يلعب نظام التصنيف (IP) (تصنيف الحماية) دوراً كبيراً عند تحديد مدى تحمل جهاز الكمبيوتر الصناعي للتعرض للغبار والماء. تخبرنا هذه التصنيفات بشكل أساسي عن مستوى الحماية المتوفر من أغطية الإلكترونيات، مما يساعدنا في اختيار الجهاز المناسب للبيئة التي سيُستخدم فيها. خذ على سبيل المثال IP65 - وهذا يعني أن الجهاز لن يسمح بدخول الغبار إطلاقاً ويمكنه تحمل رشات ماء تأتي من أي اتجاه تقريباً. أما IP67 فهو يذهب أبعد من ذلك، حيث يوفر حماية كاملة ضد الغبار ويتحمل الغمر في الماء بعمق يصل إلى متر تقريباً. إن اختيار التصنيف IP الصحيح يُعد أمراً بالغ الأهمية إذا أردنا أن تتحمل المعدات الظروف الصعبة. يتجاهل العديد من المصنعين هذا الجانب حتى تحدث مشكلة. تحتاج الصناعات التي تتعامل مع الكثير من الغبار والرطوبة، مثل مصانع معالجة الأغذية أو المنشآت الخارجية، إلى أجهزة ذات تصنيفات أعلى مثل IP65 أو IP67. كما تدعم هذه التصنيفات جهات مُشرِّعة مثل IEC 60529. الالتزام بهذه الإرشادات يمنع الأعطال المفاجئة في المعدات ويضمن بقاء أجهزة الكمبيوتر الصناعية لفترة أطول، مما يقلل من هموم المشغلين اليومية.
يعتبر مدى قدرة الأجهزة على التعامل مع درجات الحرارة المتطرفة عاملاً مهماً للغاية في حالة أجهزة الكمبيوتر الصناعية ذات الشاشات المدمجة، نظراً لأن العديد منها يعمل في أماكن تتعرض لدرجات حرارة مرتفعة جداً أو منخفضة جداً. تعمل معظم النماذج بشكل جيد ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة، عادة ما بين ناقص 20 درجة مئوية حتى 70 درجة مئوية. وهذا يعني أنها تواصل العمل دون مشاكل حتى في الظروف الصعبة في مواقع العمل. كما أن القدرة على تحمل الاهتزازات مهمة للغاية، لأن هذه الشاشات تتأثر بالحركة المستمرة في الأماكن مثل خطوط التجميع في المصانع أو المركبات المتحركة. لذا فإن اختيار أجهزة ذات امتصاص جيد للصدمات يُعد منطقياً إذا أردنا تجنب الأعطال في المستقبل. قد تواجه الشركات التي تتجاهل هذا الجانب إصلاحات مكلفة وفقداناً في البيانات عندما تفشل المكونات بشكل غير متوقع. تشير التقارير الميدانية إلى أن الآلات المصنوعة لتتحمل الظروف القاسية تقلل من تكاليف الصيانة وترفع الكفاءة العامة. ولأي شخص يبحث عن أجهزة كمبيوتر صناعية ذات شاشات مدمجة، فإن مراجعة المواصفات المتعلقة بنطاق درجات الحرارة ومقاومة الاهتزازات ليست مجرد خيار، بل هي الأساس الذي يضمن استمرارية العمليات بسلاسة يوماً بعد يوم.
يعني اختيار حاسوب صناعي لوحي إيجاد نقطة التوازن بين القوة المعالجة والاستهلاك الكهربائي. تُعد المعالجات الأقوى أسرع في التعامل مع البيانات، وهو ما يحتاجه مديرو المصانع لمهمات مثل تتبع إحصائيات الإنتاج أو تشغيل الأنظمة الآلية. لكن هنا تكمن المشكلة: عادةً ما تستهلك الشرائح الأقوى من شركات مثل إنتل كهرباءً أكثر، مما يزيد الفاتورة الشهرية. فكّر ببدائل مثل المعالجات من نوع ARM. فهي تستخدم طاقةً أقل مع القدرة على إنجاز المهام، رغم أنها لا تصلح للمهام المعقدة. يعتمد الاختيار النهائي على طبيعة المهام اليومية التي يجب على النظام التعامل معها. تحتاج خطوط الإنتاج الآلية الكاملة إلى المعالجات القوية، بينما يمكن لمحطات المراقبة البسيطة توفير المال من خلال خيارات موفرة للطاقة دون التأثير على الأداء.
إن معرفة مدى قوة المعالجة التي تحتاجها المهام المختلفة يُحدث فرقاً كبيراً. على سبيل المثال، يمكننا النظر إلى التطبيقات التي تعالج كميات كبيرة من البيانات المرئية أو التي تتطلب تفاعلاً في الوقت الفعلي، فهي عموماً تحتاج إلى قوة حاسوبية أكبر بكثير مقارنة بأنظمة جمع البيانات البسيطة أو واجهات الإنسان والآلة الأساسية (HMIs). وعند محاولة معرفة الاحتياجات من الطاقة، فإن الاطلاع على دراسات حالة فعلية أو التقارير التقنية الخاصة بالصناعة يكون مفيداً للغاية. فعادةً ما توضح هذه الوثائق بشكل دقيق كمية الطاقة التي تستهلكها المعالجات المختلفة تحت ظروف متباينة. ويمكن للصناعات بعدها استخدام هذه المعلومات لضبط عملياتها بدقة، بحيث تحصل على أداء أفضل دون هدر الكهرباء. وقد succeeded بعض الشركات حتى في خفض التكاليف بشكل كبير فقط من خلال فهمها لعادات استهلاك الطاقة الخاصة بمعالجاتها بشكل أفضل.
تلعب كمية ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) والمساحة التخزينية دوراً كبيراً في أداء أجهزة الكمبيوتر الصناعية ذات الشاشات اللوحية، وخاصة إذا كانت تحتاج إلى التعامل مع تلك التطبيقات الثقيلة التي نعرفها جميعاً. يجد معظم الأشخاص أن استخدام ذاكرة وصول عشوائي بسعة 16 جيجا بايت على الأقل يساعد هذه الأجهزة بشكل كبير في التبديل بين المهام دون تأخير، ويحافظ على تشغيل البرامج الصناعية المعقدة بسلاسة. أما بالنسبة لخيارات التخزين، فإن هناك دائماً نقاشاً بين استخدام وحدات SSD ووحدات HDD. ما الفرق؟ حسناً، تعمل وحدات SSD بشكل أسرع بشكل عام، وغالباً ما تكون أقل عرضة للتلف مقارنةً بالوحدات الصلبة التقليدية. ولهذا السبب، أصبحت وحدات SSD الخيار القياسي في الوقت الحالي لأي شخص يحتاج إلى أداءً متميزاً من نظام الحوسبة الصناعية الخاص به.
إن امتلاك قوة رسومية جيدة أمرٌ مهمٌ حقًا عند التعامل مع المحتوى البصري المعقد. خذ على سبيل المثال تلك التطبيقات التي تحتاج إلى عروض وضوح تام أو معالجة فيديو مكثفة، فإنها تعمل بشكلٍ أفضل بكثير مع الأجهزة ذات القدرات الرسومية القوية. تُظهر الاختبارات الصناعية باستمرار أن الأجهزة المزودة ببطاقات رسومية منفصلة تؤدي أداءً أفضل بكثير في المواقف التي تكون فيها الجوانب البصرية هي الأكثر أهمية، مما يتيح للأفراد اتخاذ قرارات أكثر ذكاءً بناءً على ما يرونه. كما أن مراجعة المواصفات تُعد مهمة أيضًا. يجب على أي شخص يبحث عن كمبيوتر لوحي صناعي أن يتحقق من كفاءة عمل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، وأنواع خيارات التخزين المتوفرة، والأهم من ذلك، مدى قدرة المكونات الرسومية فعليًا. يساعد هذا في التأكد من أن ما يتم شراؤه سيكون قادرًا على التعامل مع المهام المطلوبة منه يومًا بعد يوم.
يعد الاختيار بين الشاشات العادية وشاشات العرض القابلة للقراءة تحت أشعة الشمس عاملاً مهماً للغاية عند اختيار أجهزة الكمبيوتر الصناعية، خاصة إذا كانت ستنستخدم في أماكن تتعرض فيها أشعة الشمس بشكل مباشر. تأتي هذه الشاشات الخاصة بتحسينات تكنولوجية مثل طلاءات مضادة للوهج بالإضافة إلى مستويات سطوع مُعززة، مما يسمح للمُشغلين برؤية ما يعرض على الشاشة بوضوح حتى عند الوقوف في الخارج خلال منتصف النهار. ما يجعل هذه الشاشات فعالة هو طبقات الأفلام المتخصصة التي تساعد في إدارة الانعكاسات بينما تزيد من نسبة التباين أيضًا. عند النظر إلى الأرقام المتعلقة بالأداء الفعلي، نجد أمرًا مثيرًا للاهتمام: تظل معظم الشاشات القابلة للقراءة تحت الشمس قابلة للقراءة عند سطوع يبلغ حوالي 1000 نت، في حين تصل الشاشات العادية عادةً إلى الحد الأقصى من السطوع بين 250 إلى 400 نت. يشير الفنيون الميدانيون الذين عملوا مع النوعين إلى أن شاشات العرض القابلة للقراءة تحت أشعة الشمس تؤدي أداءً أفضل بكثير في الظروف الواقعية. ويشكون أنهم يشعرون بتعب أقل في العينين بعد فترات عمل طويلة، كما يلاحظون عمومًا استجابةً أسرع من المشغلين الذين يعملون في ظروف إضاءة صعبة عبر مواقع العمل المختلفة.
من المهم أن يكون واضحًا ما الذي يُميز الشاشات التي تعمل باللمس السعوية عن المقاومة عند اختيار الخيار المناسب للعمل الصناعي. تمتلك النماذج السعوية خاصية اكتشاف لمس الأصابع من خلال الكهرباء الموجودة في أجسامنا، مما يعني استجابةً أفضل وميزة اللمس المتعدد التي اعتدنا عليها في الهواتف الذكية. من ناحية أخرى، تعمل الشاشات المقاومة من خلال استشعار الضغط الواقع على السطح. وعادةً ما تكون هذه الشاشات أكثر دوامًا في البيئات الصعبة لأنها تستطيع التحمل دون أن تتلف، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للactories حيث يرتدي العمال القفازات غالبًا أو يحتاجون إلى استخدام قلم رصاص لتسجيل البيانات. يختار معظم الناس الشاشات السعوية عندما تكون الدقة والتشغيل السلس من المتطلبات الأساسية، لكن الخيارات المقاومة تكون مميزة في الأماكن التي قد تتعرض فيها المعدات للدهن أو المواد الكيميائية أو غيرها من البقع الصناعية. كما أن عالم التكنولوجيا لا يزال يُحرز تقدمًا، مع تركيز التطورات الحديثة على تحسين أداء اللمس المتعدد حتى في Workshops الغبارية أو المواقع الخارجية. عند اتخاذ القرار بين هذين النوعين، يجب على الشركات المصنعة أن تفكر جيدًا فيما تتطلبه عملياتها اليومية فعليًا من واجهة الشاشة التي تعمل باللمس.
من حيث أجهزة الكمبيوتر الصناعية ذات الشاشات، هناك بعض نقاط الاتصال التي تبرز كونها مهمة للغاية بسبب كفاءتها العالية في مختلف المواقف. خذ على سبيل المثال منافذ الـ USB - فهي تسمح للعاملين بتوصيل كل أنواع الأجهزة بدءًا من أجهزة الإدخال الأساسية مثل لوحة المفاتيح والفأرة وصولًا إلى وحدات التخزين الخارجية الكبيرة التي باتت ضرورية في الوقت الحالي. ثم هناك منفذ إيثرنت الذي يحافظ على سير العمليات عبر الإنترنت بسلاسة، خاصة عندما تحتاج الأنظمة إلى الاتصال الدائم بشبكة الإنترنت. ولا تنسَ أيضًا منافذ الـ HDMI. فهي تضمن نقل الصوت والصورة عاليي الجودة، وهو أمر يعتمد عليه مشغلو غرف التحكم يوميًا لمراقبة الشاشات والأجهزة المعروضة في المصانع. الخيارات اللاسلكية مثل الـ Wi-Fi والبلوتوث أصبحت أيضًا مهمة في الوقت الحالي. فهي تجعل نقل الملفات بين الأجهزة أسهل مع الحفاظ على الاتصال دون الحاجة إلى فوضى الأسلاك في كل مكان. ولكن بدون المنافذ المناسبة، تبدأ العمليات بالتعطل بسرعة. تخيل محاولة تشغيل خطوط الإنتاج دون القدرة على توصيل أجهزة المسح الضوئي أو الطابعات في اللحظات الحرجة؟ هذا النوع من المشاكل يحدث أكثر مما يعتقد الناس. يعلم معظم المصنّعين هذا الأمر مسبقًا، ولذلك نستمر في رؤية مواصفات أفضل فيما يتعلق بالاتصال مدمجة في الشاشات الجديدة كل عام.
تحصل أجهزة الكمبيوتر الصناعية المُثبتة على لوحة على دعمٍ حقيقي من خلال فتحات PCI وPCIe عندما تحتاج الشركات إلى شيء يتجاوز الحلول الجاهزة. تتيح هذه المنافذ الخاصة للمُهندسين تثبيت بطاقات مُختلفة تُضيف اتصالات شبكة إضافية أو تُنفّذ مهاماً حاسوبية خاصة. على سبيل المثال، تُفضّل مصانع التصنيع تثبيت بطاقات رسومات عالية الأداء أو تحديثات مادية أخرى لمعالجة كل تلك البيانات المعقدة المطلوبة على أرضية المصنع. كما قد تقوم شركة معالجة الأغذية بتثبيت واجهات شبكة مُتعددة فقط لكي تتمكن من مُراقبة إحصائيات الإنتاج في الوقت الفعلي عبر الأقسام المختلفة. عادةً ما تحقق الشركات التي تستثمر في هذه الأنظمة القابلة للتخصيص عبر فتحات PCI/PCIe عوائد جيدة على الاستثمار، لأن آلاتهم تعمل بسرعة أكبر وتنخفض معدلات تعطلها. وتشير تقارير العديد من مصنعي السيارات إلى خفض تكاليف الصيانة بنسبة تصل إلى 30% بعد تنفيذ هذا النوع من التعديلات المادية، مما يُظهر القيمة الكبيرة لهذه الفتحات في بناء الحلول المُناسبة تماماً لاحتياجات العمل.
عند اختيار نظام تشغيل لخطوط الإنتاج أو البيئات التصنيعية، يجد معظم الشركات نفسها محاصرة بين نظامي ويندوز ولينوكس. وعادةً ما يعتمد الاختيار على نوع البرامج التي يحتاجونها وعلى سهولة الاستخدام اليومي للنظام من قبل المشغلين. عادةً ما يميل المصنعون إلى اختيار ويندوز لأن العديد من البرامج الصناعية تعمل معه بشكل مباشر دون تعقيدات. فكروا في أنظمة SCADA لمراقبة العمليات، ومنصات MES لتتبع بيانات الإنتاج، كل هذه الأنظمة تتصل وتُستخدم بسهولة تامة دون تعقيدات. بالإضافة إلى ذلك، فإن الواجهة الرسومية تُعد منطقية للموظفين الذين ليسوا خبراء في الحواسيب. من ناحية أخرى، يتمتع لينوكس بميزة عندما تكون السرعة هي الأهم. وبما أنه مفتوح المصدر، يمكن للمصنعين تعديل الكود الأساسي ليحصلوا على بالضبط ما يحتاجونه من أجل أنظمة التحكم في الوقت الفعلي. تمنح هذه المرونة نظام لينوكس خيارًا شائعًا للمهام الأوتوماتيكية التي تعتمد على جزء من الثانية، مثل التصنيع الدقيق أو التحكم في الروبوتات.
عندما يتعلق الأمر بالبيئات الصناعية، فإن نظام Windows يعمل بشكل أفضل عندما يكون هناك حاجة لجميع تلك الحزم البرمجية والواجهات القياسية التي يتوقعها الجميع. من ناحية أخرى، يميل نظام Linux إلى التفوق في المواقف التي تكون فيها التكلفة مهمة كبيرة ويكون ضروريًا إجراء تعديلات مخصصة. ولكن دعونا لا نتجاهل المشاكل التي يسببها نظام Windows أيضًا - فرسوم الترخيص يمكن أن تتراكم بمرور الوقت، إضافة إلى تلك المشكلة المُلّحة المتمثلة في انتهاء الدعم في النهاية، فقط انظر إلى ما حدث مع نظام Windows 10 في العام الماضي. ومع ذلك، لا يُعتبر نظام Linux سهلًا أيضًا. لجعله يعمل بشكل صحيح يتطلب بعض المعرفة التقنية الجادة، خاصة إذا أراد الشخص الدخول في التفاصيل الدقيقة المتعلقة بالتهيئة وإدارة النظام اليومية. من حيث نرى في مختلف القطاعات، ما زالت مصانع التصنيع تتمسك بأنظمة Windows لأنها تحتاج إلى تشغيل تطبيقات المؤسسة هذه بسلاسة. في الوقت نفسه، تتجه شركات التكنولوجيا والشركات الناشئة غالبًا إلى استخدام نظام Linux نظرًا لرغبتها في الحصول على تحكم كامل في أنظمتها ولا تتردد في التعمق في كتابة الأكواد وضبط التفاصيل الفنية.
من المهم للغاية تحديث البرامج الثابتة بشكل دوري في أجهزة الكمبيوتر الصناعية من أجل الحفاظ على الأمان وتحقيق تشغيل فعال. تُصلح هذه التحديثات الثغرات الموجودة في النظام والتي قد يحاول المتسللون استغلالها، مما يحمي الآلات من الاختراق. وبالواقع، لم تعد البرامج القديمة تعمل بنفس الكفاءة كما في السابق. عندما تهمل الشركات هذه التحديثات، تلاحظ غالبًا أن أنظمتها تصبح أبطأ مع مرور الوقت. وهذا مهم لأن توقف العمليات عن العمل يسبب خسائر مالية، وتؤثر العمليات غير الفعالة سلبًا على الإنتاجية في خطوط التصنيع وغيرها من البيئات الصناعية التي تُستخدم فيها هذه الأجهزة يوميًا.
عندما تتجاهل الشركات تحديثات البرامج الثابتة، فإنها بذلك تترك أنظمتها مفتوحة على مصراعيها أمام جميع أنواع المشاكل مثل تسرب البيانات والتخلف التكنولوجي. الحل الذكي؟ إنشاء نوع من الروتين لتحديثات البرامج الثابتة والالتزام بالممارسات القياسية في هذا المجال. يشدد خبراء الأمن السيبراني على هذه النقطة باستمرار، لأن الأنظمة القديمة تتعرض للاختراق بشكل أكبر من قبل القراصنة الذين يبحثون عن نقاط الضعف. فكّر في مصانع الإنتاج حيث تعمل الآلات دون توقف ليل نهار. الحفاظ على سلامة البرامج الثابتة هناك ليس مجرد نصيحة جيدة، بل هو ضرورة ملحة إذا أرادت الشركات حماية معداتها الباهظة الثمن والمعلومات السرية المخزنة داخلها من تلك التهديدات الرقمية الخبيثة التي تكمن في الخارج.
أخبار ساخنة
EN
