen für Links- und Rechtshänder geeignet. Der integrierte Li-Ionen-Schnellwechselakku sorgt für langes, unterbrechungsfreies Arbeiten bis zu 20 Stunden, hält also locker zwei Schichten durch und kann im Fall der Fälle auch im laufenden Betrieb gewechselt werden. Für die gute technische Performance sorgen u. a. ein leistungsstarker Prozessor und ausreichend Speicher für sämtliche Anwendungen. Das Betriebssystem Android™ Industrial+ kann zudem gezielt auf die Anforderungen der Anwendung angepasst werden. ACD übernimmt hierbei den Support und das Entwicklungsteam steht den Kunden jederzeit zur Verfügung wenn es darum geht, individuelle Lösungen zu finden.

Über ACD Elektronik
ACD ist eine inhabergeführte Unternehmensgruppe, die zu den technologisch führenden High-Tech-Anbietern im Elektronikbereich gehört. In den Bereichen Mobile Geräte und Anwendungen für Handel, Logistik und Industrie, liefert die ACD Elektronik Hard- und Softwarelösungen. Die heutige ACD Gruppe besteht aus der ACD Elektronik GmbH, der ACD Systemtechnik GmbH, der ACD Antriebstechnik GmbH, der ACD Czech s.r.o. und der ACD USA Inc.. Die Deutschen Standorte sind Achstetten bei Ulm und Neustadt an der Orla. Die Gruppe beschäftigt insgesamt über 430 Mitarbeiter und erwirtschaftete 2018 einen Jahresumsatz von rund 88,7 Millionen Euro.

Weitere Informationen zum Thema finden Sie unter https://www.acd-gruppe.de/products/mobiles-terminal-m2smart-acd-industrie/

Ellen-Christine Reiff

Studium der deutschen Philologie, danach tätig bei Theater und Fernsehen, seit 1986 freie Journalistin beim Redaktionsbüro Stutensee mit Schwerpunkt Optoelektronik, elektrische Antriebstechnik, Elektronik und Messtechnik.

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