логотип Rittal

HEITEC: механика + электроника

№ 6’2014
PDF версия
Мощная электроника должна быть с умом «упакована» в подходящую корпусную технику.

HEITEC_LogoПри разработке промышленных электронных систем с момента зарождения идеи будущего продукта до его внедрения выбор правильной системной архитектуры и корпусной техники имеет определяющее значение для эффективности конечного продукта. В идеальном случае стандартного конструктива может оказаться вполне достаточно для размещения как механики, так и электроники. Тем не менее довольно часто ключом к технологичному и оптимальному с коммерческой точки зрения решению является продуманная комбинация стандартных элементов и элементов специального исполнения. Причина этого в том, что конкурентоспособность систем все больше зависит от сокращения расходов на проведение опытно-конструкторских работ при одновременном повышении качества продуктов и техпроцессов. Таким образом, с одной стороны, речь идет о тщательном сопоставлении технологии и эффективности затрат, но с другой — все кусочки этого паззла должны идеально подходить друг к другу, и это при постоянно возрастающей сложности приложений и расширении областей применения.

Именно на выбор подходящей корпусной техники и интеграцию «внутренней механики» может потребоваться очень много времени. От корпусной техники требуется гибкость, основательное использование всевозможных ноу-хау и не в последнюю очередь широкий ассортимент, благодаря которому можно быстро найти надежное и оптимальное решение.

Линейка продукции компании HEITEC наряду с классическими конструктивами для электроники охватывает также электронные крейты, отдельные комплектующие и вспомогательное оборудование для этих корпусов, а также настольные и системные шасси. Кроме того, предлагаются заказные корпуса и изделия специсполнения (customer design), отвечающие требованиям клиента. Ассортимент продукции непрерывно совершенствуется и соответствует самым последним технологическим стандартам. Значительную долю занимает техника, имеющая 19″ исполнение: ее используют в качестве конструктивных блоков, что позволяет легко, быстро и с минимальными затратами реализовать гибкие и надежные промышленные решения для различных областей применения.

Имеется около 2000 наименований одних только конструкционных элементов для размещения электроники, вроде направляющих для карт или выталкивающих ручек, плюс шесть серий корпусов встраиваемого и настольного исполнений, на основе которых можно реализовать практически бесконечное количество корпусных решений. Эти решения могут охватывать классические 19″ корпуса, а также корпуса, которые меньше/уже или больше/шире, например 21″. Для этой надежной и отлаженной технологии постоянно возникают новые области применения. В действительности в конечных приложениях реализуются индивидуально сконфигурированные системные платформы, которые хотя и создаются на основе стандартных компонентов (механика и/или кросс-плата и/или электропитание и т. д.), все же соответствующим образом специально приспособлены к конкретному приложению, или же могут применяться индивидуально разработанные и изготовленные для соответствующего проекта компоненты.

И если это должна быть чуть больше чем просто корпусная техника, то представленные в компании HEITEC компетенции по разработке, изготовлению и логистике, большое количество обслуживаемых сфер промышленности и широкий ассортимент продукции создают идеальные условия для реализации полноценных системных решений. Проекты по разработке в крайне динамично развивающейся сфере электронной промышленности требуют как использования ноу-хау, отвечающих последнему слову техники, так и опыта в реализации больших, комплексных проектов. Клиент получает компетентный подход в области разработки аппаратного обеспечения, топологии, программного обеспечения, механики, а также тестирования и ввода в эксплуатацию. И все это выполняется одной компанией «из одних рук».

Прежде всего, в концепции совокупной системы должно быть проанализировано много параметров: специфические требования клиента и области применения приложения, температурные диапазоны, IP-защищенность, соблюдение ЭМС, отказо-устойчивость и т. д.

Высокая производительность и точность, эффективная реализация, а также простая адаптация к конкретному конечному приложению — все эти требования предъявляются не только к электронике, но и к каждому элементу системы. Многообразие продуктов, а также глубокие знания в области технологии, локальное представительство, быстрые сроки поставки являются важными аспектами, которые свидетельствуют в пользу поставщика оборудования. Тесное сотрудничество проектного менеджмента и заказчика определенно приносит свои плоды: пожелания по изменению в серии могут быстро воплотиться в производстве, и новшества могут быть сразу интегрированы в текущую серию.

Некоторые примеры

Возрастающая плотность компоновки, миниатюризация, увеличивающаяся производительность, растущая вместе с тем рассеиваемая мощность и выделяемое вследствие этого тепло — во многих случаях все это грозит простоем оборудования, ненужной потерей энергии, а также значительным сокращением срока службы конструктивных элементов. Поэтому отводу из системы тепла уделяется особое внимание. Здесь даже незначительные перестановки/модификации элементов корпуса, а также электронных компонентов могут вызвать серьезные изменения. Для этого необходимо внедрять инженерные ноу-хау, касающиеся механической части и обеспечивающие удобство обслуживания.

В конкретном случае применения промышленного ПК в центре корпуса была установлена высокопроизводительная материнская плата. Ввиду своей высокой мощности процессор выделял большое количество тепла. HEITEC переставила располагавшиеся в корпусе промышленного ПК вентиляторы: они были смещены с краев в центр. Элементарное, на первый взгляд, решение оказалось весьма эффективным. По причине растущей производительности процессоры нуждаются в большем количестве энергии, поэтому продуманная система распределения тепла и группирование вентиляторов вокруг «горячей точки» крайне важны. При этом была реализована возможность легко достать и очистить фильтрующие прокладки.

Промышленный ПК: реализация охлаждения

Промышленный ПК: реализация охлаждения

Другой пример гибкого использования корпусной техники в сочетании с необходимым ноу-хау: чтобы использовать стандартную систему высотой 3U для специального приложения, от которого требовалась высокая вычислительная мощность и, следовательно, более эффективное охлаждение, проектировщики компании HEITEC разработали дополнительный кожух высотой 1U, который был установлен сверху, и таким образом высота системы стала больше на 45 мм. После этого радиатор специального исполнения был размещен в корпусе. Кроме того, разделение на монтажные компоненты (с одной стороны — предварительно собранный корпус с подводом электропитания и вентилятором, а с другой — периферия для ПК с графической картой и т. д.) позволило распараллелить рабочие процессы. Это означает не только значительное снижение производственных расходов и большую гибкость, но и более быструю доставку, что обеспечивает преимущество в конкурентной борьбе на рынке. Таким образом производственный цикл этого приложения был снижен наполовину.

В другом проекте была достигнута высокая готовность и отказоустойчивость всей системы. Здесь опять же помогла уникальная комбинация широкого спектра стандартных корпусных деталей с ноу-хау в области разработок и производства компании HEITEC, которое можно использовать при разработке специальных проектов. Чтобы гарантировать, что охлаждение сложной 21 системы будет обеспечиваться даже в случае выхода из строя отдельных вентиляторов, инженеры фирмы HEITEC предусмотрели избыточность вентиляторов с продуманной механической конструкцией воздушных заслонок. Они функционируют таким образом, что при выходе из строя отдельных вентиляторов равномерно распределяют воздушный поток в системе и гарантируют достаточное охлаждение.

Сложные промышленные системы: система с высоким коэффициентом готовности и резервированием

Сложные промышленные системы: система с высоким коэффициентом готовности и резервированием

Даже для систем электропитания, которые обычно питают куда более сложные приложения, комбинация из стандартных продуктов и индивидуальных решений может иметь смысл. Продукты, представленные в каталоге HEITEC, следует рассматривать в качестве примеров, подходящих для типовых стандартных областей применения, но, помимо этого, имеется многообразие как других «готовых» решений, так и решений специального исполнения. Однако стоит заметить, что в области систем электропитания ситуация такова, что действительно сложные новые решения требуются лишь в редких случаях, так как выбор уже имеющихся продуктов достаточно велик, и можно добиться очень многого путем незначительных модификаций. Так как технические варианты решений базируются на принципах технической и экономической рациональности, готовое решение, если оно доступно, является наиболее предпочтительным.

Многие области применения подлежат строгим правилам сертификации и 100%-ному выполнению требований: полное документируемое отслеживание партий приобретаемой продукции, осуществление производства согласно утвержденным процессам, контроль технологических процессов, а также подтверждаемое в любое время соблюдение действующих норм и директив. Ввиду строгих требований к качеству и растущей механизации необходимо полное обеспечение качества с помощью интеллектуальных систем. Качество и надежность процессов являются абсолютной «мерой», так как от них также зависит качество конечных продуктов и, не в последнюю очередь, «надежность», распространяющаяся, в том числе, на способность к осуществлению поставки даже при высоком спросе. Кроме того, предполагается, что внедренные на рынок продукты остаются доступными длительное время, включая многолетнюю поддержку на протяжении жизненного цикла.

А если установленные требования изменятся? Какие последствия это будет иметь в регуляторном, технологическом плане и в плане оценки технических рисков? Возможно, потребуется реинжиниринг и затем последующая сертификация. Видно, что поддержка на протяжении жизненного цикла оказывается самой сложной задачей. Такой партнер, как HEITEC, имея огромный опыт в области корпусной техники, в состоянии предоставить услуги по разработке и производству, что существенно облегчает эту задачу. В конце концов, опыт и знания, как можно не только эффективно сконструировать систему, но и быстро и экономично («проектирование с учетом оптимальной реализации») ее установить, являются решающим фактором не только для обслуживания и дооснащения продукта, но и для ускорения его производства.

 

Заключение

Компания HEITEC располагает широким ассортиментом стандартных элементов и корпусов, а также предварительно собранных систем, которые могут быть адаптированы к специальным техническим требованиям и специфическим условиям заказчика, и занимается разработкой индивидуальных решений для корпусов и систем. Таким образом, заказчик получает не только оптимизированное с технической точки зрения и относительно затрат решение, но и частично или полностью законченный продукт, согласованный с соответствующим процессом формирования изделия, соблюдая компромисс между функциональностью и системными затратами. На самом высшем уровне интеграции это может быть сложное законченное системное решение, включающее в себя как стандартные корпусные элементы, так и докупленные компоненты и/или специально разработанные и изготовленные механические детали и электронные модули, а также уже предустановленное программное обеспечение, что позволяет заказчику сконцентрироваться на своей основной деятельности.

Контактное лицо:
Алексей Сергеевич Катютин,
менеджер по продукции
ООО «РИТТАЛ»
Тел. +7 (495) 775-02-30 (доп. 1243)
e‑mail: a.katyutin@rittal.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *