Panel PCs für den Wandeinbau im Reinraum – Was man dazu wissen muss

CONTROL: Rückseitige Montage mit Edelstahlrahmen (Option 2) (Bildrechte: Systec & Solutions GmbH) / CONTROL: Installation on the rear with a stainless-steel frame work (Option 2) (Image Rights: Systec & Solutions GmbH)

CONTROL: Flächenbündige Montage (Option 1) (Bildrechte: Systec & Solutions GmbH) / CONTROL: Fush-mounted installation work (Option 1) (Image Rights: Systec & Solutions GmbH)

MODI Rauminformationsanzeige - auch zur frontseitigen, flächenbündigen Montage geeignet (Bildrechte: Systec & Solutions GmbH) / MODI Room information display - as well suitable for flush mounted installation from the front (Image Rights: Systec & Solutions GmbH)

Tabelle 1

Table 1

Tabelle 2

Table 2

Ein HMI-System in eine Reinraumwand zu integrieren gehört zu den klassischen Montagevarianten, die besonders häufig anzutreffen sind. Bedingt durch die tiefe Bauform älterer Generationen von HMI-Systemen bot ein Wandeinbau die Möglichkeit, das System ansprechend, platzsparend und vor allem leicht reinigbar zu verbauen. Nun, da Geräte immer schlanker und leichter werden, bieten auch andere Montagevarianten vor allem ergonomische Vorteile. Sicher bleibt jedoch, dass es keine schneller zu reinigende Option gibt als ein flächenbündig verbautes Display. Welche Fragen man sich vor einer Entscheidung für den Einbau eines Panel PCs stellen sollten, zeigt Systec & Solutions GmbH im Folgenden.

Wo soll der Panel PC eingebaut werden?

Die Gegebenheiten der Wand sind entscheidend. Es ist wichtig zu wissen, ob es sich um eine dünne, klassische Reinraum-/Systemwand, eine versiegelte Trockenbauwand, Glas oder eine Massivwand handelt.

In erstere können Panel PCs grundsätzlich problemlos montiert werden. Wichtig ist jedoch zu prüfen, ob die Wand über genügend Tragkraft verfügt, um den entsprechenden Bildschirm sicher zu halten. Eventuell ist es notwendig die Wand erst mechanisch zu verstärken.

Verfügt der Reinraum über eine Trockenbauwand, so muss individuell entschieden werden, ob ein Panel PC zum Einsatz kommen kann. Da eine Trockenbauwand dazu neigt, auszubrechen, werden saubere Montageausschnitte erschwert. Systec & Solutions empfiehlt, einen passenden Montagerahmen einzusetzen.

Im Falle einer Glas- oder Massivwand ist es nicht möglich ein HMI-System in die Wand einzusetzen. Unter diesen Gegebenheiten bieten sich andere Montagelösungen wie eine Boden- oder Deckenmontage an oder die Nutzung von mobilen Bedienstationen an.

Selbstverständlich lässt sich ein Panel PC auch in einen Schaltschrank verbauen.

Welche Panel-PC-Montagevarianten gibt es im Reinraum?

Grundsätzlich lässt sich unterscheiden, ob der Panel PC flächenbündig in die Reinraumwand eingelassen oder mit einem Edelstahlrahmen versehen wird und somit leicht aus der Reinraumwand heraussteht. Die Variante mit Rahmen kann rückseitig oder frontseitig montiert werden.

Option 1: Wie funktioniert die flächenbündige Montage

Für den flächenbündigen Einbau werden ein Ausschnitt in die Reinraumwand sowie rückseitige Stehbolzen, an denen das Gerät von hinten angeschraubt wird, benötigt. Die Wand muss rückseitig zugänglich sein. Der Ausschnitt muss millimetergenau und exakt passend gemäß den Herstellervorgaben sein, sodass eine gleichmäßige Fuge zum Silikonieren entsteht. Ein ungenauer Ausschnitt würde zudem nicht ansprechend aussehen. Diese Montageart ist daher die anspruchsvollste und bietet sich insbesondere bei Neubauten an, bei denen die Wand bereits mit passenden Ausschnitten geliefert werden sollte. Nachdem die vorhandene Fuge mit Silikon versiegelt wurde, ist der Reinraum wieder verschlossen.

Übrigens: Für die 7- und 10-Zoll-Displays der MODI-Serie hat Systec & Solutions ein spezielles Montagesystem entwickelt, das einen flächenbündigen Einbau auch ohne Zugang zur Rückseite der Wand erlaubt. Der Einbaurahmen verfügt über Magnete, die das frontseitig eingesetzte Gerät halten. Es werden keine Schrauben benötigt. Mit einem Saugknopf kann es einfach wieder von vorne herausgenommen werden.

Option 2: Wie funktioniert die rückseitige Montage mit Edelstahlrahmen?

Ist die Rückseite der Wand zugänglich, ist die rückseitige Montage mit einem frontseitigen Edelstahlrahmen die einfachste Montageoption. Nachdem Ausschnitt und Bohrbild angelegt sind, wird das Gerät samt Rahmen mit den aufgeschweißten Stehbolzen von vorne eingesetzt und von hinten verschraubt. So sind keine Schraubenköpfe sichtbar. Die Fuge zur Wand wird mit Silikon abgedichtet oder über eine angebrachte Dichtschnur verschlossen. Der Ausschnitt muss auch hier gemäß Herstellerangaben erfolgen, bietet aber wesentlich mehr Toleranzen, da kleinere Abweichungen durch den Rahmen abgedeckt werden können. Diese Variante bietet sich besonders gut bei bereits bestehenden Produktionsstätten an, da der Ausschnitt einfach nachträglich in die Wand eingebracht werden kann.

Option 3: Wie funktioniert die frontseitige Montage mit Edelstahlrahmen?

Bei der frontseitigen Montage ist ein rückseitiger Zugang zur Reinraumwand nicht nötig. Für den Einbau wird ein Ausschnitt in der Wand sowie das entsprechende Bohrbild mit den in die Wand gesetzten Blindnietmuttern benötigt. Das Gerät mit dem Edelstahlrahmen wird von vorne eingesetzt und verschraubt. Die Fuge zur Wand wird mit Silikon abgedichtet oder über eine angebrachte Dichtschnur verschlossen. Der Ausschnitt muss auch hier gemäß Herstellerangaben erfolgen, bietet aber wesentlich mehr Toleranzen, da kleinere Abweichungen durch den Rahmen abgedeckt werden können. Auch diese Variante bietet sich besonders gut bei bereits bestehenden Produktionsstätten an, da der Ausschnitt einfach nachträglich in die Wand eingebracht werden kann. Bei dieser Lösung ist zu beachten, dass die Schraubenköpfe sichtbar bleiben. Die Reinigung ist gut möglich, jedoch nicht so einfach, wie bei den anderen beiden Optionen.

Welche Option ist nun die beste?

Das hängt von den Anforderungen und Gegebenheiten ab. Alle Lösungen sind besonders platzsparend. Am einfachsten zu reinigen ist die flächenbündige Variante, die dafür jedoch den höchsten Montageaufwand mit sich bringt. Einen guten Kompromiss stellt hier die rückseitige Montage mit Edelstahlrahmen dar. Die frontseitige Montage mit Edelstahlrahmen sollte nur in Erwägung gezogen werden, wenn es keinen Zugang zur Rückseite gibt und extrem beengte Platzverhältnisse vorherrschen. (siehe Tabelle 1)

Wo verlaufen die benötigten Kabel?

Im Idealfall verläuft die Verkabelung innerhalb der Wand, ist somit nicht sichtbar und stellt kein Kontaminationsrisiko dar. Von einer Verkabelung außerhalb der Wand rät Systec & Solutions um der Reinigbarkeit willen dringend ab.

Was ist zu beachten, wenn im Reinraum ein Panel PC ausgetauscht werden muss?

Es muss bedacht werden, dass die Bohrbilder in der Wand geräte- und modellspezifisch sind. Bei einem Austausch kann es also notwendig werden, den Montageausschnitt und das Bohrbild anzupassen. Ein Wechsel auf ein kleineres Display bedeutet, dass die entstandene Differenz ausgeglichen werden muss. Außerdem muss der Reinraum bei einem Austausch geöffnet und anschließend erst wieder zur Produktion freigegeben werden.

Um Ihnen den Austausch zu vereinfachen, hat Systec & Solutions für die CONTROL-Serie eine spezielle Schutzwanne entwickelt. Das Gerät wird in diese eingesetzt und wie üblich montiert. Die Kabelzuführung sind nach Schutzart IP65 gestaltet. Sollte ein Austausch notwendig sein, wird die Silikonfuge entfernt und das Gerät kann einfach aus der Wanne genommen werden, ohne, dass eine Öffnung in der Reinraumwand entsteht.

Wie bedienen Mitarbeiter das Display?

Panel PCs gibt es mit und ohne Touch-Display. Mitarbeiter können den Bildschirm bequem über Touch steuern. Lässt das die genutzte Applikation jedoch nicht zu, weil beispielsweise eine Tastatur innerhalb des Displays zu viel Platz erfordert oder das gewählte Display nicht über eine Touch-Funktion verfügt, so kann eine Tastatur ergänzt werden. Diese wird idealerweise unterhalb des Gerätes mit einem Drehmomentscharnier an der Wand montiert, sodass die Kabel in die Wand geführt werden können. Sie kann dann ergonomisch an den Anwender angepasst oder bei Bedarf platzsparend weggeklappt werden.

Der Anschluss einer separaten Tastatur oder einer Maus auf bspw. einer Ablage würde eine externe USB-Schnittstelle oder einen Kabelauslass erfordern. In beiden Fällen ist die Reinigung deutlich schlechter möglich. Ein Anschluss über Bluetooth ist umsetzbar, jedoch muss daran gedacht werden, die Akkus regelmäßig und rechtzeitig zu laden, damit es nicht zu Ausfällen kommt.

Wie können sich Mitarbeiter authentifizieren?

Um einfache Freigabeprozesse zu ermöglichen, beispielsweise mit einer RFID-Karte oder dem Nymi Band wird eine Schnittstelle nötig. Einige Tastaturen haben diese bereits integriert. Alternativ bietet Systec & Solutions als Ergänzung eine Einbauvariante der CONNECT BOX an, die dann neben dem Bildschirm positioniert wird. Auch diese kann wie die Panel PCs flächenbündig oder mit einem Edelstahlrahmen montiert werden.

Welcher Bildschirm ist der richtige für welche Anwendung?

Die Bildschirmgröße, die technische Ausstattung und die Positionierung des Geräts sind davon abhängig, wofür dieses Gerät genutzt wird. Soll lediglich den Reinraumstatus angezeigt werden, so reicht meist bereits ein kleineres Modell. Hierfür bietet Systec & Solutions die MODI-Reihe mit Diagonalen von 7 und 10 Zoll an. Sollen das MES-System oder andere Anwendungen von Mitarbeitern gesteuert werden, ist ein größeres Display zu empfehlen, da es sich damit deutlich ergonomischer und einfacher arbeiten lässt. Für diese Anwendungsfälle empfiehlt Systec & Solutions die CONTROL-Serie, die von 17 bis 32 Zoll verfügbar ist. Bei der Wahl sind auch immer die Anforderungen der Software-Hersteller an die Auflösung der Geräte zu beachten. (siehe Tabelle 2)

Die vollständigen technischen Daten und mehr Informationen zur MODI- und CONTROL-Serie erhalten Interessierte auf den dazugehörigen Produktseiten.

CONTROL: www.systec-solutions.com/de/produkte/hmi-systeme/control
MODI: www.systec-solutions.com/de/produkte/hmi-systeme/modi