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Wie Sie den besten Industrie-Computer wählen

Von ·Kategorien: Industrielles IoT·Published On: Juli 30th, 2021·13 min read·

Die Frage, die ich öfter als jede andere höre, ist: „Wie wähle ich den besten Industrie-Computer aus?“ Ich arbeite seit den letzten dreieinhalb Jahren im technischen Vertriebsteam hier bei OnLogic. In dieser Zeit habe ich Hunderten von Kund:innen geholfen, diese Frage zu beantworten. Gemeinsam mit ihnen habe ich den Industrie-Computer gefunden, der ihre Ansprüche am besten erfüllt.

Ich habe im Laufe der Zeit gelernt, dass den besten Industrie-Computer zu wählen, stets auf denselben grundlegenden Fragen beruht. Dabei spielt es keine Rolle, wie einzigartig oder innovativ ein Projekt ist. Mit einem 12-stufigen Prozess helfe ich Kund:innen bei der Auswahl der besten Industrie-Computer– oder Rugged-Hardwarelösung zur Erfüllung ihrer Projektziele.

Checkliste zur Auswahl von Hardware

  1. Prozessor
  2. RAM
  3. Speicher
  4. I/O
  5. Netzwerkverbindung (mit/ohne Kabel/4G etc.)
  6. Temperaturbereich
  7. Leistung
  8. Formfaktor
  9. Befestigung
  10. Lebenszyklus
  11. Regulatorisches
  12. Budget

Ich werde die einzelnen Schritte in zwei Artikeln behandeln. Teil I dreht sich um die Hardware-Anforderungen. Teil II (folgt demnächst!) befasst sich mit der Umgebung und den Anforderungen des Unternehmens.  

Schritt 1: Wie viel Rechenleistung benötigen Sie für Ihren besten Industrie-Computer?

Wenn Sie daran arbeiten, einen vorhandenen Computer zu ersetzen oder aufzurüsten, gestaltet sich der Prozess recht einfach. Finden Sie heraus, welchen Prozessor Sie jetzt haben: wie bewältigt er die Arbeitslast? Die meisten Betriebssysteme ermöglichen es Ihnen, Details zu Ihrem Computer über das Einstellungsmenü anzuzeigen. Ihr Systemmonitor wird Ihnen zeigen, wie Ihre derzeitige CPU die Arbeit bewältigt. Geben Sie dann Ihre Modellnummer auf einer Benchmarking-Website ein. Benchmarking-Websites helfen Ihnen, Prozessoren verschiedener Generationen mit unterschiedlicher TDP (Thermal Design Power) praxisnah miteinander zu vergleichen. Außerdem können Sie auch AMD®- und Intel®-Prozessoren miteinander vergleichen.

Entgegen dem, was Sie vielleicht in einer Softwareanforderung sehen, sind nicht alle i7 gleich konstruiert. Ein kurzes Beispiel: Werfen wir einen Blick auf den PassMark-Wert: Vergleichen wir die Ivy Bridge i7-3612QM CPU bei 2,10 GHz mit dem neuen Comet Lake i7-10700T bei 2,00 GHz vergleichen, erhalten wir Werte von 4.364 beziehungsweise 12.425. Das ist fast das Dreifache der Leistung bei der neuesten i7-Generation. Sogar der Comet Lake i3-10100T würde Ihnen fast die doppelte Rechenleistung der älteren i7-Generation bieten. 

Kund:innen, die Programme ausführen, welche von der älteren Hardware problemlos bewältigt werden, sollten darüber nachdenken, einen modernen Prozessor der unteren Klasse zu verwenden. Dadurch können sie Kosten sparen und unnötige Betriebsausgaben reduzieren.

Es ist kein Industrie-Computer zum Benchmarking vorhanden?

Was sollten Sie tun, wenn Ihnen kein PC zur Verfügung steht, den Sie als Benchmark verwenden können? Das Beste ist, die von Ihrem Software-Anbieter genannten Hardware-Anforderungen zu überprüfen. Anschließend können wir eine fundierte Annahme treffen. Sie basiert auf den Funktionen, die Sie verwenden werden, dem Zeitpunkt, zu dem die Software geschrieben wurde und darauf, welche Prozessoren zu jener Zeit „modern“ waren, als ein i5 oder mehr gefordert wurde. Daher ist es so wichtig, in Ihrem Projektzeitplan genügend Zeit für das Prototyping einzuplanen. Wir empfehlen, die Spezifikationen für den Prototyp großzügig zu bemessen. Skalieren Sie, wenn Sie zur Massenproduktion übergehen. Wenn Sie ein Großprojekt haben, können Sie sich durch unser „TryLogic“-Programm für einen risikofreien Prototypen qualifizieren. Dabei haben Sie eine Testphase von 30 Tagen .

Schritt 2: Wie viel RAM brauchen Sie?

Beginnen Sie ähnlich wie in Schritt 1 damit, sich anzusehen, was Sie jetzt haben und wie es sich verhält. Das ist Ihre beste Chance, die optimale Konfiguration zu finden. Wenn Sie ohne eine bestehende Lösung einsteigen, nutzen wir ebenfalls die gleiche Methode, um bei der Erstellung eines Prototyps zu helfen. Überprüfen Sie die von Ihrem Softwareunternehmen vorgegebenen Hardware-Anforderungen. Im Zweifelsfall sollten Sie den Prototypen leicht überspezifizieren.

Weitere zu beachtende Punkte sind die Speichergeschwindigkeit und die Entscheidung zwischen Single-Channel und Dual-Channel. Sofern Sie keine speziellen Anforderungen haben, macht dies in der Welt des Embedded-Computing selten einen großen Unterschied. Die meisten Kund:innen werden ihre Entscheidung auf Basis der Verfügbarkeit und der Kosten treffen. Wenn Sie zum Beispiel sehen, dass das 8-GB-RAM-Modul nicht lieferbar ist, entscheiden Sie sich für zwei 4-GB-Module. Da alle unsere Kosten auf den Marktpreisen für Komponenten basieren, kann es manchmal die kostengünstigere Wahl sein, zwei 16-GB-Module anstelle eines 32-GB-Moduls zu wählen.

ECC (Error-correcting Code) ist eine weitere Art von RAM. ECC wird meist in Serveranwendungen benötigt und hat in der Regel höhere Kosten. Zwar unterstützen nicht alle Motherboards ECC, aber es ist oft eine gute Wahl für Rugged-Systeme oder unternehmenskritische Anwendungen.

Foto eines ECC-Speicherchips

Schritt 3: Wie viel Speicherplatz benötigen Sie?

Es gibt viele verschiedene Arten von Speichern. Jeder hat seine Bestimmung. In Industrie- und Rugged-Computern ist Solid State fast immer am zuverlässigsten. Für die meisten Anwendungen gibt es bei der Leistung in der Praxis kaum Unterschiede zwischen den auf unserer Website erhältlichen modernen SSDs. Wenn Sie Massenspeicher mit großer Kapazität benötigen, kann eine HDD eine vernünftige Wahl sein. Sie hält die Kosten gering, wenn Stöße, Vibrationen und übermäßig hohe Temperaturen keine Rolle spielen. Für spezifischere Anwendungen können NVMe- oder überwachungsspezifische Laufwerke mit hoher Geschwindigkeit erforderlich sein. Diese Situationen sind jedoch weniger häufig.

Wenn Sie Windows 10 installieren, beträgt die von uns empfohlene minimale Speicherkapazität 64 GB. Microsoft nennt einen Mindestspeicherbedarf von 20 GB, um das Betriebssystem ausführen zu können. In der Praxis führen Updates und regelmäßige Nutzung jedoch dazu, dass der tatsächliche Speicherplatzbedarf größer ist. Mit erweiterten Einstellungen kann eine Anzahl unserer Kund:innen 32 GB nutzen. Für die Mehrheit sind jedoch mindestens 64 GB die bessere Wahl.

Wie schon bei der Auswahl Ihrer CPU und RAM ist es am besten, auf Ihre bestehende Lösung oder die von Ihrem Softwareanbieter definierten Anforderungen zurückzugreifen. So können Sie feststellen, was Sie benötigen.   

Schritt 4: Bestimmen Sie Ihre I/O-Anforderungen

Um Ihre I/O-Anforderungen zu ermitteln, beginnen Sie zunächst mit der Erstellung einer Bestandsaufnahme aller Geräte erstellen, die Sie an Ihren PC anschließen müssen. Machen Sie eine Liste der verschiedenen Arten von Verbindungen, die Sie benötigen. Im Industriebereich steuern und sammeln unsere Computer oft Daten von älteren Systemen. Das Verständnis der verwendeten Protokolle und der bestehenden Infrastruktur ist entscheidend für die Wahl der Hardwareoption, die sich am effektivsten integrieren lässt.

Für diesen Schritt ist es oft hilfreich, einen Architekturplan zu entwerfen. Er hilft Ihnen, Ihr Projekt zu visualisieren. Sobald Sie einen groben Entwurf Ihres Architekturplans erstellt haben, wenden Sie sich gerne an uns. Wir helfen Ihnen beim Ausfüllen mit den optimalen Hardwarekonfigurationen für jede Ebene.

Computer mit vielen I/O

Schritt 5: Brauchen Sie eine Drahtlos-Verbindung für Ihren Industrie-Computer?

Die meisten unserer Systeme können mit WiFi/BlueTooth oder 4G konfiguriert werden. Zudem ist es eine Option, das System so zu konfigurieren, dass beides gleichzeitig ausgeführt wird. Industrie 4.0-Lösungen erfordern eine drahtlose Kommunikation, da sie ständig verbunden sein müssen. Darüber hinaus bietet eine drahtlose 4G-Lösung viele Vorteile, da die Hardware an immer weiter entfernten Standorten eingesetzt wird.

Lesen Sie Teil II (folgt demnächst!) von Wie Sie den besten Industrie-Computer auswählen. Dort erfahren Sie, welche Umgebungs- und Unternehmensfaktoren Sie berücksichtigen müssen, bevor Sie die beste Lösung auswählen.

Schritt 6: Wie sieht die Installationsumgebung aus?

In anderen Worten: Wo wird dieses Gerät stehen?

Zunächst müssen Sie die Umgebungstemperatur berücksichtigen. Unsere Systeme sind alle für den Betrieb innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zugelassen.

  • die meisten aus unserer Industrie-Linie: 0°C bis 50°C
  • die meisten aus unserer Rugged-Linie: -40°C bis 70°C
  • Panel-PCs: -20°C bis 70°C
  • Server-Linie: variabel von 0°C bis 50°C und 10°C bis 35°C

Wir testen unsere Systeme so, dass sie bei einer hundertprozentigen CPU-Auslastung laufen. Dabei vermeiden wir, dass sie auf ihre Nenntemperatur gedrosselt werden. Nun bauen Sie einen unserer Rugged-PCs? Wenn Sie versuchen, den maximalen Betriebsbereich zu erreichen, wählen Sie unbedingt RAM und Speicher mit breitem Temperaturbereich. Andernfalls wird Ihr System nicht für den vollen Temperaturbereich eingestuft.

Wie sieht es mit Staub und Schmutz aus? Wenn Partikel in der Luft vorkommen, sollten Sie sich unbedingt unsere industrielle Lüfterlos-Linie ansehen. Diese Systeme sind nicht nur lüfterlos, sondern auch frei von Belüftungsöffnungen. So finden unerwünschter Staub, Schmutz oder sogar Insekten oder andere Lebewesen mit Sicherheit keinen Weg in das Computergehäuse. Sie benötigen einen Computer mit einer leistungsstarken Grafikkarte in einer industriellen Umgebung? Dann können Sie auch unsere lüfterlose Hybridlösung in Betracht ziehen.

Abschließend sollten Sie überlegen, ob der Computer Vibrationen ausgesetzt sein wird. Wenn das der Fall ist, sollten Sie einen vollständigen Solid-State-Computer in Betracht ziehen. Dieser weist keine beweglichen Teile auf. Wenn die Vibrationen etwas extremer sind, erkunden Sie am besten unsere Rugged-Linie. Sie zeichnet sich aus durch eine erhöhte Vibrationsbeständigkeit.

Schritt 7: Was steht Ihnen für die Stromversorgung des PCs zur Verfügung?

Saubere Energie sollte Ihr oberstes Ziel bei der Umgebungsentwicklung sein. So maximieren Sie die Verlässlichkeit Ihres PCs. Dafür gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Sie können Wechselstrom verwenden und eines unserer Standardnetzteile einsetzen. Des Weiteren können Sie eine direkte industrielle Gleichstromquelle einbinden. Sobald Sie wissen, mit welchem Strom Sie arbeiten, sollten Sie die Tabelle mit den technischen Daten durchsehen. Sie ist auf jeder Produktseite zu finden. So erarbeiten Sie eine passende Lösung. Manchmal ist es einfacher, einen Industrie-PC zu wählen, der über DIN-Schienen an Ihr Netzteil mit 24 VDC angeschlossen wird, als auf 12 VDC herunterzugehen. Hierbei sind Fahrzeugcomputer eine Besonderheit. Der eingehende Strom kann aufgrund inhärenter Ladungsschwankungen bei der Aufnahme aus der Fahrzeugbatterie variieren. Daher ist in diesem Fall ein PC aus unserer Rugged-Linie empfehlenswert. Wählen Sie insbesondere einen, der die Zündungserkennung unterstützt. So schaltet er sich ein, wenn Sie das Auto starten, und schaltet ab, sobald das Fahrzeug ausgeschaltet wird.  

Schritt 8: Welchen Formfaktor brauchen Sie für den besten Industrie-Computer?

Es gibt zwar Standardgrößen wie Mini-ITX, NUC, Pico-ITX, 1U halbe Tiefe, 4U volle Tiefe usw.. Jedoch werden in der Welt der besten Industrie-Computer und Rugged-PCs viele kundenspezifische Board- und Layout-Designs verwendet. Bevor Sie Ihr Gehäuselayout planen oder eines unserer Produkte in Ihre Lösung integrieren, prüfen Sie die technischen Daten für das jeweilige System. Darin sind die genauen physischen Abmessungen des Systems sowie weitere wichtige Informationen aufgelistet. Sie finden die Tabellen unten auf all unseren Produktseiten.

Ihr Ziel besteht darin, Ihr Design zukunftssicher zu machen? Sie gehen davon aus, dass Sie Ihre Rechenleistung in Zukunft erhöhen müssen? Dann ist es wichtig, dass Sie bei Ihrem Design etwas Spielraum lassen, um ein potenziell größeres System unterzubringen. Allgemein gilt: leistungsstärkere Prozessoren erzeugen mehr Wärme. Das bedeutet, dass wir einen größeren Kühlkörper konstruieren müssen. Manchmal kann das auch ein größeres Gehäuse umfassen.

Neben den Überlegungen zu den Abmessungen des Geräts selbst sollten Sie auch über die verschiedenen Anschlüsse nachdenken. Fragen Sie sich auch, ob Ihr Design einen angemessenen Zugang bietet. Es wäre sehr frustrierend, wenn Sie Ihren neuen PC installieren und dann feststellen, dass Sie nicht genügend Raum für den Anschluss Ihres klobigen DB9-Steckers gelassen haben. Die Betrachtungen zum Formfaktor leiten uns perfekt über zum nächsten Schritt.

Schritt 9: Welche Materialien brauchen Sie zur Montage des Industrie-PCs? 

Unsere Hardware bietet vier Montageoptionen: VESA, Wandmontage, DIN-Schienen oder Rackmount.

  • VESA: Dies ist eine flache Display-Montage-Schnittstelle. Sie ist üblich bei modernen Flachbildfernsehern und Computermonitoren. Der Standard ist durch 4 Löcher in einem quadratischen Muster in zwei Größen definiert, 75 x 75 mm oder 100 x 100 mm.
  • Halterungen für die Wandmontage: Sie werden bei fast allen unseren Computern an der Unterseite des PCs angebracht – außer bei denen, die für die vertikale DIN-Schienenmontage vorgesehen sind.
  • DIN-Schiene: Diese Metallschiene eines Standardtyps wird häufig für die Montage von Schutzschaltern und Geräten für die industrielle Steuerung in Schaltschränken und Industriebereichen verwendet.
  • Rackmount: Rackmount-Systeme werden am häufigsten für Server verwendet. Sie ermöglichen Ihnen, Ihre vorhandenen Rackmount-Gestelle zu verwenden. Viele unserer IPCs mit niedrigem Profil können mit unserem Rackmount-Adapter in ein Rackmount-Gehäuse eingebaut werden.

Einer der besten Industrie-PCs, der CL210 Security Gateway, montiert auf einer DIN-Schiene

Schritt 10: Lebenszyklus vs. Verlässlichkeit

Oft verwechseln die Kund:innen den erwarteten Produktlebenszyklus mit der mittleren Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) oder Verlässlichkeit. Tatsächlich hat der Lebenszyklus nur sehr wenig damit zu tun, wie lange ein System in der Praxis funktionieren wird. Stattdessen beschreibt der Lebenszyklus eines Produkts die Zeitspanne, in der das Produkt hergestellt wird und zum Verkauf erhältlich ist. Diese Produkteigenschaft ist vor allem für Kund:innen wichtig, die sehr empfindlich auf Überarbeitungen sind. Für Kund:innen, die einfach nur einen verlässlichen PC brauchen, ist es nicht die wichtigste Produkteigenschaft. Ihnen ist es relativ egal, ob sie beim nächsten Kauf eines Computers etwas leicht anderes wählen müssen.

Schritt 11: Regulatorische Anforderungen an den für Sie besten Industrie-Computer

Oft werden sie übersehen: Gesetzliche Vorschriften sind etwas, das ein Projekt auf der ganzen Linie zum Scheitern bringen kann. Daher sollten sie bereits zu Beginn des Produktauswahlprozesses berücksichtigt werden. Manchmal lässt sich dies durch eine Anpassung Ihrer Konfiguration schnell klären. Wenn jedoch neue Tests und Zertifizierungen erforderlich sind, müssen Sie mit erheblichen Verzögerungen rechnen. In den meisten Fällen kommen auch beträchtliche Vorlaufkosten und Abnahmeverpflichtungen hinzu, um die erforderliche Zulassung zu erhalten.

UL-gelistetes Netzteil von OnLogic mit Zertifizierungen

Dies sind die drei häufigsten Situationen, in denen unsere Kund:innen mit regulatorischen Anforderungen konfrontiert werden:

  1. Angenommen, Sie integrieren den für Sie besten Industrie-PC in eine Maschine. Diese verkaufen Sie dann an Ihre Kund:innen. Die Gesamtlösung hat eine Art von Sicherheitskennzeichnung, wie zum Beispiel UL. Dann ist es manchmal erforderlich, dass auch der Computer im Inneren eine UL-Kennzeichnung hat. Im Falle der UL-Norm 508A muss nur das Netzteil UL-geprüft sein. Wenn Sie wissen, dass Ihre Lösung eine dieser Zulassungen hat, teilen Sie uns dies im Voraus mit. So können wir Ihnen helfen, die beste Option zu ermitteln.
  2. Die meisten Länder haben Sicherheitsnormen beziehungsweise Anforderungen zur Einfuhr eines Computers. Einige Beispiele umfassen: CE, RCM, VCCI, CCC und NOM. Wenn Sie Computer international versenden möchten, informieren Sie uns im Voraus. So können wir Sie auf mögliche Herausforderungen vorbereiten und diese angehen.
  3. Medizinische Geräte haben eigene Sicherheitsanforderungen. Sie stellen ein medizinisches Gerät her? Arbeiten Sie mit unserem technischen Vertriebsteam. So gehen Sie sicher, dass Sie die richtigen Zertifizierungen vorweisen.

Schritt 12: Das Budget für den besten Industrie-Computer

Das Budget ist vielleicht der wichtigste Bestandteil der Gleichung. Ihr Businessplan, Ihre neue Produktidee oder die Aufrüstung Ihrer Fertigungsanlage sieht bereits ein bestimmtes Budget für einen Industrie-PC vor? Teilen Sie uns dies im Voraus mit. Wir können mit Ihnen an der Auswahl der Konfiguration arbeiten. Damit maximieren wir Ihr Budget und Sie erhalten den für Sie .

Laden Sie zum Einstieg eine Checkliste herunter und finden Sie den besten Industrie-Computer noch schneller!

Sind Sie bereit, den besten Industrie-Computer zu finden? Auf geht’s zum nächsten Schritt! Laden Sie unseren ultimativen Guide zur Auswahl eines Industrie-Computers herunter. Er enthält eine praktische Checkliste zur Konfiguration, die Sie durch den Prozess der Hardwareauswahl führt. Kontaktieren Sie uns, wenn Sie Fragen haben – wir helfen Ihnen gerne weiter!

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About the Author: Pete Pikulski

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