OnLogic hat die Rugged Computer der Karbon-Serie für die Industrie 4.0 von Grund auf entwickelt. Ausgehend von Kundenanforderungen und anspruchsvollen deutschen Ingenieurqualifikationen entwickelte das Team diesen hochleistungsfähigen Rugged Computer mit vielen flexiblen Optionen, die ihn ideal für die Industrie 4.0 machen. Das Entwicklerteam von OnLogic wurde von Michael Kleiner geleitet, der sowohl einen Master-Abschluss als auch einen Doktortitel in Elektrotechnik von der Technischen Universität in München, Deutschland, besitzt. Seine deutsche Ingenieurausbildung bringt er täglich in seinen Job ein. Seit seiner Kindheit träumte Michael Kleiner davon, seinen eigenen Computer zu bauen. Zusammen mit den Innovatoren von OnLogic konnte er seinen Traum Wirklichkeit werden lassen.

Wir haben Michael interviewt, um einen Einblick in die Rugged Computer der Karbon-Serie zu erhalten. Dabei ging es unter anderem darum, warum sie entwickelt wurde, wie sie sich perfekt für die Industrie 4.0 eignet – insbesondere für den Einsatz im Fahrzeug – und wie sein deutscher Hintergrund die Entwicklung von Karbon beeinflusst hat. Zuerst ein kleiner Bericht über Michael, in seinen eigenen Worten.

Wir stellen vor: Michael Kleiner

Mein Name ist Michael Kleiner und ich habe die Ehre, bei OnLogic die Entwicklung zu leiten. Schon als Junge haben mich Computer und Technologie fasziniert und ich habe Anfang der 80er Jahre, als die ersten Heimcomputer auf den Markt kamen, all meine Ersparnisse eingesetzt, um mir einen zu kaufen.

Er träumte von der Entwicklung seines eigenen Computers

Mein Traum war lange Zeit, selbst einen Computer zu bauen. Daher habe ich meine Computer auseinandergebaut, die einzelnen Komponenten studiert und Programmiersprachen wie zum Beispiel Maschinensprache gelernt. Ich wollte unbedingt verstehen, wie genau ein Computer funktioniert. Ich habe später in München Elektrotechnik studiert und entschieden, mich auf die Mikroelektronik zu fokussieren. Ich kam im Rahmen eines Technologieprojekts bezüglich DRAMs in der zweiten Hälfte der 90er Jahre in die USA. Das war sehr herausfordernd und spannend. Ich habe damals zunächst im Schaltungsdesign gearbeitet und später Entwicklungsteams in den USA, Deutschland und China geleitet.

Ich bin nun seit 2015 bei OnLogic und das Entwicklungsteam, das ich leite, ist dafür verantwortlich, unseren Kunden Spitzentechnologien im Industrie-Computer-Bereich zur Verfügung zu stellen. Das Team hat alle Fähigkeiten, Computer von Grund auf zu entwickeln.

Rugged Computer der nächsten Generation für die Industrie 4.0 – die Karbon-Serie

Michaels Kindheitstraum wurde wahr, als er das OnLogic-Entwicklungsteam leitete, um die Karbon-Serie zu entwickeln. In seinen eigenen Worten erzählt Michael über den Entwicklungsprozess für diese nächste Generation von Rugged Computern für die Industrie 4.0 und warum der Karbon entworfen wurde.

Kundenorientiertes Design

Wir haben die Anforderungen des Marktes aus der ganzheitlichen Perspektive betrachtet. Wir arbeiten direkt mit Endkunden zusammen, um deren Herausforderungen in Bezug auf Hardware und Software zu verstehen. Bei der Karbon-Serie geht es um den richtigen Computer für die Endanwendung. Durch die Verwendung eines modularen Ansatzes können wir den Computer und die Schnittstellen an die genauen Anforderungen der Kunden anpassen und gleichzeitig flexibel agieren, wenn sich diese ändern sollten, ohne dass der Kunde die Basisplattform wechseln muss.

Karbon sprengt die Grenzen des Rugged Computing

Um dies zu erreichen, mussten wir die Grenzen des Rugged Computing in vielerlei Hinsicht neu definieren. Zum Beispiel in Bezug auf die Rechenleistung, die in den kleinen Formfaktor integriert werden kann. Die Integration von Hochleistungs-Intel Core i CPUs oder gar 80-W-Xeon-Prozessoren erforderte ein sehr anspruchsvolles thermisches Design.

Karbon für die Flexibilität des Rugged Computing

Ein weiterer Aspekt, der für die Entwicklung der Karbon-Produkte von entscheidender Bedeutung war, ist die Flexibilität und Vielseitigkeit, ohne die Kosten des Basissystems zu beeinträchtigen. Durch die Entwicklung unserer Modbay-Erweiterungsplattform und die Nutzung von PCIe-Erweiterungen können Anwender den Funktionsumfang für ihre spezifische Anwendung optimieren. Um das System so flexibel wie möglich zu gestalten, haben wir auch einen Mikrocontroller integriert, den der Kunde für viele hilfreiche Funktionen einsetzen kann. Er kann dabei helfen, Funktionen im K300 und K700 zu kombinieren und dadurch andere Hardware zu eliminieren.

OnLogic Standards erhalten

Es war uns natürlich auch wichtig, dass Karbon die Erwartungen unserer Kunden bezüglich der außerordentlichen Zuverlässigkeit sowie der hohen Leistungsfähigkeit bei extremen Umgebungsbedingungen erfüllt, während die Designästhetik von funktionaler Eleganz geprägt ist.

Ich denke, dass uns letztlich all diese Aspekte bei der Entwicklung gelungen sind. Die Kreativität unserer Ingenieure spiegelt sich deutlich im K300 und K700 wider.

Karbon und der deutsche Markt

Wir haben Michael gefragt, wie Deutschland beim Entwurf der Karbon-Serie im Blick behalten wurde und in welche deutschen Industriezweige Karbon seiner Ansicht nach perfekt passen würde.

Deutsche Firmen sind oft technologieführend und benötigen qualitativ hochwertige, äußerst zuverlässige Lösungen mit hoher Leistungsfähigkeit – und das ist genau der Punkt, an dem der K300 und K700 ins Spiel kommen. Es gibt eine Vielzahl möglicher Anwendungsgebiete, wo der K300 und K700 von Vorteil sind. Das beinhaltet Fabriken, Anwendungen mit künstlicher Intelligenz, Maschinenbauer, öffentliche Verkehrsmittel und Schienen, autonome Fahrzeuge und vieles mehr. Um ein paar Beispiele zu nennen: Einer unserer Kunden in Deutschland evaluiert den K700 für den Schienenverkehr. Ein Fahrzeughersteller verwendet unsere Produkte der Karbon-Serie zur Datenakquisition in Testfahrzeugen. Ein anderer Kunde setzt die Produkte zur Verarbeitung von Daten in seiner Flotte von Servicefahrzeugen ein. Unsere Geschäftsstelle in den Niederlanden verfügt über Fertigung, Vertrieb und technischen Support und unterstützt somit unsere deutschen Kunden aus unmittelbarer Nähe.

Die Karbon-Serie: K300 und K700

Michael und sein Team erfüllten die Kundenanforderungen, indem sie die ersten beiden Angebote unserer Karbon-Serie – den K300 und K700 – entwickelten. Michael erklärt hier den Unterschied zwischen den beiden Einheiten.

Der K300 und der K700 sind Geschwister

Die beiden sind wie Geschwister – der K300 ist der kleinere und der K700 ist der größere.

K300 – ein kompaktes Kraftwerk

Der K300 glänzt durch seine Kompaktheit und seine Flexibilität. Er verfügt über die effiziente Intel Apollo Lake-Verarbeitung, die für das „Computing im Edge“ gebaut wurde. Damit ist er ideal geeignet für viele Embedded-Anwendungen und bietet ein hohes Maß an Erweiterbarkeit und Flexibilität.

K700 – erweiterte High-Performance

Der K700 hingegen ist die Hochleistungsvariante und bietet noch mehr Erweiterungsfähigkeit, beispielsweise über die beiden kundenspezifischen ModBay-Steckplätze oder die PCIe-Erweiterung.

Die Gemeinsamkeiten des K300 und des K700

  • Beide bieten fortschrittliche Funktionen für Automobilanwendungen wie z. B. Zündungserkennung und die Erkennung niedriger Batteriespannungen.
  • Die beiden können Umgebungstemperaturen von -25 °C bis +70 °C bewältigen, der K700 sogar bis hinunter auf -40 °C.
  • Beide beinhalten Optionen für die Integration von 4G LTE oder Cat M1.
  • Die beiden bieten die Fähigkeit zur Einbindung von Movidius & Google Coral.
  • Sie können Stößen und Vibrationen von 50G standhalten.

Rugged Computer für den Gebrauch im Fahrzeug in der Industrie 4.0

Die Industrie 4.0 hat den Bedarf für die Verwendung in Kraftfahrzeugen und diese Anwendungen waren die ersten Einsätze der Karbon-Serie. Wir fragten Michael, ob er erklären könne, warum sich die Karbon-Serie für den Einsatz im Fahrzeug auszeichnet.

Karbon für den Einsatz in Fahrzeugen

Als Rugged Systeme sind die Computer der Karbon-Serie für den Einsatz im Fahrzeug konzipiert und erfüllen zum Beispiel die EN50155-Norm für rollendes Material sowie E-Mark. Sie können den Schock- und Vibrationsanforderungen in diesen Anwendungen ebenso gerecht werden wie dem breiten Temperaturbereich, der in einem Fahrzeug auftreten kann – von einer kalten Nacht im Winter in Norwegen bis zu einem heißen Tag in der Sonne in Spanien. Es ist die Verlässlichkeit im Extrembereich, die diese Systeme bieten. Und viele unserer Kunden haben K300- und K700-Systeme über ausgedehnte Zeiträume im Einsatz und in Gebrauch. Wir haben Kunden, die unseren K700 in Fahrzeugen einsetzen, in denen der Computer viele Überwachungsfunktionen über Kameras und Sensoren ausführt und die eingebaute Zündungssteuerung dazu beiträgt, Datenverluste zu verhindern und einen reibungslosen Leistungszyklus zu gewährleisten.

Keine Limits

Andere Merkmale wie die CAN-Bus-Schnittstelle können bei Fahrzeuganwendungen ebenfalls praktisch sein. Wir bieten auch GPS-Erweiterungsoptionen an. Diese helfen bei der Fahrzeugortung und Geschwindigkeitsermittlung, die einige unserer Kunden nutzen. Außerdem haben wir Maßnahmen ergriffen, um den Strom im Standby-Modus bei zündungsgesteuerten Anwendungen auf ein so niedriges Niveau zu reduzieren, dass es mehr als ein Jahr dauern würde, bis eine typische Bleisäure-Autobatterie leer ist. Das bedeutet: Umweltfaktoren oder die Selbstentladung der Batterie können ein begrenzender Faktor für die Bestimmung der Batterielebensdauer im Standby-Modus sein. Für das Karbon-System trifft dies nicht zu.

Wir laden Sie ein, die Rugged Computer der Karbon-Serie kennenzulernen und sich selbst davon zu überzeugen, wie sie den exakten deutschen Technikstandards entsprechen, die von unserem Leiter für Entwicklung und Produktmanagement festgelegt wurden.