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Elektronische Prüf- und Überwachungssysteme kontrollieren Textilfasern : Ausgabe 13/2016, 17.08.2016

Qualitätssicherung auf Top-Niveau

Es könnte der Supergau werden, wenn Textilien plötzlich reissen – wie kürzlich einige Schweizer Trikots an der EM – oder Maschen laufen. Um Handel und Verbrauchern die grösstmögliche Sicherheit zu garantieren, werden Fasern aus Baumwolle, Wolle oder synthetische Garne bei der Produktion ausgiebig getestet. Dazu dienen umfangreiche Prüfverfahren mit speziellen Instrumenten.

Bilder: Uster Technologies

Uster Technologies AG gehört zu den weltweiten Marktführern im Bereich elektronischer Prüf- und Überwachungssysteme für die Textilindustrie. Rund 550 Mitarbeiter arbeiten am Hauptsitz in Uster, in den Technologiezentren Knoxville (USA), Suzhou (China) sowie in internationalen Vertriebs- und Serviceorganisationen. Interne EDV-Fachleute setzten für die Maschinen herkömmliche Consumer-Komponenten ein, mit denen man über zwei Jahrzehnte arbeitete. Allerdings war nach Neuevaluationen, also ca. alle 12 Wochen, ein Austausch fällig, weswegen der Betrieb 2002 dauerhaft auf den günstigeren und lagerfreundlicheren Industriestandard umstieg. Uster verwendete noch einige Jahre ausschliesslich langzeitverfügbare Komponenten. Nachdem jedoch die eigenen Ansprüche und die Anforderungen des Marktes permanent wuchsen, sollte das selbst konstruierte System ersetzt werden. Ziel war die enge Zusammenarbeit mit einem erfahrenen IPC-Spezialisten, der flexibel ist und höchstmögliche Qualitätsstandards leisten kann.

Positive Synergien und zwei IPCs in einem Gehäuse

Eine aufwendige Marktanalyse führte die Schweizer schliesslich zu dem deutschen Familienunternehmen BEG Bürkle, mit Sitz im schwäbischen Herrenberg. Der IPC-Hersteller konzipiert und fertigt seit mehr als 30 Jahren robuste, innovative Industrie-PCs. Neben gängigen 19“-Rechnern, produziert das Entwicklungsteam Box-IPCs und Panel-IPCs, die je nach Wunsch in verschiedensten Gerätekonfigurationen, Leistungsklassen und Grössen gebaut werden. Zu den besonderen Stärken gehört die Umsetzung anspruchsvoller, kundenspezifischer Lösungen, für die keine Rechner aus dem Standardsortiment infrage kommen.

«Wir haben uns bewusst für die Zusammenarbeit mit BEG Bürkle entschieden, weil dort unsere Anforderungen flexibel und technisch perfekt erfüllt wurden», betont Alfred Zimmermann, Sourcing Engineer Electronics bei Uster. Es gab eine ganze Reihe spezieller Vorgaben zu berücksichtigen, die in vielen E-Mails, Telefonaten und persönlichen Besuchen besprochen und abschliessend schriftlich fixiert wurden. So sollten beispielsweise alle Prüfgeräte direkt über den IPC mit Strom versorgbar und zu steuern sein. Beim Testen hinterlassen Garne immer Staubflusen, die den Rechner nicht behindern dürfen. Gefordert war auch eine anwenderfreundliche Fernwartung, bzw. bei Bedarf ein Fernzugriff auf das System. Da Uster-Geräte vorwiegend in ausländischen Spinnereien eingesetzt werden, mussten neben den üblichen Sicherheitsnormen auch englischsprachige Betriebsanleitungen und internationale Zertifizierungen vorliegen. Als die Randparameter des IPC feststanden, fixierten Alfred Zimmermann von Uster und Joachim Müller, Managing Director bei BEG Bürkle, alle Features und Funktionalitäten in einem ausführlichen Pflichtenheft.

Blick ins Innere der Rechner – Modularität und Flexibilität

Gebaut werden sollte ein 3-HE-19“-IPC mit zwei separaten Rechnereinheiten mit jeweils drei Festplatten. Diese ungewöhnliche Konfiguration hat gleich mehrere Vorteile. Einer ist der generell hohe Sicherheitsfaktor, den ein zusätzlicher USB-Software-Key zum Schutz von Kundendaten verstärkt. Der IPC ist als modulare Einheit aufgebaut und läuft je CU (Computer Unit) mit einem Mini-ITX-Mainboard, basierend auf dem Q87-Chipsatz von Intel und einem Core-i5-4590T-Quad-Core-2,0-GHz-Prozessor von Intel. Richtig viel Power weist der Arbeitsspeicher mit zweimal 4 GByte RAM DDR3 SO-DIMM auf. Als Massenspeicher stehen drei solide 2,5"-Festplatten mit je 2 × 500 GByte SATA und 1 × 1 TByte zur Verfügung, mit denen der Rechner ohne Betriebspause 24 Stunden täglich an 7 Tagen je Woche tätig ist. Als besonders praktisch erweist sich der LED-Powerbutton des IPCs, mit dem man sämtliche Peripheriegeräte, wie z. B. Monitore, Drucker, usw. ein- und ausschalten kann. Möglich macht dies eine eigens entwickelte Zusatzplatine, die für den «Master-Slave-Betrieb» zuständig ist. Positiv ist die minimale Lärm- und Wärmeentwicklung, die eine längere Lebensdauer und MTBF (Mean Time Between Failures) garantiert – letztlich eine sichere Kennzahl für die Zuverlässigkeit des Rechners.

Uster wünschte sich möglichst viele externe Schnittstellen, also lieferte BEG Bürkle eine grosse Ausstattung: Zwei LAN RJ45, sieben USB 2.0, vier USB 3.0, ein USB 2.0 intern, ein COM RS232 Sub-D 9pol male, ein DVI-I (Digital Visual Interface), zwei Display-Ports, zwei PS/2 und ein Audio-Anschluss. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industrie Pro läuft als Betriebssystem mit einem Uster Image sowie einer speziell entwickelten Software. Eine ideale Kombination, um die kompletten Daten während der Garnherstellung in den Spinnereien zu generieren. So kann der Produzent jederzeit alle Prozesse überwachen und ggf. Korrekturen vornehmen. User-freundlich sind die beiden frontseitigen Lüfter mit davor montiertem Metallvlies, da Uster dieselben für die Messelektronik einsetzt und so bei Bedarf nur ein Ersatzteil nötig ist. Aus Platzgründen kühlen Sideblower die CPU, indem sie die vom Gehäuselüfter transportierte Luft ansaugen und zu den Luftaustritten nach hinten leiten.

Harte Tests für hohe Qualitätsansprüche

Bevor Komponenten zum Einsatz für IPCs eingesetzt werden, wägt BEG Bürkle generell ab, welche davon besonders leistungsstark und langjährig verfügbar sind. Infrage kommen nur solche mit eigener Hersteller-Roadmap. Erst dann laufen mehrere, umfangreiche Tests im hauseigenen Labor. Dazu gehören beispielsweise Qualifizierungstests, Kompatibilitätstests und ein 24-Stunden-Burn-in-Test. Dieser findet bei maximaler Betriebstemperatur von 50 °C statt und erzeugt bewusst eine Systemvoralterung, bei der ggf. Frühausfälle und Fehler bereits vom IPC-Produzenten erkannt und behoben werden können. Träte das Problem bei einem der internationalen Uster-Kunden in Indien, den USA oder China auf, wäre die Beseitigung erheblich kostenintensiver und mühsamer.

Internationale Zulassung – CB-Zertifikat für die USA und Europa

BEG Bürkle besitzt eine internationale Zulassung, das CB-Zertifikat (Certification Body), welches die Prüfungsergebnisse elektrischer Produkte zwischen den teilnehmenden Zertifizierungsstellen akzeptiert. Uster wünschte sich das CB-Zertifikat für die USA und Europa. Bei den Tests von Garnen fallen Staubflusen an, die nur Industrie-PCs bewältigen können. Herkömmliche PCs wären damit in kürzester Zeit überfordert und würden dauerhaft ausfallen. BEG Bürkle setzte für die IPCs spezielle Lüfteransauggitter ein, an denen keine Flusen vorbeikommen. Sie bleiben am Lüftervlies hängen und bauen wie bei einem Wäschetrockner eine kompakte Schicht auf. Ist das Gewicht nach einiger Zeit zu hoch, fällt diese Schicht einfach ab. Möglich macht das ein starkes Kühlsystem, das immer noch ausreichend Kühlleistung aufbaut – trotz störender Ablagerungen. 

Infoservice

BEG Bürkle GmbH & Co. KG
Schwarzwaldstr. 99, DE-71083 Herrenberg
Tel. 0049 7032 201 20, Fax 0049 7032 201 225
info@beg-buerkle.dewww.beg-buerkle.de



Der «Uster Tester 6» ist ein Garngleichmässigkeitsprüfgerät mit integriertem Total Testing Center. Es analysiert alle Qualitätsdaten, von der Baumwollfaser bis zum fertigen Garn


Blick in den geöffneten BEG Bürkle-Rechner, der im «Uster Tester 6» verbaut ist. Er verfügt über zwei separate Rechner­einheiten in einem Gehäuse und jeweils drei Festplatten

Nachgefragt: Optimale Sicherheit dank modularer Bauweise


Joachim Müller, Managing Director bei BEG Bürkle

Warum hat sich Uster für IPCs aus Ihrem Hause entschieden?

Uster hat den neuen «Uster Tester 6» entwickelt und wollte den passenden IPC nicht auch noch selbst konstruieren. Schnell war klar, dass es kein einfacher Consumer-PC sein soll. Vielmehr war ein Spezialist gefragt, der mit kundenspezifischen Lösungen vertraut ist. Wir haben uns durch unsere langjährige, ausgeprägte Technikorientierung und die Umsetzung der anspruchsvollen Anforderungen qualifiziert. Ausserdem lief die Zusammenarbeit von Anfang an bis heute offen und positiv.

Könnte man die IPCs bei Bedarf auf- oder umrüsten?

Prinzipiell ist eine Aufrüstung bzw. Umrüstung möglich, da die einge­setzte Elektronik flexibel ist. Im Schnitt werden Industrieboards, inkl. CPU und Speichertechnologie ca. alle fünf bis sechs Jahre evaluiert. Für die Prüfgeräte von Uster ist das wichtig, da sie bis zu 15 Jahren im Verkauf sind und den Kunden für weitere 10 Jahre Service und Ersatzteile garantieren werden. Dennoch ist eine Performance-Erwei­terung problemlos umsetzbar.

Was sind die wesentlichen Vorteile Ihrer IPCs?

Die modulare, servicefreundliche Bauweise des 3-HE-19"-IPCs, in dem sich zwei separate Rechnereinheiten, mit jeweils drei Festplatten befinden – das garantiert optimale Sicherheit. Alle Peripheriegeräte lassen sich direkt über den IPC mittels eines einzigen Schalters ein- und ausschalten. Er läuft reibungslos in schwierigen Umgebungen, wie z. B. bei massiver Staubentwicklung, warmen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit usw. Positiv sind ausserdem die hohe MTBF und die Wartungsfreundlichkeit.