Introduction

Les interfaces homme-machine (IHM) sont désormais des composants standard des équipements industriels modernes. Les écrans permettent aux opérateurs de visualiser l'état de la machine, de configurer les paramètres de fonctionnement et d'accéder aux informations de diagnostic pendant la maintenance ou le dépannage.

Les systèmes industriels reposant de plus en plus sur des interfaces numériques, le sous-système d'affichage devient un élément important de la convivialité et de la fiabilité de l'ensemble de l'équipement. Les défaillances d'affichage ou une mauvaise visibilité peuvent directement affecter l'efficacité de l'opérateur et la facilité d'entretien.

La plupart des fabricants OEM ne développent pas de matériel d'affichage en interne. Ils collaborent plutôt avec un fournisseur d'écrans industriels qui fournit des modules d'affichage, une assistance technique et une gestion du cycle de vie.

Contrairement à l'électronique grand public, les équipements industriels peuvent rester en service pendant de nombreuses années tout en fonctionnant dans des environnements exigeants comprenant des variations de température, des vibrations, de l'humidité et un fonctionnement quotidien continu.

C'est pourquoi le choix d'un fournisseur d'écrans industriels n'est pas seulement une décision d'achat. Il s'agit également d'une décision d'ingénierie qui influence la fiabilité du produit, la complexité de l'intégration du système et la disponibilité à long terme des composants.

Ce guide explique comment les ingénieurs et les équipes chargées des achats évaluent généralement un fournisseur d'écrans industriels lors de la conception de plates-formes d'équipement OEM.

Ce que fournit un fournisseur d'écrans industriels

Un fournisseur d'écrans industriels fournit généralement des sous-systèmes d'affichage intégrés conçus pour les équipements embarqués plutôt que pour l'électronique grand public.

Au lieu de fournir uniquement un panneau LCD, la plupart des fournisseurs proposent des ensembles d'affichage complets qui combinent plusieurs composants nécessaires à l'intégration du système.

Les éléments typiques sont les suivants

• Panneau d'affichage LCD ou TFT
• Système de rétroéclairage par LED
• Couche d'interface tactile
• Electronique du contrôleur d'affichage
• Verre de protection
• Structures de montage mécanique
• Câbles et connecteurs d'interface

De nombreux fournisseurs proposent également services de personnalisation qui permettent au sous-système d'affichage de s'adapter à la géométrie du boîtier et à l'architecture électrique de l'équipement OEM.

Les fournisseurs d'écrans industriels proposent souvent plusieurs catégories de produits connexes, notamment

• écrans tactiles industriels utilisé dans les interfaces opérateurs
• moniteurs industriels déployés dans des environnements industriels
• systèmes d'affichage intégrés utilisés dans PC à panneaux
• modules spécifiques à l'application développés en tant que solutions d'affichage OEM personnalisées

En raison de ce rôle d'intégration, les fournisseurs d'écrans industriels jouent souvent le rôle de des partenaires en ingénierie plutôt que de simples vendeurs de composants.

Pourquoi les fabricants OEM travaillent-ils avec un fournisseur d'écrans industriels ?

Les fabricants d'équipements OEM travaillent souvent avec un fournisseur d'écrans industriels pour relever les défis d'intégration qui se posent au cours du développement des produits.

Par rapport à l'approvisionnement indépendant en composants individuels, la collaboration avec un fournisseur expérimenté peut simplifier plusieurs aspects de la conception du système.

Les avantages typiques sont les suivants

• l'accès à l'expertise en matière d'intégration des écrans
• intégration simplifiée de l'interface électrique
• adaptation mécanique pour les boîtiers d'équipement
• la gestion du cycle de vie pour les longs cycles de production
• la disponibilité d'assemblages d'écrans personnalisés

Pour les plates-formes d'équipement destinées à rester en production pendant de nombreuses années, le soutien au cycle de vie des fournisseurs devient particulièrement important.

Principales technologies utilisées dans les écrans industriels

Les écrans industriels combinent plusieurs technologies qui influent sur la visibilité, la durabilité et la compatibilité des systèmes.

La compréhension de ces technologies permet aux ingénieurs d'évaluer si les solutions d'un fournisseur correspondent aux exigences de la plate-forme d'équipement.

Technologie de l'écran LCD TFT

La plupart des modules d'affichage industriels utilisent Panneaux LCD TFT, qui offrent des performances stables dans une large gamme de tailles et de niveaux de luminosité.

Les paramètres d'évaluation courants sont les suivants

• niveau de luminosité
• rapport de contraste
• caractéristiques de l'angle de vision
• plage de température de fonctionnement
• compatibilité de l'interface avec les processeurs embarqués

Pour les infrastructures extérieures telles que les stations de recharge pour véhicules électriques ou les terminaux de transport, les niveaux de luminosité supérieur à 1000 cd/m² sont souvent nécessaires pour maintenir la lisibilité en plein soleil.

Technologies d'interface tactile

De nombreuses IHM industrielles s'appuient sur la saisie tactile pour l'interaction avec l'opérateur.

Deux technologies sont couramment utilisées.

Capacitif projeté (PCAP)

Le toucher capacitif projeté permet une interaction tactile multiple et est généralement associé à des surfaces en verre. Il est largement utilisé dans les interfaces industrielles modernes.

Touches résistives

Les systèmes tactiles résistifs peuvent être utilisés avec des gants ou un stylet et sont moins sensibles à l'eau ou aux contaminants. Certaines plates-formes d'équipement anciennes reposent encore sur cette technologie.

L'expérience du fournisseur en matière de réglage du contrôleur tactile et étalonnage de l'environnement peut influencer la fiabilité à long terme.

Collage optique

Le collage optique améliore la lisibilité de l'affichage et la durabilité de la structure.

Au cours de ce processus, l'espace d'air entre l'écran LCD et le verre de protection est rempli d'un adhésif transparent.

Les avantages comprennent

• réflexion interne réduite
• une meilleure visibilité de la lumière du soleil
• une rigidité structurelle accrue
• réduction du risque de condensation interne

La liaison optique est largement utilisée dans équipements de plein air et systèmes de transport.

Contrôleur d'affichage Électronique

Les écrans industriels comprennent généralement des cartes de contrôle qui convertissent les signaux du système dans le format requis par l'écran LCD.

L'électronique du contrôleur peut gérer :

• conversion de l'interface vidéo
• contrôle de la luminosité
• traitement de l'interface tactile
• gestion de l'énergie

Les fournisseurs qui fournissent cartes de contrôle validées et support micrologiciel peut simplifier l'intégration avec les plates-formes informatiques embarquées.

Comment choisir le bon fournisseur d'écrans industriels

Lors de l'évaluation d'une fournisseur d'écrans industriels, Les ingénieurs examinent généralement plusieurs facteurs techniques et opérationnels.

Le tableau ci-dessous résume les critères d'évaluation courants.

L'évaluation de ces facteurs dès le début du développement du produit permet d'éviter les reconceptions plus tard dans le cycle de vie de l'équipement.

Considérations techniques pour l'intégration de l'affichage industriel

La sélection d'un fournisseur nécessite également l'évaluation des contraintes environnementales, mécaniques et électriques.

Environnement Conditions de fonctionnement

Les équipements industriels peuvent fonctionner dans des environnements tels que

• températures élevées
• basses températures
• l'humidité
• exposition aux poussières
• vibration

Les écrans conçus pour l'électronique grand public ne peuvent souvent pas tolérer ces conditions.

Les modules d'affichage industriels supportent généralement des plages de température plus larges et des structures mécaniques plus robustes.

Les équipements extérieurs peuvent nécessiter des spécifications telles que Plage de fonctionnement de -20°C à +70°C, combinés à des matériaux résistants aux UV et à des boîtiers étanches.

Longs cycles de vie des produits

Les plates-formes d'équipement industriel restent souvent en production pendant 5-10 ans ou plus.

Cependant, les panneaux LCD grand public peuvent être abandonnés dans quelques années. Ce décalage peut entraîner des risques au niveau de la chaîne d'approvisionnement.

Les ingénieurs qui évaluent un fournisseur d'écrans industriels doivent donc examiner les points suivants :

• les engagements relatifs au cycle de vie des panneaux
• stratégies de remplacement forme-fonction
• aide à la reconception des composants en fin de vie
• la stabilité de la chaîne d'approvisionnement

Les fournisseurs qui gèrent activement les transitions du cycle de vie des panneaux contribuent à réduire les travaux de reconception imprévus.

Intégration mécanique

Les modules d'affichage doivent s'intégrer mécaniquement au boîtier de l'équipement.

Les facteurs importants sont les suivants :

• méthodes de montage
• dimensions de la lunette
• étanchéité environnementale
• acheminement des câbles
• accessibilité des connecteurs

Les fournisseurs d'écrans industriels proposent généralement Modèles CAO et dessins mécaniques pour soutenir la conception de l'enceinte.

Intégration électrique

Les écrans doivent fonctionner de manière fiable avec les systèmes informatiques intégrés.

Les considérations relatives à l'intégration peuvent inclure

• interfaces vidéo prises en charge, telles que LVDS, HDMI ou eDP
• compatibilité avec les processeurs embarqués
• pilotes de contrôleurs tactiles
• compatibilité électromagnétique avec l'électronique environnante

Les fournisseurs qui fournissent conceptions de référence et validation des contrôleurs peut réduire considérablement le temps de développement.

Applications typiques des écrans industriels

Les modules d'affichage industriels sont utilisés dans de nombreuses catégories d'équipements.

Infrastructure de recharge des VE

Les stations de recharge pour VE intègrent souvent des écrans extérieurs utilisés pour l'interaction avec l'utilisateur et les interfaces de paiement.

Ces systèmes nécessitent des écrans qui tolèrent :

• l'exposition directe au soleil
• variation de température
• fonctionnement continu

Des écrans à haute luminosité combinés à un collage optique sont couramment utilisés.

Équipement d'automatisation industrielle

Les équipements d'automatisation des usines intègrent souvent des écrans d'affichage :

• configuration de la machine
• surveillance des processus
• diagnostic et maintenance

La fiabilité pendant un fonctionnement industriel continu est une exigence importante.

Kiosques publics et terminaux en libre-service

Les kiosques de transport et les distributeurs de billets utilisent souvent des écrans tactiles industriels conçus pour une interaction fréquente avec le public.

Ces systèmes nécessitent généralement

• verre de couverture durable
• performance tactile stable
• montage mécanique renforcé

Systèmes d'infrastructure intelligents

Les équipements d'infrastructure tels que les systèmes de stationnement, les terminaux de billetterie et les dispositifs de contrôle d'accès peuvent rester en place pendant de nombreuses années.

Soutien à long terme du cycle de vie par le fournisseur d'écrans industriels est donc particulièrement importante.

Quand le choix d'un fournisseur d'écrans industriels s'impose

Travailler avec un fournisseur spécialisé dans les écrans industriels est généralement avantageux lorsque l'équipement est nécessaire :

• intégration mécanique personnalisée
• de longs cycles de vie des produits
• fonctionnement à l'extérieur
• interfaces tactiles intégrées
• soutien technique pendant le développement

Les fabricants OEM qui produisent des plates-formes d'équipement en volume modéré ou élevé bénéficient souvent d'une collaboration à long terme avec leurs fournisseurs.

Conclusion

Les écrans sont un élément essentiel des interfaces des équipements industriels modernes. Le choix du bon fournisseur d'écrans industriels nécessite l'évaluation de la technologie d'affichage, des exigences d'intégration du système et de la disponibilité à long terme des composants.

Une collaboration précoce avec un fournisseur expérimenté peut simplifier l'intégration, réduire les risques de développement et assurer un fonctionnement fiable de l'équipement tout au long du cycle de vie du produit.

En tenant compte des facteurs techniques et du cycle de vie, les fabricants OEM peuvent concevoir des plates-formes d'équipement destinées à un déploiement industriel à long terme.

FAQ

Qu'est-ce qui distingue un fournisseur d'écrans industriels d'un vendeur d'écrans grand public ?
Les fournisseurs d'écrans industriels proposent généralement des cycles de vie des produits plus longs, des plages de températures de fonctionnement plus larges et une personnalisation pour les équipements intégrés.

Quel niveau de luminosité est nécessaire pour les écrans industriels extérieurs ?
Les écrans industriels extérieurs nécessitent généralement des niveaux de luminosité supérieurs à 1000 cd/m² pour maintenir la lisibilité en cas d'exposition directe au soleil.

Combien de temps les modules d'affichage industriels restent-ils généralement disponibles ?
Les modules d'affichage industriels sont souvent utilisés pour 5-10 ans, selon la stratégie de cycle de vie du fabricant et du fournisseur de panneaux LCD.

Les écrans industriels peuvent-ils être personnalisés pour des équipements OEM ?
Oui. Les fournisseurs proposent souvent des options de personnalisation, notamment en ce qui concerne l'épaisseur du verre de couverture, les réglages de luminosité et les modifications de montage mécanique.

Quand un fournisseur d'écrans doit-il participer au développement de l'équipement ?
Idéalement au début de la conception du système, lorsque les dimensions du boîtier, les interfaces du contrôleur et les exigences environnementales sont définies.

Ressources connexes sur les écrans industriels

• Écrans tactiles industriels pour les équipements OEM
• Moniteurs industriels pour environnements difficiles
• Solutions d'affichage OEM personnalisées pour les systèmes industriels