Das Unterbringen von Elektronik in einem Gehäuse klingt wenig kompliziert. Steht man jedoch vor der Herausforderung, eine möglichst fortschrittliche Lösung umzusetzen, die mittel- bis langfristig auch in allen Teilaspekten kosteneffizient sein soll, ist Systemdesign nicht mehr so einfach. Bei der Bedarfsanalyse und der Konzeption der kompletten Baugruppe muss man viele Parameter in Betracht ziehen. Die Anforderungen der Zielapplikation sind dabei nur Mosaiksteine. Fragen müssen beantwortet werden, wie: Handelt es sich um eine anspruchsvolle Anwendung, die bei der heute üblichen Packungsdichte ein sinnvolles Wärmemanagement oder die Einhaltung strikter EMV-Richtlinien erfordert?
Auch was Produktionszeiten und Marktreife angeht, geht es um ein beständiges Hinterfragen von Maßnahmen. Maßnahmen, die vielleicht im ersten Moment ökonomisch attraktiv und einfach umsetzbar erscheinen, sich aber mittel- bis langfristig als nachteilig erweisen. Kurz gesagt: Die Konzeption einer Baugruppe erweist sich als meist sehr viel komplexer als es auf den ersten Blick erscheinen mag – und Wirtschaftlichkeit beginnt bereits beim kleinsten Teil.
Kooperation von Viscom und Heitec
So hat der Gehäusespezialist Heitec für den Hersteller von Inspektionssystemen Viscom aus Hannover ein System realisiert, das hier als Best-Practice-Beispiel untermauert, wie mit kleinen effizienten Veränderungen an einem 19-Zoll-Standard-Industriegehäuse bereits große Wirkung erzielt werden kann. Viscom kontaktierte Heitec bezüglich eines 3HE-IPC-Rechner-Gehäuses, das in ein AOI/AXI-Inspektionssystem integriert werden sollte, mit dem bestückte Baugruppen durch optische- und Röntgenuntersuchung untersucht werden. Benötigt wurden zirka 600 Stück pro Jahr für Standardanwendungen.
Den Lüfter auf eine neue Position gesetzt
Da das hochfunktionelle Motherboard mittig im Gehäuse angebracht war und hier durch die hohe Prozessorleistung die größte Hitzeentwicklung generiert wurde, stellte Heitec das Lüfterkonzept um: Die Lüfter wurden von außen in die Mitte verlagert. Was auf den ersten Blick simpel erscheint, erwies sich als durchaus vorausschauende Maßnahme, denn immer schnellere Prozessoren benötigen mehr Energie – ein intelligentes Wärmemanagement und die Gruppierung der Kühlung um die Hot Spots ist also wichtig. Dabei hat man darauf geachtet, dass die davor angebrachten Filtermatten leicht zu erreichen und einfach zu reinigen sind. Die Lüfterklappen haben die Ingenieure mit Randall-Schrauben befestigt, die händisch bedienbar sind – was für die Wartung des Systems von Vorteil ist. Die Kabelführung haben sie entsprechend angepasst. Für die benötigten SSD-Karten sind spezielle Halterungen konzipiert worden, die ebenfalls per Hand, ganz ohne Zuhilfenahme von Werkzeug, herausnehmbar sind – ein Plus nicht nur für die Wartung, sondern auch bei notwendigen Upgrades.
Die Montageplatte von unten verschraubt
Die Erfahrung und das Wissen, wie ein System effektiv konstruiert sowie schnell und kostengünstig montiert werden kann, ist nicht nur ein entscheidender Faktor für Service und Aufrüstbarkeit, sondern auch für das Beschleunigen der Herstellung. Hier ließ sich das Team für Gehäusetechnik bei Heitec etwas Besonderes einfallen: Die spezielle Montageplatte, auf der das entsprechende Mainboard montiert wird, ist nun von unten, also durch das Bodenblech des Gehäuses, verschraubt – und nicht wie beim Vorgängermodell von der Gehäuseinnenseite. Damit wird der Anwender in die Lage versetzt, die Endmontage mit Motherboard, eigener I/O und PCI-X-Karten selbst durchzuführen und dies parallel zur Gehäusemontage vorzunehmen. Dies gilt im Umkehrfall auch für die Demontage des Gehäuses und für nötige Wartungsarbeiten. Das Motto dabei: So funktional, aber auch so einfach wie möglich.
Um das neu geschaffene 3 HE hohe Standard-System für eine Sonderapplikation verwenden zu können, die sehr viel Rechenleistung und damit eine effizientere Kühlung benötigt, entwarf das Heitec-Projekt-Team eine zusätzliche 1 HE hohe Abdeckhaube. Man hat sie oben aufgesetzt und machte das System so 45 mm höher. Damit passte der spezielle Kühlkörper optimal in das Gehäuse.
Die Aufteilung in Montage-Teileinheiten – auf der einen Seite die Gehäusevormontage mit Stromversorgung und Lüfter, auf der anderen Seite die komplette PC-Peripherie mit Grafikkarte etc. – ermöglicht parallele Arbeitsabläufe. Das bedeutet nicht nur reduzierte Herstellungskosten und mehr Flexibilität, sondern auch schnellere Auslieferung und Wettbewerbsvorteile am Markt. Die Produktionszeit in dieser Phase konnte so um die Hälfte reduziert werden.
