PC, nebo IPC?
Ani navzdory krizi v posledních letech implementace MES systémů nestagnuje, naopak zdá se, že myšlenka na efektivnější řízení výroby z důvodu úsporných opatření žene tento trend ještě více vpřed. Výrobní společnosti, ve snaze optimalizovat své procesy, investují do informačních systémů nemalé částky. V minulosti však často z nedostatku dalšího kapitálu, a mnohdy možná i z nedostatku potřebných informací, nasazovaly v místech sběru dat klasické kancelářské, nebo dokonce vyřazené počítače z jiných pracovišť.
Osobní PC jsme již do svého života přijali s naprostou samozřejmostí. Doma každý máme minimálně jedno a pracovní proces si bez osobních počítačů v kancelářích snad jen těžko dovedeme představit. Zvykli jsme si, že pod stolem nám stojí krabice opředená tajemstvím a nepřeberné množství kabeláže, které nás s ní spojuje, bereme jako součást, která k počítačům patří. Ani nás nenapadne, že tato situace může vypadat úplně jinak. Když změřím pohledem situaci v běžné kanceláři, kde je takových pracovišť například deset, osobně to na mne působí trochu jako výjev z díla génia H. R. Gigera.
IPC – průmyslové řešení
Možná, že v kanceláři nám takováto situace ještě tolik nevadí. Kabel, který nám už půl dne pod stolem obtěžuje špičku nohy jednoduše poodsuneme stranou. Do výrobního procesu toto ale prostě nepatří.
Jak tedy eliminovat kabeláž na potřebné minimum a mít k dispozici vše potřebné včetně klávesnice, polohovacího zařízení, RFID personifikátoru a čtečky průmyslových kódů? Řešením je kompaktní pracovní stanice, neboli IPC – Terminál sběru dat. Pracoviště, které má nejen vše potřebné, ale navíc dobře chráněné proti poškození, a také jiné přednosti. Průmyslová pracovní stanice však není herní počítač a výkon musíme podle toho také posuzovat. V odečítání procesu výroby zcela určitě nebudete v dohledné budoucnosti potřebovat ani poslední řadu čtyř-jádrového procesoru, ani nejnovější grafickou kartu s astronomickým početním výkonem. Kritéria pro hodnocení jsou naprosto jiná.
Na miskách vah
Běžné kancelářské PC
CPU + aktivní chlazení ventilátorem
GPU + aktivní chlazení ventilátorem
RAM 4GB, HDD 500GB, LAN
230V/50Hz 400W napájecí zdroj + aktivní chlazení ventilátorem
bez proudové ochrany
počítačová skříň (IP10)
samostatné periferie: monitor s podstavcem, plastová klávesnice, myš a podložka, RFID, čtečka čárových kódů se stojánkem nebo dokovací stanicí, pracovní stůl
Kompaktní pracovní stanice pro sběr dat
monitor + dotykový senzor
CPU +chipset VIA Embedded - pasivní chlazení (fanless)
GPU s akcelerací – pasivní chlazení (fanless)
RAM 2GB, HDD 120GB, LAN
RFID multi-platforma, čtečka čárových kódů
odolná nerezová klávesnice s polohovacím zařízením – trackball/touchpad
230V/50Hz 85-125W – pasivní chlazení (fanless)
víceúrovňová proudová ochrana
půdorysná plocha u samostatně stojícího provedení maximálně 50 x 40 cm
Odolné chassis (IP30 až IP54)
Zde jeden příklad nasazení běžné kancelářské sestavy a průmyslového pracovního kompaktu v systému MES. Ještě pro zajímavost si spočítejmě potřebnou kabeláž k provozu:
Kancelářská sestava: monitor (2) + klávesnice (1) + myš (1) + RFID (1) + čtečka čárových kódů (1~2) + napájení PC (1) + UTP kabel (1) + prodlužovací zásuvkový díl (1). Součet = 10 ks kabelů různého druhu + 7 ks samostatných komponent.
Průmyslová sestava: přívodní napájecí kabel (1), UTP kabel (1). Součet = 2 ks.
Můžeme vidět, že již v přístupu k základní koncepci kancelářského PC a kompaktního IPC terminálu vidíme první významný rozdíl.
Pasivní nemusí být synonymem pro zahálku
Při srovnání obou sestav výše jste si jistě nemohli nevšimnout dalšího velmi specifického rozdílu. Ano, veškeré komponenty jsou pasivně chlazené. Tedy žádná nucená ventilace, žádné nadbytečné mechanické části, které mohou být v průmyslovém prostředí pouze spolehlivým zdrojem problému. K tepelným výměnám a cirkulaci vzduchu je v jednotném uzavřeném těle takového terminálu, v drtivé většině, využíváno termodynamického procesu přirozeného. Odpadá tedy minimálně riziko výskytu situace, která může nastat u běžného mechanického chlazení, a to že vypoví službu ventilátor na některém chladiči a strhne s sebou lavinu, kdy kolabuje počítač a s ním i některý článek výrobního procesu.
Odolnost proti mechanickému poškození
Další kapitolou může být ochrana veškerých komponent uvnitř šasí. To je další důležité plus, neboť vše choulostivé je ukryto před poškozením. Obecně můžete potkat terminály s šasí z plastu a terminály s šasí kovovými. Plastová šasí budou o něco více náchylná mechanickému poškození, zato mnohem lehčí. Používají se ve velké míře pro mobilní aplikace a provozy, kde nehrozí rozbití v takové míře. Naproti tomu terminály s ocelovou konstrukcí svým robustním provedením dovolí instalace i tam, kde hrozí například nabourání zdvižným vozíkem, velmi hrubé zacházení obsluhy, nebo jiný druh mechanické kolize. Také ruční čtečky, které se běžně do takového prostředí doporučují, mají ve specifikaci uváděnou odolnost při pádu na beton.
Úspora energie
Zcela odlišně je již od základu pojata také architektura průmyslových chipsetů a boardů. S minimálním příkonem jsou schopny tyto počítače podávat vysoký, stabilní výkon. Přitom teploty na chipech jsou schopny držet velmi nízko. Napájení všeho uvnitř bývá sjednoceno na jedné hodnotě a odladěno podle specifického odběru používaných komponent. Protože si komponenty v terminálech berou jen tolik energie, kolik opravdu potřebují, mohou být oproti kancelářským sestavám nesrovnatelně úsporné.