WINDBOX II NX für Edge-Connectivity in der automatisierten Fertigung

Moderne HMI- und Edge-Computing-Lösung für Produktionsumgebungen

In modernen Fertigungsumgebungen sind Echtzeitdaten, stabile Prozessvisualisierung und eine zuverlässige Vernetzung zwischen Maschinenebene und IT-Infrastruktur entscheidende Faktoren für effiziente Produktionsabläufe. Ein mittelständisches Maschinenbauunternehmen plante daher die Modernisierung seiner bestehenden Human Machine Interfaces (HMI) an mehreren Fertigungslinien.

Gesucht wurde ein kompakter Industrie-PC, der sowohl die Visualisierung von Maschinen- und Prozessdaten übernimmt als auch als Edge-Computing-Plattform für die Vorverarbeitung und Weiterleitung von Betriebsdaten dient.

Die Herausforderung: Begrenzter Platz und anspruchsvolle Umgebung

Die technischen Anforderungen an die Hardware waren vielfältig:

• Begrenzter Einbauraum: Die Steuerungsrechner mussten direkt hinter Monitoren oder in schmalen Schaltschränken integriert werden.
• Umgebungsbedingungen: Aufgrund der Staubbelastung in der Fertigungshalle kam nur ein lüfterloses System in Frage, um Ausfälle durch mechanische Verschleißteile zu minimieren.
• Performance: Für die Darstellung von Maschinenzuständen, Prozessdaten und Visualisierungen auf mehreren Displays wurde eine moderne und energieeffiziente Plattform benötigt.
• Konnektivität: Zusätzlich sollte das System Betriebs- und Sensordaten lokal vorverarbeiten und zuverlässig an übergeordnete IT- und ERP-Systeme übertragen können.

Die Lösung: WINDBOX II NX als kompakter Industrie-PC

Die Wahl fiel auf die WINDBOX II NX von spo-comm, einen ultraflachen Industrie-PC, der speziell für derartige Szenarien konzipiert wurde. Ausschlaggebend für die Entscheidung waren folgende Spezifikationen:

1. Kompakte Bauweise: Mit einer Gehäusehöhe von nur 19 Millimetern ließ sich das System problemlos mittels VESA-Halterung direkt hinter den Bedienpanels der Maschinen montieren.
2. Leistungsstarke Hardware: Der verbaute Intel® N150 (4x 0.10 GHz, max. 3.60 GHz) Prozessor bietet ausreichend Reserven für die Prozessvisualisierung und parallele Edge-Computing-Aufgaben.
3. Passive Kühlung: Das robuste Metallgehäuse fungiert als Kühlkörper. Da das System ohne Lüfter auskommt, ist es wartungsarm und gegen das Eindringen von Staub geschützt.
4. Schnittstellenvielfalt: Durch den HDMI 2.0 Port und die 2x DisplayPort 1.4 Anschlüsse können mehrere hochauflösende Displays gleichzeitig betrieben werden. Zwei 2.5 Gbps LAN-Ports ermöglichen zudem die zuverlässige Anbindung an Produktionsnetzwerke und übergeordnete IT-Systeme.

Die Implementierung

Die WINDBOX II NX wurde als zentraler Steuerrechner an den einzelnen Fertigungsstationen installiert. Über die USB-Schnittstellen wurden Peripheriegeräte wie Barcodescanner und Touch-Displays angebunden.

Neben der klassischen HMI-Funktion übernimmt das System zusätzlich die lokale Vorverarbeitung von Sensordaten sowie die Weiterleitung relevanter Betriebsdaten an zentrale ERP- und Monitoring-Systeme. Dadurch konnten Datenflüsse effizienter gestaltet und Reaktionszeiten innerhalb der Produktionsprozesse verbessert werden.

Fazit und Ausblick für HMI und Edge-Anwendungen

Mit der WINDBOX II NX konnte eine kompakte und zuverlässige Plattform für moderne Prozessvisualisierung und industrielle Edge-Connectivity geschaffen werden. Die Kombination aus ultraflachem Design, lüfterloser Kühlung und moderner Netzwerk- und Displayanbindung eignet sich ideal für den Einsatz in anspruchsvollen Industrieumgebungen.

Durch die standardisierte Hardwareplattform lassen sich zukünftige HMI- und Edge-Computing-Projekte effizient skalieren und auf weitere Produktionsstandorte übertragen.