Digitalisierung in der Ex-Zone Sicher kommunizieren – auch in der Ex-Zone

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Industrieanlagen werden schon seit Jahren mit Sensoren ausgestattet und vernetzt – mit entsprechenden Vorteilen für die vorausschauende Instandhaltung. Doch wer in der Anlage unterwegs hat besonders in Ex-Zonen oft Probleme das richtige Mobile Device zu finden. Ein neues eigensicheres 5G-Smartphone füllt die Lücke.

Vernetzte Anlagen und digitale Workflows haben die Effizienz und Ausfallsicherheit von Industrieanlagen spürbar erhöht. Doch die Digitalisierung aller Industrieanlagen gestaltet sich durchaus anspruchsvoll. Vor allem in explosionsgefährdeten Bereichen stellt sich die Vernetzung von Anlagen meist aufwendiger dar.

In diesen Bereichen kommen häufig Alleinarbeiter zum Einsatz, die in allen Situationen schnell und flexibel reagieren müssen. Eigensichere Smart Devices sind die Basis für zuverlässige Kommunikation und Zugang zu aktuellen Daten der Anlage auch in Ex-Zonen. Lange Zeit sorgte die Ex-Zone für einen Medienbruch in der Digitalisierung und der Kommunikation innerhalb einer Industrieanlage.

Da Ex-Zonen Bereiche sind in denen durch entzündliche Flüssigkeiten, Gase oder Stäube eine explosive Atmosphäre auftreten können, gelten strikte Sicherheitsanforderungen an die eingesetzten Geräte, um einen Zündvorgang zu vermeiden. Mobilgeräte müssen daher speziell für den Einsatz in der Ex-Zone entwickelt und zertifiziert sein.

Hinzu kommt, dass die Netzabdeckung nicht immer einwandfrei ist – insbesondere innerhalb weitläufiger Anlagen oder im Offshore-Bereich. Diese Umstände haben bisher die Effektivität von Mobile Devices in der Ex-Zone und die Auswahl an passenden Geräten eingeschränkt.

Kommunikation für die Industrie 4.0

Mit der neuesten Generation seines eigensicheren 5G-Smartphones, dem Smart-Ex 03, erweitert Pepperl+Fuchs die digitale Transformation im Ex-Bereich um zusätzliche Technologien und Funktionen. Damit haben Alleinarbeiter stets Onlinezugriff, um auch in abgelegenen Anlagebereichen, Offshore oder in Ex-Zonen, also Bereichen mit potenziell lückenhafter Netzabdeckung, zum Beispiel mit dem Remote Support in Verbindung zu bleiben.

Zudem haben sie stets Zugriff auf die für den jeweiligen Auftrag relevanten Live-Anlagendaten oder auf Dateien, wie beispielsweise Wartungs- oder Checklisten, Bedienungsanleitungen oder Dokumentationen. Mit Android 13 als Betriebssystem, dem 6-Zoll Display und aktuellen technischen Standards wie 5G, WiFi 6 und zusätzlicher eSIM eignet sich das Smartphone für den weltweiten und flexiblen Einsatz im industriellen Umfeld.

Der 5G-Kommunikationsstandard ermöglicht die ausfallsichere Übertragung großer Datenmengen bei niedriger Latenz. Dadurch wird die Machine-to-Machine-Kommunikation signifikant beschleunigt und viele Anwendungsfälle der Industrie 4.0 erst ermöglicht. Auch die Objektortung ist gegenüber älteren Standards wie 4G oder niedriger deutlich präziser und funktioniert auf bis zu zehn Zentimeter genau.

Zukunftsfähig und vielseitig

Die Zukunftsfähigkeit des Smart-Ex 03 ist dadurch gewährleistet, dass es mit Android 13 nicht nur über die aktuellste Version des Betriebssystems verfügt, sondern auch bis mindestens Android 15 upgradefähig ist. Durch die hohen Spezifikationen an Android Enterprise Recommended Geräte trägt es höchsten Ansprüchen an den Einsatz im Industrieumfeld und an die Sicherheit Rechnung.

Dank Google ARCore sind zudem hochmoderne Augmented-Reality-Anwendungen möglich. Der 128 GB große interne Speicher bietet zudem ausreichend Speicherkapazität für alle digitalen Unterlagen und Dokumente, die Alleinarbeiter bei ihren Einsätzen benötigen.

Dossier Ex-Schutz/Sicherheitskonzepte

Ex-Schutz und Sicherheitskonzepte in der Prozessindustrie

Mit diesen Features bietet sich das Smartphone für viele Anwendungsgebiete an: Kommunikation, Digital Workflows und Work Order Management, Operational Safety, Scanning, Asset Management, vorausschauende Wartung, Augmented Reality Anwendungen oder IoT-Integration. Die Smartphone-Kamera, adressiert die Anforderungen der Industrie für das Scannen, das Dokumentieren oder für Videokonferenzen, selbst in rauer Industrieumgebung oder bei Sonneneinstrahlung.

Push-to-Talk over Cellular als Tetrafunk-Ersatz

Ein weiteres technisches Feature ist die Optimierung für Push-to-Talk-Anwendungen (PTToC). Zunehmend erreichen alte Funkgeräte, die den in den 1990er Jahren entwickelten Tetrafunk nutzen, ihr End-of-Life und müssen ausgetauscht werden und werden zunehmend durch Smartphones oder Tablets mit PTToC-Applikationen ersetzt, was mehrere Vorteile mit sich bringt.

Im Gegensatz zur Funkkommunikation, die bilateral erfolgt, ermöglicht PTToC auch Gruppenanrufe in Echtzeit – auch über verschiedene Standorte verteilte Mitarbeitende können sich austauschen und koordinieren. Auch können Alleinarbeiter per Tastendruck direkt mit dem richtigen Ansprechpartner verbunden werden. Sie sind nicht darauf angewiesen, den richtigen Kanal auszuwählen oder auf eine freie Frequenz zu warten. Dies kann in kritischen Situationen wertvolle Zeit einsparen.

Da PTToC sowohl in öffentlichen als auch privaten Mobilfunknetzen über WLAN, 4G/LTE oder 5G betrieben werden kann, ist die Konnektivität ortsunabhängig sichergestellt – auch in abgelegenen Bereichen mit schwacher öffentlicher Mobilfunknetzabdeckung. Die Kommunikation lässt sich mittels unternehmenseigener Campusnetzwerke sogar dann gewährleisten, wenn öffentliche Funknetze ausfallen oder in Notsituationen den Rettungs- und Sicherheitskräften vorbehalten bleiben.

Hohe Gerätesicherheit und Verfügbarkeit

Zusätzliche Sicherheit und geringere Ausfallzeiten in der Ex-Zone gewährleistet das intelligente Device Health Monitoring. Die Hardware überwacht sich selbst und ein neues, elektronisches Batteriekonzept garantiert optimale Laufzeiten und verhindert einen Thermal Runaway.

Der Entwicklungsprozess und das System-Engineering des Smart-Ex 03 wurden mit eigenem Inhouse-Knowhow von Pepperl+Fuchs in Europa umgesetzt. Mit den beiden europäischen Tochterunternehmen ECOM Instruments und Aava Mobile steht umfassendes Inhouse-Knowhow zur Verfügung, das eine stärkere Kontrolle und weitreichendere Möglichkeiten für das Smartphone bietet. Schnell verfügbare, qualitativ hochwertige Produkte sowie ein verlässlicher, weltweiter Support sind für die Industrie unabdingbar – vor allem in sicherheitskritischen Anwendungen wie dem Ex-Bereich.  (agk)

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