Conceção de ecrãs industriais personalizados: dos requisitos à produção

A conceção de ecrãs industriais personalizados faz sentido quando um monitor industrial padrão não consegue satisfazer os requisitos de instalação, funcionamento ou manutenção do equipamento. O trabalho pode envolver um vidro de proteção diferente, suportes de montagem adaptados ou um conjunto completo de ecrã concebido à medida do sistema anfitrião.

Comece por identificar o que o produto padrão não consegue fazer. Isso define o âmbito do desenvolvimento, os testes necessários e se a personalização compensa o custo. Um monitor que já cumpre os requisitos pode precisar apenas de testes de instalação, e não de uma reformulação.

Quando é que um ecrã industrial necessita de personalização?

O tamanho do ecrã raramente é a única limitação. Um ecrã pode ter a diagonal e a resolução adequadas e, mesmo assim, não ser adequado para o equipamento final.

Entre os motivos mais comuns para personalizar, destacam-se:

• Desajuste mecânico: a caixa, os pontos de fixação ou a profundidade traseira não são compatíveis com o equipamento.
• Problemas de ligação: os conectores encontram um obstáculo, os cabos não podem dobrar-se com segurança ou o dispositivo anfitrião necessita de uma entrada diferente.
• Funcionamento pouco fiável: O desempenho do ecrã tátil pode variar em função do vidro final, das luvas, da ligação à terra ou das condições elétricas.
• Visibilidade deficiente após a instalação: os reflexos ou a temperatura do invólucro impedem que o ecrã cumpra os requisitos de visualização.
• Manutenção difícil: A substituição do ecrã implica a desmontagem de equipamento não relacionado.

Descreva o problema antes de especificar a solução. “O cabo HDMI interfere com a porta do armário” fornece ao fornecedor uma restrição útil ao nível do design. “Precisamos de um monitor totalmente personalizado” não define o que é que tem de mudar.

Comparar os dados disponíveis monitores industriais tendo em conta estas limitações antes de avançar com o desenvolvimento.

Escolha o nível certo de personalização

Um monitor personalizado não requer necessariamente um painel LCD desenvolvido de raiz. Muitos projetos utilizam um LCD industrial e um controlador já existentes, com alterações no conjunto tátil, na mecânica ou nas ligações.

Abordagem	Quando for o caso	O que verificar
Monitor industrial padrão	Um modelo já existente cumpre os requisitos essenciais.	Instalação, compatibilidade com o equipamento anfitrião e funcionamento no equipamento.
Monitor padrão modificado	As alterações limitam-se a elementos como vidro, suportes, cabos ou configuração.	Quais são as especificações existentes que continuam válidas e o que é necessário voltar a testar.
Conjunto de ecrã personalizado	É necessário resolver em conjunto vários requisitos mecânicos, óticos ou elétricos.	Âmbito do desenvolvimento, responsabilidades, custos de engenharia e critérios de aceitação.

Por exemplo, um monitor que se adapte a um armário já existente, mas cujos conectores sejam inacessíveis, poderá necessitar apenas de uma reorganização das ligações. Substituir o ecrã LCD, o sensor tátil e a caixa ao mesmo tempo implicaria um trabalho adicional, sem que isso melhorasse necessariamente o resultado.

Acorde também sobre o produto a entregar: um módulo LCD e tátil, um monitor completo com entradas de vídeo e alimentação, ou um PC de painel com capacidade de processamento incluída. Estas opções implicam diferentes responsabilidades de integração.

Definir os requisitos de equipamento antes do início da conceção

Um requisito útil descreve as condições em que o ecrã deve funcionar e como será verificado o seu bom funcionamento. Distinga as restrições fixas das preferências, para que o fornecedor saiba onde são possíveis alternativas.

Requisito	Informações a fornecer
Instalação	Abertura do armário, profundidade disponível, pontos de fixação, espaço livre para os conectores e sentido de remoção.
Visualização e funcionamento	Conteúdo exibido, distância de visualização, orientação, uso de luvas e contacto previsto com a água.
Ligação ao anfitrião	Modelo do host, saída de vídeo, interface tátil, tensão de entrada e disposição dos cabos.
Condições ambientais	Iluminação, temperatura no interior do equipamento, poeira, humidade, vibração e cargas elétricas nas proximidades.
Produção	Quantidade de protótipos, procura anual prevista, calendário de aprovação e vida útil prevista.

Um desenho do invólucro e uma descrição do problema por resolver são, muitas vezes, suficientes para uma discussão inicial. Os requisitos em falta devem ser acordados como pontos a rever antes da aprovação dos desenhos e dos componentes.

No caso de projetos de substituição, inclua o modelo existente e a respetiva documentação. A correspondência da diagonal do ecrã não garante a compatibilidade mecânica ou elétrica.

Resolver os compromissos de conceção que afetam a integração

Vidro de proteção, desempenho tátil e proteção frontal

O vidro de cobertura afeta a aparência, o comportamento em caso de impacto e a resposta tátil. Verifique a sua espessura, a borda impressa, o suporte e a vedação, juntamente com o sensor e o controlador.

Caso seja necessário utilizar luvas ou realizar operações em ambiente húmido, defina as condições reais. Realize ensaios com luvas representativas e exposição à água, utilizando o vidro pretendido e a disposição de ligação à terra prevista. Um ensaio bem-sucedido com os dedos nus numa amostra solta não é suficiente.

Sempre que for especificado um índice IP ou de impacto, é necessário chegar a acordo quanto ao conjunto testado e às condições de montagem. As especificações dos componentes, por si só, não garantem a proteção na junção entre o ecrã e a caixa.

Legibilidade, luminosidade e calor

Defina os requisitos de visualização antes de selecionar um valor de brilho. O ângulo de instalação, a luz refletida, o vidro de proteção e o conteúdo exibido afetam a legibilidade.

O aumento da potência da retroiluminação pode aumentar a carga térmica. Verifique se o ecrã proposto consegue manter o desempenho exigido no interior do invólucro à temperatura de funcionamento prevista. O Guia de seleção de monitores legíveis à luz solar explica as considerações ópticas com mais pormenor.

A revisão do projeto deve identificar quem define as condições térmicas do armário e quem verifica o resultado da instalação. Uma especificação relativa à temperatura ambiente para o ecrã não descreve todas as temperaturas no interior de uma máquina em funcionamento.

Interfaces, passagem de cabos e espaço de instalação

Confirme que as ligações de vídeo, toque e alimentação são feitas separadamente. Num monitor tátil típico, o cabo de vídeo transmite a imagem, enquanto uma ligação separada envia os dados táteis para o computador anfitrião.

O nome de uma interface é apenas uma parte da especificação. Verifique a sincronização de vídeo suportada, os conectores, o comprimento do cabo, os requisitos de alimentação e o comportamento no arranque. No caso de ligações diretas a ecrãs LCD, confirme a disposição exata dos pinos do painel e os requisitos elétricos.

Deixe espaço para os conectores, as curvas dos cabos e as ferramentas de manutenção. Verifique a ligação à terra e o traçado dos cabos em relação à disposição do equipamento; caso contrário, mesmo uma instalação mecanicamente correta poderá apresentar um funcionamento intermitente após a instalação.

Fixação, suporte mecânico e acesso para manutenção

A colagem ótica pode reduzir as reflexões internas, mas também altera as opções de montagem e reparação. Decida se o serviço de assistência no local irá substituir peças individuais ou o conjunto colado na totalidade.

A montagem deve suportar o ecrã sem exercer pressão desigual sobre o LCD. Verifique as tolerâncias da estrutura, a fixação e a compressão da junta na estrutura final.

Incluir a remoção na revisão do projeto. Uma unidade que passe pela abertura durante a montagem pode ser difícil de substituir depois de o equipamento circundante estar instalado.

O que influencia o custo e o prazo de entrega de ecrãs personalizados?

Os custos dependem das alterações e da forma como estas são verificadas. O desenvolvimento de novas ferramentas, vidro personalizado, circuitos e firmware pode implicar custos de engenharia não recorrentes. As quantidades mínimas de encomenda podem também resultar de componentes específicos.

Solicite orçamentos para distinguir:

• Custos de engenharia ou de ferramentas e o que estes incluem.
• Preço da amostra e cálculo do preço de produção com base na quantidade prevista para a encomenda.
• Responsabilidades em matéria de testes, documentação e aprovação.
• Prazo de entrega de amostras e prazo de entrega de encomendas repetidas.
• Condições para alterações ao projeto após a aprovação.

Uma modificação de projeto já existente e um novo conjunto não devem ser comparados apenas com base no preço unitário. Verifique também a disponibilidade dos componentes e o trabalho de validação. Chegar a um acordo atempado sobre o invólucro, as interfaces e as condições de funcionamento ajuda a evitar revisões repetidas das amostras.

Validar o protótipo e fixar a configuração de produção

Instale o protótipo num equipamento representativo. Chegue a acordo sobre os critérios de aceitação antes dos testes, para que ambas as equipas saibam o que constitui a aprovação.

Verifique o encaixe mecânico, a legibilidade, o funcionamento por toque, o funcionamento contínuo, a interrupção de alimentação e o reinício. Realize testes com as cargas elétricas relevantes em funcionamento e conclua os testes ambientais ou de proteção exigidos pelo projeto. Confirme se o ecrã pode ser removido através do acesso de manutenção previsto.

Após a aprovação, registe a revisão do desenho, a especificação, a lista de materiais, o firmware e os requisitos de inspeção. Defina como serão analisadas as substituições de componentes propostas e quais as alterações que exigem um novo teste do equipamento.

O abastecimento a longo prazo também requer um plano. É necessário debater os avisos de descontinuação, a avaliação de componentes de substituição e as unidades de reserva, em vez de partir do princípio de que um modelo inalterado continuará disponível indefinidamente.

O que enviar para uma revisão inicial do projeto

Envie o pedido de equipamento, a especificação relativa à limitação da corrente e quaisquer desenhos ou fotografias disponíveis. Inclua a interface do equipamento anfitrião, as condições de funcionamento, os requisitos relativos às amostras e a quantidade de produção prevista.

A Eagle Touch pode analisar estes detalhes através do seu serviço de soluções táticas personalizadas e recomendar se é mais adequado um monitor padrão, um modelo modificado ou um conjunto personalizado. Se a especificação estiver incompleta, comece pelo desenho do armário e pelo problema que precisa de resolver.