Des boitiers en matière plastique spécialement adaptés à l’électronique de l'Industrie 4.0

Les fabricants de composants électroniques ne connaissent que trop bien l'importance de l'Industrie 4.0. La course est lancée : créer la prochaine génération de produits pour la robotique, l'informatique, les capteurs et l'IHM avec lesquels la fabrication gravira l’échelon supérieur, voire plus.

Les OEM sont confrontés à une pression énorme pour répondre à la demande croissante dans ce secteur de marché en pleine expansion. Et toute cette technologie de capteurs de l'IIoT doit être logée dans des boitiers suffisamment robustes pour répondre aux exigences de l'usine intelligente moderne. Cela en soi a généré un segment en « mini-boom » sur le marché des boitiers électroniques.

KAY HIRMER
Head of Marketing at OKW Gehäusesysteme

Mais jusqu'à récemment, il manquait quelque chose aux futurs boitiers de l’IoT/IIoT : l'innovation. Les fabricants de boitiers ont subi une telle pression pour répondre à la demande que beaucoup d'entre eux se sont contentés de convertir les modèles existants en les définissant comme étant des boitiers capteurs pour l’IIoT. Peu de fabricants ont proposé de véritables nouveaux boitiers standards personnalisables, spécifiquement créés pour l’IoT/IIoT et l'Industrie 4.0. Notamment parce que les boitiers standards - de par leur nature même - ont tendance à être moins spécialisés ; ils doivent rester polyvalents et à la portée de tous les concepteurs. Mais tout cela est en train de changer. Une nouvelle génération de boitiers axés sur l’IoT/IIoT est désormais à la disposition des concepteurs du domaine électronique qui s'efforcent de satisfaire la demande de solutions pour l’Industrie 4.0.

Boitiers dédiés aux capteurs de l’IoT/IIoT

Qu'est-ce qui fait un bon boitier pour l'IIoT ? Qu'est-ce qui le distingue de la myriade d'autres boitiers en matière plastique ?

Une installation rapide et facile dans un grand nombre d'endroits possibles est primordiale. L'Industrie 4.0 implique la collecte de vastes quantités de données pour affiner le processus de fabrication. Les exploitants d'usines intelligentes doivent donc installer un grand nombre de capteurs, parfois dans des endroits difficiles d'accès.

Cette exigence nous a incités à ajouter des caractéristiques de conception clés à notre nouvelle gamme EASYTEC, des boitiers dédiés à l’IoT/IIoT :

• des pattes polyvalentes à chaque extrémité, qui offrent non seulement des trous à vis mais aussi des ouvertures pour les serre-câbles - ce qui permet une installation particulièrement rapide
• une zone en creux concave sur la face arrière permet un montage solide et sûr sur des tubes et des profilés ronds (sans compromettre la stabilité de l’installation murale).

L’EASYTEC est disponible en deux tailles standards et deux hauteurs : 101 x 50 x 22/26 mm et 121 x 62 x 26/31 mm. Les bossages de fixation en haut et en bas offrent un choix de deux niveaux pour la mise en place des circuits imprimés.

Quel plastique pour les boitiers de l'IIoT ?

Aujourd’hui, les nouveaux boitiers de l'IIoT doivent être plus solides et plus résistants que la moyenne des boitiers en plastique. L'ABS - aussi bon que soit le plastique - n'est donc peut-être pas le matériau de premier choix. L'ABS convient parfaitement à un large éventail d'environnements de travail, mais l'usine moyenne peut se révéler plus exigeante. C’est pourquoi l’EASYTEC est réalisé par moulage à partir d'un mélange ASA+PC-FR ignifuge. L'ASA offre une meilleure stabilité aux UV tandis que le polycarbonate (PC) offre une plus grande résistance aux chocs (c'est le plastique utilisé pour les CD et les boucliers anti-émeutes).

Pourquoi les boitiers montés sur tubes ronds doivent être ergonomiques

Le design de l'EASYTEC comprend aussi un élément que l’on rencontre plus communément dans les boitiers manuels : des contours souples et ergonomiques. Cela peut sembler superflu à première vue, étant donné que ces boitiers sont montés sur des tubes et installés aux murs, mais à un moment donné, on les prend dans la main, même si ce n'est que pendant l'installation. Ces courbes douces répondent également à une autre exigence importante : l'esthétique. Les boitiers doivent être aussi intelligents, modernes et futuristes que les usines du XXIe siècle où ils se trouvent. L’idéal serait qu’ils présentent le même langage de conception que les autres boitiers de l'usine. C'est pourquoi nous avons conçu l’EASYTEC de manière à ce qu'il soit assorti à nos boitiers de design EVOTEC, des boitiers de table et muraux.

Ces contours doux, communs aux deux gammes, prennent tout leur sens lorsque la version inclinée d'EVOTEC est utilisée sur la table ou installée au mur. Ils permettent à l'opérateur d'utiliser plus facilement un écran tactile ou un clavier à membrane. Quoi d'autre un concepteur rechercherait-il dans un bon boitier de capteur IIoT ? Une protection plus élevée contre les infiltrations (au moins IP 65) et des vis de montage Torx sécurisées. Il s'agit d'un petit mais important détail dans une usine intelligente où un capteur mal entretenu peut avoir des conséquences importantes, les données étant l'élément vital de l'Industrie 4.0. L’EASYTEC et l’EVOTEC sont tous deux équipés en standard de vis de montage Torx (et d'une protection IP 65 en option). L’EVOTEC (à la partie supérieure plane) peut être spécifié en cinq tailles standards (avec un choix de hauteurs) de 80 x 50 x 22 mm à 250 x 155 x 54 mm. La version pupitre inclinée (avec ou sans retrait) est disponible en deux tailles : 200 x 124 x 45 mm et 250 x 155 x 54 mm.

Le marché des boitiers IoT/IIoT pour les coins

La tendance chez la plupart des boitiers en matière plastique est qu’ils sont souvent réalisés sur la base d’une forme carrée ou rectangulaire. Mais cela ne facilite pas l’installation dans les coins.

Les boitiers standards avec une forme adaptée aux coins restent donc rares. Il existe de nombreux boitiers à face inclinée pour le marché des ordinateurs de table, mais étonnamment peu de véritables « cales » qui s'adapteraient parfaitement à un angle de 90°. Et pourtant, il s’agit d’une exigence de premier ordre pour le marché de la surveillance depuis des décennies - et cela devrait encore prendre de l’importance dans les années à venir, à mesure que la demande de boitiers pour l’IoT/IIoT augmentera. Nous répondons à cette demande avec le SMART-CONTROL, un boitier à la forme d’une cale, mais qui peut aussi être installé sur des surfaces planes. Sa polyvalence apporte la réponse à l'un des principaux dilemmes auxquels sont confrontés les concepteurs de boitiers.

D'une part, un boitier standard doit en effet convenir à un large éventail d'applications, sinon il devient un boitier sur mesure pour quelques tâches précises. Et en même-temps, le boitier doit convenir à des applications clairement définies, sinon il risque de n'être qu'un boitier rectangulaire de plus sur un marché encombré.

Comment un boitier standard peut-il donc être à la fois spécialisé et polyvalent ? Le SMART-CONTROL y parvient grâce à un « plan B ». Oui, il s'agit d'un boitier pour les coins, destiné à être installé en haut des murs, mais il peut également être employé pour les applications sur la table. Comment ? Grâce à certaines caractéristiques de conception clés qu’il possède telles que le choix de la face (en retrait ou non). La zone en retrait est importante car elle peut accueillir un clavier à membrane favorisant une utilisation sur la table (les accessoires comprennent un support de table). L'option convexe sans retrait est mieux adaptée aux applications de capteurs installés au mur. Et le moulage des boitiers en ASA+PC-FR (au lieu de l'ABS) leur permet de résister aux environnements rudes d'une usine. Le SMART-CONTROL s’assemble avec des vis Torx. La protection IP 65 est optionnelle. Les boitiers sont disponibles en deux tailles : 142 x 81 x 46 mm et 173 x 101 x 59 mm.

Des boitiers de table et boitiers muraux pour l’IoT/IIoT

Il est tentant de considérer une usine intelligente comme une pléthore de robots pilotés par des données et fonctionnant avec peu d'intervention humaine.

Mais les automates n'ont pas encore complètement remplacé leurs maîtres humains. Et ces opérateurs humains ont besoin d'électronique pour l'affichage, la commande et le contrôle d'accès. L’idéal serait une seule gamme de boitiers couvrant toutes ces applications pour des raisons pratiques, de coût et d'esthétique. L'EVOTEC susmentionné est une option, mais nous venons d'en dévoiler une autre : le PROTEC. Ce qui distingue ce boitier de commande carré à surface inclinée n'est pas seulement sa grande face avant en retrait, mais aussi son choix de trois éléments pour le côté arrière. La partie arrière de la version I comporte une zone en retrait qui protège les câbles et interfaces. La version II est dotée d'un couvercle affleurant qui dissimule la zone en retrait. La version III dispose d'un couvercle surélevé qui offre plus de volume et sert également de socle lors d’une utilisation sur la table. Les trois versions sont dotées d'une zone de commande avant à inclinaison ergonomique (20°), ainsi que de trois niveaux pour la mise en place de circuits imprimés, ce qui donne beaucoup d'espace pour les composants et assemblages. Les autres caractéristiques comprennent des pieds en caoutchouc antidérapants et une fixation murale encastrée (un support mural est disponible en accessoire). Chaque version peut être spécifiée en trois tailles : 140 x 140 x 76 mm, 180 x 180 x 92 mm et 220 x 220 x 108 mm.

Des boitiers personnalisés ou sur mesure pour l'IIoT

Les lecteurs réguliers de ce blog savent qu'il est toujours plus rapide et plus rentable de choisir une version personnalisée d'un boitier standard plutôt que de faire réaliser un boitier entièrement sur mesure. Les boitiers EASYTEC, EVOTEC, SMART-CONTROL et PROTEC sont disponibles en standard en ASA+PC-FR, en blanc gris (RAL 9002).
Des couleurs personnalisées sont réalisables sur demande. Les autres options de personnalisation comprennent l'usinage CNC, le vernissage, l'impression, le marquage laser, les feuilles de décoration graphique, le blindage CEM et l'installation/assemblage.

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