Conception d'écrans industriels sur mesure : des spécifications à la production

La conception d'écrans industriels sur mesure s'avère pertinente lorsqu'un écran industriel standard ne permet pas de répondre aux exigences d'installation, de fonctionnement ou de maintenance de l'équipement. Ce travail peut impliquer l'utilisation d'une vitre de protection différente, la modification des supports de fixation ou la conception d'un ensemble d'affichage complet adapté au système hôte.

Commencez par identifier ce que le produit standard ne peut pas faire. Cela permet de définir le périmètre du développement, les tests nécessaires et de déterminer si la personnalisation en vaut la peine financièrement. Un écran qui répond déjà aux exigences peut ne nécessiter qu’un test d’installation, et non une refonte.

Dans quels cas un écran industriel doit-il être personnalisé ?

La taille de l'écran est rarement la seule contrainte. Un écran peut avoir la diagonale et la résolution adéquates tout en ne convenant pas pour l'appareil fini.

Voici quelques raisons courantes de personnaliser :

• Incompatibilité mécanique : le boîtier, les points de fixation ou la profondeur arrière ne sont pas adaptés à l'équipement.
• Problèmes de connexion : lorsque les connecteurs se heurtent à un obstacle, que les câbles ne peuvent pas être pliés en toute sécurité ou que l'hôte nécessite un autre type d'entrée.
• Fonctionnement peu fiable : Les performances tactiles peuvent varier en fonction du verre utilisé, des gants, de la mise à la terre ou de l'environnement électrique.
• Mauvaise visibilité une fois installé : les reflets ou la température du boîtier empêchent l'écran de répondre aux exigences d'affichage.
• Entretien difficile : Le remplacement de l'écran nécessite le démontage d'équipements qui n'ont aucun rapport avec celui-ci.

Décrivez le problème avant de proposer une solution. “ Le câble HDMI gêne la porte du meuble ” fournit au fournisseur une contrainte de conception utile. “ Nous avons besoin d'un écran entièrement sur mesure ” ne précise pas ce qui doit être modifié.

Comparez les informations disponibles moniteurs d'affichage industriels tenir compte de ces contraintes avant de se lancer dans le développement.

Choisissez le bon niveau de personnalisation

Un écran sur mesure ne nécessite pas forcément la mise au point d'une nouvelle dalle LCD. De nombreux projets utilisent une dalle LCD industrielle et un contrôleur existants, en apportant des modifications au système tactile, à la mécanique ou aux connexions.

Approche	Quand ça convient	Ce qu'il faut vérifier
Écran industriel standard	Un modèle existant répond aux exigences essentielles.	Installation, compatibilité avec l'hôte et fonctionnement au sein de l'équipement.
Moniteur standard modifié	Les modifications se limitent à des éléments tels que le verre, les supports, les câbles ou la configuration.	Quelles spécifications existantes restent valables et quels éléments doivent faire l'objet de nouveaux tests ?.
Ensemble d'affichage sur mesure	Plusieurs contraintes mécaniques, optiques ou électriques doivent être prises en compte simultanément.	Périmètre du projet, responsabilités, frais d'ingénierie et critères de réception.

Par exemple, un écran qui s'adapte à une armoire existante mais dont les connecteurs sont inaccessibles pourrait ne nécessiter qu'une modification de la configuration des connexions. Changer simultanément l'écran LCD, le capteur tactile et le boîtier alourdirait la tâche sans pour autant améliorer le résultat.

Convenez également du produit livré : un module LCD et tactile, un écran complet doté d'entrées vidéo et d'alimentation, ou un PC à écran tactile intégrant une unité centrale. Ces options impliquent des responsabilités d'intégration différentes.

Définir les besoins en équipement avant le début de la conception

Un cahier des charges utile décrit les conditions dans lesquelles l'écran doit fonctionner et la manière dont son bon fonctionnement sera vérifié. Distinguez clairement les contraintes fixes des préférences afin que le fournisseur sache dans quels cas des alternatives sont possibles.

Exigence	Informations à fournir
Installation	Ouverture de l'armoire, profondeur disponible, points de fixation, dégagement des connecteurs et sens de démontage.
Affichage et fonctionnement	Contenu affiché, distance de visionnage, orientation, port de gants et risque de contact avec l'eau.
Connexion à l'hôte	Modèle hôte, sortie vidéo, interface tactile, tension d'entrée et disposition des câbles.
Conditions environnementales	Éclairage, température à l'intérieur de l'équipement, poussière, humidité, vibrations et charges électriques à proximité.
Production	Nombre de prototypes, demande annuelle prévue, calendrier d'homologation et durée de vie prévue.

Un schéma du boîtier et une description du problème non résolu suffisent souvent pour entamer une première discussion. Les exigences manquantes doivent faire l'objet d'un accord avant que les schémas et les composants ne soient validés.

Pour les projets de remplacement, veuillez joindre le modèle existant ainsi que sa documentation. Le fait que la diagonale de l'écran corresponde à celle du modèle existant ne garantit pas la compatibilité mécanique ou électrique.

Résoudre les compromis de conception qui affectent l'intégration

Verre de protection, performances tactiles et protection de la face avant

Le verre de protection influe sur l'aspect, le comportement aux chocs et la réactivité tactile. Vérifiez son épaisseur, son bord imprimé, son support et son étanchéité, ainsi que le capteur et le contrôleur.

Si l'utilisation de gants ou une manipulation en milieu humide sont requises, définissez les conditions réelles. Réalisez des essais avec des gants représentatifs et une exposition à l'eau, en utilisant le verre prévu et le dispositif de mise à la terre prévu. Un essai réussi à mains nues sur un échantillon non fixé n'est pas suffisant.

Lorsqu'un indice IP ou un indice d'impact est spécifié, il convient de s'accorder sur l'ensemble testé et les conditions de montage. Les spécifications des composants ne suffisent pas à elles seules à garantir la protection au niveau de la jonction entre l'écran et le boîtier.

Lisibilité, luminosité et chaleur

Définissez les conditions de visualisation avant de choisir une valeur de luminosité. L'angle d'installation, la lumière réfléchie, la vitre de protection et le contenu affiché ont une incidence sur la lisibilité.

L'augmentation de la puissance du rétroéclairage peut accroître la charge thermique. Vérifiez si l'écran proposé est capable de maintenir les performances requises à l'intérieur du boîtier, à la température de fonctionnement prévue. Le Guide de sélection des écrans lisibles en plein soleil explique plus en détail les aspects optiques.

L'étude de conception doit préciser qui définit les conditions thermiques de l'armoire et qui vérifie le résultat une fois l'installation effectuée. Une spécification relative à la température ambiante de l'écran ne rend pas compte de toutes les températures pouvant être observées à l'intérieur d'une machine en fonctionnement.

Interfaces, acheminement des câbles et espace d'installation

Vérifiez séparément les connexions vidéo, tactiles et d'alimentation. Sur un écran tactile classique, le câble vidéo transmet l'image tandis qu'une connexion distincte renvoie les données tactiles à l'hôte.

Le nom d'une interface ne constitue qu'une partie de la spécification. Vérifiez la synchronisation vidéo prise en charge, les connecteurs, la longueur des câbles, les exigences en matière d'alimentation et le comportement au démarrage. Pour les connexions directes à un écran LCD, vérifiez le brochage exact du panneau et les caractéristiques électriques requises.

Prévoyez suffisamment d'espace pour les connecteurs, les coudes de câbles et les outils d'entretien. Vérifiez la mise à la terre et le cheminement des câbles par rapport au schéma d'implantation de l'équipement ; sinon, même un montage mécaniquement correct pourrait présenter un fonctionnement intermittent après l'installation.

Fixation, soutien mécanique et accès pour l'entretien

Le collage optique permet de réduire les réflexions internes, mais il modifie également les possibilités d'assemblage et de réparation. Il convient de déterminer si le service après-vente remplacera des pièces individuelles ou l'ensemble collé dans son intégralité.

Le système de fixation doit soutenir l'écran sans exercer de pression inégale sur l'écran LCD. Vérifiez les tolérances du cadre, la fixation et la compression du joint d'étanchéité une fois la structure finale en place.

Prévoir le démontage lors de l'étude de conception. Un élément qui passe par l'ouverture lors du montage peut s'avérer difficile à remplacer une fois que les équipements environnants ont été installés.

Quels sont les facteurs qui influencent le coût et les délais de livraison des présentoirs sur mesure ?

Les coûts dépendent de la nature des modifications et de la manière dont celles-ci sont vérifiées. La conception de nouveaux outillages, la fabrication de verre sur mesure, le développement de circuits et les travaux liés au micrologiciel peuvent entraîner des frais d'ingénierie ponctuels distincts. Des quantités minimales de commande peuvent également s'appliquer pour certains composants spécifiques.

Demandez des devis pour faire la distinction entre :

• Les frais d'ingénierie ou d'outillage et ce qu'ils comprennent.
• Prix de l'échantillon et tarification de production pour la quantité commandée prévue.
• Responsabilités en matière d'essais, de documentation et d'homologation.
• Délai de livraison type et délai de livraison pour les commandes répétées.
• Conditions applicables aux modifications de conception après validation.

Il ne faut pas comparer une modification de conception existante et un nouvel ensemble uniquement sur la base du prix unitaire. Il convient également de vérifier la disponibilité des composants et les travaux de validation. Se mettre d'accord dès le début sur le boîtier, les interfaces et les conditions de fonctionnement permet d'éviter des révisions répétées des échantillons.

Valider le prototype et finaliser la configuration de production

Installez le prototype dans un équipement représentatif. Convenez des critères d'acceptation avant de procéder aux tests afin que les deux équipes sachent clairement ce qui constitue une validation.

Vérifier l'ajustement mécanique, la lisibilité, le fonctionnement tactile, le fonctionnement en continu, les coupures de courant et le redémarrage. Effectuer des essais avec des charges électriques pertinentes en fonctionnement, et réaliser les essais environnementaux ou de protection requis par le projet. S'assurer que l'écran peut être démonté via l'accès de maintenance prévu.

Une fois l'approbation obtenue, consignez la révision du plan, le cahier des charges, la nomenclature, le micrologiciel et les exigences d'inspection. Définissez la manière dont les remplacements de composants proposés seront examinés et précisez quelles modifications nécessitent un nouveau test de l'équipement.

L'approvisionnement à long terme nécessite également une stratégie. Il convient d'aborder les questions relatives aux avis de fin de production, à l'évaluation des composants de remplacement et aux unités de réserve, plutôt que de partir du principe qu'un modèle inchangé restera disponible indéfiniment.

Documents à fournir pour une première révision de conception

Veuillez nous envoyer la demande relative à l'équipement, les spécifications d'affichage du courant, ainsi que tous les schémas ou photographies disponibles. Veuillez également indiquer l'interface hôte, les conditions d'exploitation, les exigences en matière d'échantillons et le volume de production prévu.

Eagle Touch peut consulter ces informations via son service de solutions tactiles sur mesure et de recommander s'il convient d'opter pour un moniteur standard, un modèle modifié ou un ensemble sur mesure. Si le cahier des charges est incomplet, commencez par le plan de l'armoire et le problème que vous devez résoudre.