Die Panel-PC Technologie für den Einbau in Maschinen- und Anlagenfronten, Schaltschränke, Pulte und Schalttafeln oder die Montage an Schwenkarmen steht nicht erst seit der Einführung der Multicore-Technologie vor der Problematik, dass an sie, je nach Philosophie der Anwender bzw. Maschinenauslegung, unterschiedlichste Anforderungen gestellt werden: Verfolgen Anwender die Integration von Steuerung und Visualisierung in ein System, sind die Anforderungen hinsichtlich der Performance und des Softwaresupports deutlich höher, als wenn dezentrale Visualisierungsclients an eine zentrale Multi-Core basierte Steuerung angeschlossen werden sollen. Dementsprechend unterschiedlich sind auch die jeweiligen Panel-PC ausgelegt. Setzt man zusätzlich noch als gegeben voraus, dass jedwedes Benutzerinterface (Monitor, Eingabemedien und gegebenenfalls Sound) sehr stark geprägt ist von der spezifischen Funktion der Maschinen oder Anlagen, so ist es nicht verwunderlich, dass der Markt der Panel-PC sehr hybrid ist. Hier muss ein Not-Aus integriert werden, dort ist der Feldbus- oder (Industrial-)Ethernet Anschluss gefragt. Und bei manchen Applikationen muss auch der Wireless-Anschluss an übergeordnete PPS/Arbeitsvorbereitungssysteme umgesetzt werden. Aus diesem Grunde ist auch kein besonders starker Trend hin zu dem \’Einen\‘ Standard-Panel-PC \’für alle Fälle\‘ auszumachen. Einzig der Trend hin zur PC Technologie ist weiterhin ungebrochen. Und dies nicht zuletzt auch wegen dem stetig verbesserten Preis-/Leistungsverhältnis der PC Technologie. So werden Systeme, die heute auf Basis der schnellsten Dual-Core Prozessoren entwickelt werden, in wenigen Jahren zu deutlich günstigeren Kosten zu haben sein bzw. noch mehr Performance zum selben Preis erhältlich sein. Die Performancesteigerung geschieht in – für die Automatisierungsindustrie – vergleichsweise kurzen Zyklen und erhöht den Druck auf die Systementwickler, da die Lernkurve gerade für die PC-Kerntechnologie immer steiler wird und die Komplexität ständig steigt.
Modularisierung erwünscht
Um Systeme vom kleinen Panel-PC-Client, die über Ethernet an einen zentralen Server für verkürzte Wegestrecken an den Maschinen und vereinfachtes IT-Management angebunden sind, bis hin zum mächtigen \’2in1 System\‘ mit Echtzeit-Steuerung und HMI in einem Gerät, das gesamte Nachfragespektrum kosteneffizient, schnell und kundenindividuell befriedigen zu können, sollte das System eines Herstellers idealerweise auf einer modularen Plattformstrategie für die Elektronik und Mechanik aufbauen. Vorteile der Modularisierung sind: -Schon ein einzig variierbarer Funktionsbaustein wie z.B. ein Display verschiedener Größen in einem Panel-PC System ermöglicht viele Varianten des Systems. -Wird ein System aus mehren Funktionsbausteinen zusammengesetzt, multipliziert sich die Variantenvielfalt mit der Variantenvielfalt der jeweiligen Funktionsbausteine. -Auch durch das Weglassen oder Hinzufügen eines Funktionsbausteins entstehen weitere Varianten. -Veraltete Funktionsbausteine können erneuert werden, um so die Lebenszeit einer modularen Plattform zu erhöhen. -Funktionsbausteine reduzieren die Kosten der Instandhaltung/Ersatzbeschaffung im Schadensfall, denn es ist günstiger einzelne Bausteine auszutauschen, als ganze Systeme. Wichtig ist bei der Modulbauweise (die auch alternativ Baukastensystem oder Bausteinprinzip genannt wird), dass die Bausteine einer Funktionskategorie hinsichtlich ihrer Implementierungsschnittstellen immer einheitlich sind. Hierfür ist eine unternehmensinterne Normierung der Geräte-, Maschinen- oder Anlagen-Schnittstellen erforderlich. Bei Panel-PC sind dabei insbesondere Lösungen zu finden, wie man unterschiedliche Einbau- und Interface-Anforderungen vereinheitlichen kann. Hierbei können Spezialisten für Embedded- und Panel-PC-Tech-nologie, die sich tagtäglich mit dieser Thematik befassen, wertvolle Hilfestellungen bieten und Lösungen entwickeln, die z.B. über mechanische Adapter sehr individuelle Einbausituationen ermöglichen können und dennoch einen hohen Standardisierungsgrad bieten, weil \’hinter dem Adapter\‘ wiederum einheitliche Technik eingesetzt wird. Ist auch diese Technik modular aufgebaut, ergeben sich weitere Vorteile für den Kunden: Der Entwicklungsaufwand wird reduziert, die Time-to-Market verkürzt und das Designrisiko deutlich gesenkt. Darüber hinaus reduziert sich auch der nicht zu vernachlässigende Dokumentationsaufwand durch die Anwendung von Baukastenstücklisten (nach DIN 6789). Die relevanten Bestandteile für die Modularisierung von Panel-PC sind unter anderem: -Modulare Skalierung des Systems über Prozessor, Chipsatz, RAM und Systembus (ISA, PCI oderPCI-Express) -Displaygröße, z.B. von besonders kompakten 7\“ bis hin zu großformatigen 21\“, mit und ohne Touch-Funktion als konventionelle Resistive-Touch Lösung oder mit robuster Digitizer-Technik, die aus dem Tablet-PC Markt kommt -Housingauslegung und -gestaltung (Corporate Labelling / Branding) -Einbindung zusätzlicher Bedienelemente wie Funktionstasten bzw. kompletter Tastaturen oder zusätzliche Befehlsgeräte wie z.B. Not-Aus-Schalter -Erfüllung branchen- bzw. länderspezifischer Normen und Zertifikate -Branchen- bzw. länderspezifische Detaillösungen mit individuellem Kundennutzen Ist es möglich, all diese Bestandteile modular anzubieten, ist die entwickelte Panel-PC Plattform in einem breiteren Spektrum an Applikationen einsetzbar. Eine Panel-PC Plattform, die dem Gedanken der Modularisierung folgt, um so kundenspezifische Lösungen \’von der Stange\‘ anbieten zu können, hat beispielsweise Kontron in den letzten Jahren entwickelt. Sie folgt folgenden Grundsätzen: -CPU Baugruppen müssen fein abgestuft sein in der Performance, um die ideale Preis/Performance- Ratio für die jeweiligen Applikationen anbieten zu können mit dem jeweils passenden Betriebssystemsupport bis hin zur Unterstützung von z.B. Soft-SPSen. Da der Prozessor (neben dem Display) die teuerste Einzelkomponente ist, trägt er maßgeblich zu den Gesamtkosten des Panel-PC bei. Anbieter, die in einer Plattform eine hohe Skalierbarkeit bieten, können beim Anwender die Systemkosten deutlich senken, indem sie den idealen Prozessor treffsicher bestimmen. Dies ist nur möglich, wenn ein Zulieferer auch die gesamte Performancebreite anbieten kann. -Softwaresupport für alle relevanten Panel-PC Betriebssysteme: Dies ist insbesondere für Plattformen wichtig, die sowohl als Steuerungs- wie auch als Visualisierungsclient eingesetzt werden sollen. Aktuell ist hier der Trend zu erkennen, dass die windowsbasierten Visualisierungslösungen beibehalten werden und parallel ein Echtzeitssystem benötigt wird (z.B. Windows CE oder Intime). Auch denkbar ist, dass RT-Linux oder Linux mit RT-Extensions wie OSADL interessant werden könnten. Deshalb ist es hilfreich, wenn ein Zulieferer umfassendes Know-how und Entwicklungsressourcen für alle Betriebssystemlösungen bieten kann. -Optionalen Erweiterungsbaugruppen-Integrationssupport für alle gängigen Interconnects: Die Integration vom Feldbus über Industrial-Ethernet bis hin zum W-LAN für Shop-Floor-Applikationen bzw. Maintenance und OEM-Support ist nicht immer über \’Plug & Play\‘ einfach umzusetzen. Oftmals sind individuelle Anpassungen für kundenspezifischen Baugruppen- bzw. Baugruppenkonfigurationen erfor- derlich. Kapazitäten für die Baugruppenintegration müssen folglich gegeben sein. -In der Logistikleistung und hinsichtlich der Preisgestaltung nicht unerheblich ist die flexible Front- bzw. Housinggestaltung der Plattform sowohl bezüglich des Corporate Labellings als auch der (On-Screen) Tasten- und Tastaturen inklusive Befehlsgeräte oder Not-Aus. Insofern sind entweder eine eigene Fertigung, mindestens jedoch ein großes Einkaufsvolumen bei entsprechenden Metallverarbeitern- und Veredlern sowie Spritzgussbetrieben unabdingbar. -Die branchen- bzw. länderspezifischen Anforderungen an Zertifikate und Normen einzuhalten sowie die benötigten Papiere bereitzustellen, ist eine Herausforderung, soll eine Plattform-Lösung global zum Einsatz kommen. Globale Zulieferer, die damit täglich konfrontiert sind, haben hierfür eigene Abteilungen Breites Basisangebot
Darüber hinaus ist es wichtig, dass die eingesetzten Baukastenelemente auch möglichst oft verwandt werden und damit sowohl günstig zu haben sind als auch eine hohe Designsicherheit bieten. Dies ist für Unternehmen, die auch ein breites Portfolio an Embedded CPU Boards und Modulen anbieten, ein vergleichsweise einfaches Unterfangen. Auf ein breites Basisangebot an Embedded Komponenten kann beispielsweise Kontron hausintern zurückgreifen. Gleichzeitig beträgt auch der Customizing-Anteil der Panel-PC bei Kontron rund 80%. Es gibt jedoch kaum eine Teilenummer, die Kontron abgesehen von Corporate Labellings nicht auch in anderen Kundenlösungen eingesetzt hat. Insofern sind die Panel-PC von Kontron ein herausragendes Beispiel für Plattformstrategien und Modularisierung im Bereich der Embedded Computer Systeme. \“Mit unseren Plattformen für Panel-PC sowie Micro Clients wollen wir ähnliches schaffen, was Slotbaugruppen wie PICMG1.x, CompactPCI oder AdvancedTCA/AdvancedMC im Bereich der Racksysteme darstellen. Sie sind per se modular. Warum sollten solche sehr erfolgreichen Ansätze in ähnlicher Weise durch Plattformkonzepte nicht auch für Panel-PC Systeme möglich sein?\“ resümiert Norbert Hauser, Vice President Marketing bei Kontron. \“Ich sehe zwar nicht die Chance einer offenen, neutralen Standardisierung. Doch wenn wir es schaffen, die Marktforschungszahlen unternehmensintern auf den Kopf zu stellen, also 80 Prozent \’von der Stange zu liefern\‘, profitieren sowohl unsere Kunden als auch wir von deutlich effizienteren Panel-PCs. Hierfür macht es Sinn, zusammen mit dem OEM nicht nur ein einzelnes Projekt, sondern den gesamten Geräte-, Maschinen- oder Anlagenpark zu betrachten.\“
