Hinweis: Diese Seite verwendet Cookies. Durch Klick auf den grünen Button geben Sie Ihre Zustimmung zur Verwendung von Cookies und entsprechende Datenübertragung an Dritte (auch nach USA). Weitere Informationen zu Cookies entnehmen Sie unserer Datenschutzerklärung.

  • schlechtes „seal­ing“ bei einem geschnit­te­nen TFT

  • Scharfe Reiniger

  • App­lika­tion (Beispiel „Boot“)

  • Dauer­be­trieb grosser Displays

  • automa­tisierte Inspektion

  • App­lika­tion (Beispiel „Konferenztisch“)

  • Staub und Dreck führt zu Ausfällen

  • Hohe Pack­ungs­dichten im Fahrzeug

  • Kos­ten­druck bringt nicht nur kos­metis­che Fehler

  • Schim­mel und Kor­ro­sion im Outdoor-​Einsatz

  • Biotop in einem Display

  • Dauer­be­trieb mit Toucheingabe

  • Resized Dis­plays verur­sachen Probleme

  • App­lika­tion (Beispiel „Out­door Display“)

  • Polar Plot

  • Blasen­bil­dung im opti­cal bond

  • EDCG-​Ihr Weg zu uns

  • Ungeziefer in einem Display

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18

Trou­bleshoot­ing

HMIs sind als Schnittstelle zwis­chen Men­sch und Mas­chine in irgen­deiner Form mit­tler­weile fast über­all ver­baut. Jedoch behin­dern Fehler­fak­toren wie Wit­terung, Fre­quenz der Nutzung und falsch motivierte Entschei­dun­gen in der Her­stel­lung die Langlebigkeit.

Das Human Machine Inter­face ist die Schnittstelle zwis­chen Men­sch und Mas­chine und in irgen­deiner Form mit­tler­weile in zahllosen Geräten ver­baut. Oft als Dis­play mit Touch-​Funktion. Lei­der ist ger­ade das Dis­play in vie­len Fällen nicht mit Lan­glebigkeit kom­pat­i­bel. Beson­ders dann, wenn zum Fehler­fak­tor Men­sch noch andere Ein­flüsse stoßen, wie Wit­terung, Fre­quenz der Nutzung und falsch motivierte Entschei­dun­gen in der Her­stel­lung. Diese Worst-​Case-​Kombination aller Fak­toren entsteht nahezu regelmäßig in Embed­ded Sys­te­men, die für Outdoor-​Anwendungen aus­gelegt sind. Dabei erkranken Dis­plays an ver­hält­nis­mäßig neuen aber auch (fast) immer ver­mei­d­baren Gebrechen.

Troubleshooter

Troubleshooter

Vier Gründe warum HMIs ver­sagen und wie es ver­hin­dert wer­den kann

Die wohl bekan­ntesten Beispiele solcher Sys­teme sind Fahrkarte­nau­to­maten, Bankau­to­maten oder inter­ak­tive Infop­unkte für zum Beispiel Touris­ten. Da deren Devices typ­is­cher­weise nicht sta­bil genug gegen Van­dale sind, wer­den sie durch ein Schutz­glas und einen Träger sta­biler gemacht. Bere­its hier steht der verzweifelte Entschei­der zum ersten Mal mit dem Rücken zur Wand. Kos­ten­druck, Prozes­saufla­gen und etwaige Koop­er­a­tion mit Mate­ri­al­liefer­an­ten führen zu nicht opti­malen Entschei­dun­gen. Lei­der zieht sich das durch den ganzen Her­stel­lung­sprozess und schafft am Ende eine Summe möglicher Fehlerur­sachen. Die Fol­gen reichen von unle­ser­lichen Dis­plays und nicht reagieren­den Touches über Kon­t­a­m­i­na­tion durch Schim­mel, Pilze oder Sporen bis zur Über­hitzung respek­tive dem Totalausfall.

Trou­ble 1: Algorithmus

Die Schwierigkeiten begin­nen bei falscher oder fehlen­der Anpas­sung des Multi-​Touch, dem „Gehirn“ des Touchdis­plays. Ein aktueller Multi-​Touch ist mit einem Netz von Elek­tro­den mit Feld­bee­in­flus­sung­seigen­schaften über­zo­gen. Bei jeder Berührung wird das elek­trische Feld an dieser Stelle verän­dert. Ein Algo­rith­mus, der das Feld beziehungsweise dessen Verän­derung auswertet, muss bei gle­icher Berührung gle­ich auswerten. Wird der Touch verän­dert, wie im ein­fach­sten Fall durch ein zusät­zliches Schutz­glas, ändert sich auch das elek­trische Feld.

EEFL bzw. CCFL
Falsch eingestell­ter Algo­rith­mus zur Ans­teuerung und Betrieb
einer EEFL bzw. CCFL. Zu sehen sind sog. Stri­a­tions:
Die Lichterzeu­gung funk­tion­iert nicht richtig und ist über ver­schiedene Bere­iche verteilt.
Die Lichterzeu­gung an den falschen Stellen führt zur Beschädi­gung der Röhre.

Ein nicht angepasster Algo­rith­mus denkt dann auch unangepasst respek­tive falsch. Ist das Schutz­glas zu dick, ist die Genauigkeit oder sogar die prinzip­ielle Funk­tion nicht mehr ohne Weit­eres gewährleis­tet. Lösen lässt sich das nur mech­a­nisch oder über die Elek­trik respek­tive die Pro­gram­mierung. Der Touch muss über einen lern­fähi­gen Algo­rith­mus ver­fü­gen, der die Ent­fer­nung zwis­chen Berührung und Ziel neu kalib­ri­eren kann. Die zweite Möglichkeit, ein dün­neres aber meist auch kost­spieligeres Glas zu ver­wen­den, grenzt an Maku­latur. Zum einen hat ger­ade Kos­ten­druck oft genug die Fehlfunk­tion über­haupt erst ermöglicht. Zum anderen muss der Touch auch bei dün­neren, speziellen Schutzgläsern die Berührung neu berech­nen können.

Trou­ble 2: Opti­cal Bonding

Touch und Glas müssen trans­par­ent laminiert wer­den. Lei­der entste­hen auch beim Opti­cal Bond­ing die gle­ichen, ver­mei­d­baren Fehler. Davon abge­se­hen, dass der Touch wegen des Kraftschlusses an das in der Regel schw­erere Glas gek­lebt wer­den muss, wer­den zu oft schlichtweg ungeeignete Ver­fahren ver­wen­det. So wird nicht berück­sichtigt, ob ein OCR (Opti­cal Clear Resin), ein OCA (Opti­cal Clear Adhe­sive) oder Pre-​cured ver­wen­det wer­den soll beziehungsweise muss. Ebenso fällt zu sel­ten die Über­legung ins Gewicht, ob der Kle­ber für den Kraftschluss ver­ant­wortlich sein oder nur dünnschichtig den Spalt füllen soll. Auch der Aus­dehnungsko­ef­fizient wird sel­ten genug berück­sichtigt, obwohl sich Kun­st­stoff, Glas, Dis­play und Met­all über die Tem­per­atur unter­schiedlich aus­dehnen. Eine zu dünne Kle­ber­schicht wird bei falschem Ein­satz nicht hal­ten. Zudem muss auch die Chemie gek­lärt wer­den: Wie soll der Kle­ber aushärten? Bei einer geplanten UV-​Licht-​Härtung muss das Schutz­glas durch­läs­sig für UV-​Licht sein. Bei ther­mis­cher Här­tung gilt: Zeit ist Geld, wie viel Zeit steht also zur Ver­fü­gung, bis der Kle­ber gehärtet sein muss – oder muss es vielle­icht sogar kat­alytisch geschehen. Schließlich ist es abso­lut notwendig, den Tem­per­atu­run­ter­schied zu bedenken: Ist ein Tem­per­atur­delta von 50 Grad Cel-​sius zu erwarten oder gar von 100 ° C?

Kleber im Display
Der Kle­ber ist ungle­ich verteilt und in das Display-​Innere gelaufen.

Trou­ble 3: Bug Fixing

Ist der Kle­ber falsch gewählt oder löst er sich, tritt mit Sicher­heit über kurz oder lang eine von zwei Fol­gen auf. Zum einen ver­schieben sich die miteinan­der ver­heirateten Teile zu einan­der. Ana­log zum falsch berech­neten elek­trischen Feld, wer­den Berührun­gen dann nicht beziehungsweise falsch erkannt. Gravieren­der ist jedoch, wenn das gesamte HMI durch ein undichtes Dis­play Feuchtigkeit zieht, Pilze und Klein­tiere ein­drin­gen oder Sand beziehungsweise Staub ins Gehäuse gelangt. In der Regel ist so eine Kon-​tamination nicht sorten­rein: Mit Feuchtigkeit kommt oft Schim­mel, mit Dreck oft Schädlinge.

 elektro-magnetische Strahlung
Direkt vor oder direkt hin­ter dem Dis­play aus­tre­tende,
sehr starke elektro-​magnetische Strahlung, führt zu diesem Effekt.
Diese Art von neuar­ti­gen Fehlern lassen auf man­gel­ndes
Ver­ständ­nis der Sys­tem­inte­gra­tion schließen.

Gelangt Feuchtigkeit in ein Dis­play oder Touch­screen, kann sie sich durch den Kap­il­lar­ef­fekt aus­bre­iten. Nässe kann zu Schim­mel führen, Kurz­schlüsse verur­sachen oder alka­lisch beziehungsweise sauer wer­den, wodurch es zu Kor­ro­sio­nen und Verän­derun­gen der Leit­fähigkeit kommt. Der Lebend­be­fall von Dis­plays durch beispiel­sweise Mil­ben oder Spin­nen ist infolge deren ätzende Auss­chei­dun­gen dauer­haft unge­sund und kann zudem irrepara­ble Schä­den am Gerät verur­sachen. Tierchen, die beispiel­sweise zwei Leit­er­bah­nen berühren kön­nen Kurz­schlüsse aus­lösen. Zudem kön­nen mech­a­nis­che Prob­leme entste­hen, wenn sie die Lüf­tung ver­stopfen. Schmutz und Staub, wie zum Beispiel Aerosole und Sand, sind entweder gut leit­fähige Ionen­träger, die beispiel­sweise durch Elek­trol­yse auch chemis­che Änderun­gen des Gerätes verur­sachen kön­nen oder verkratzen die Kom­po­nen­ten des HMI und reiben sie sprich­wörtlich auf.

starke lokale Überhitzung
Durch starke lokale Über­hitzung sind manche Folien­sätze
inner­halb des Dis­plays an gewis­sen Stellen degradiert

Trou­ble 4: Ther­mal Management

Jedoch ist auch Dichtigkeit kein Garant für Funk­tions­fähigkeit. Denn: In ein Dis­play darf zwar nichts ein­drin­gen, die Hitze dage­gen, die durch die elek­tro­n­is­chen Bestandteile entsteht, muss aus dem Sys­tem abgeleitet wer­den. Ein derzeit beliebtes jedoch nicht zwin­gend gutes Vorge­hen sind ver­meintlich fer­tige Kom­plet­tlö­sun­gen, die nicht sel­ten eine schlecht abges­timmte Zusam­menset­zung der Kom­po­nen­ten haben. Ein weit­erer Nachteil dieser Vor­wärtsin­te­gra­tion respek­tive „one-fits-all“-Lösungen ist, dass sie die steigende Hitzeen­twick­lung durch die zunehmende Pack­ungs­dichte meist noch weiter fördert.

Entschei­dend ist daher möglichst wenig Energie im Inneren zu erzeu­gen, damit die zwin­gend notwendige Energie nicht das HMI über­hitzt. Zu beachten sind hier­bei auch die Druck­un­ter­schiede, da Dich­tungs­bere­iche immer gestresst wer­den und an undichten Stellen Luft ein– und ausströ­men, mit anderen Worten atmen, kann. Die bil­lig­sten Ele­mente kön­nen dafür ebenso ungeeignet sein, wie die teuer­sten. Wichtig ist zu ermit­teln, wo die max­i­male ther­mis­che Belas­tung der Kom­po­nen­ten liegt und wie sich die ver­wen­de­ten Kom­po­nen­ten durch Alter­na­tiven mit größerer Hitzere­sistenz und notwendi-​ger mech­a­nis­cher Kon­sis­tenz erset­zen lassen. Am Ende gilt, dass sich Höheren Anschaf­fungskosten durch sink­ende Gesamt­be­trieb­skosten sowie län­gere Lebens­dauer des Sys­tems oft kom­pen­sieren lassen.

Marken

Wammes&Partner i-sft global-lightz