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Wofür steht „Rugged“ bzw. „Robust“ bei Computern?

Was bedeutet dieses robust eigentlich, wenn es um solche Geräte geht? Aus der Perspektive des Benutzers ist Robustheit einfach die Fähigkeit des Computers, unter den verschiedensten extremen Arbeitsbedingungen arbeiten zu können.

Die Maßgabe hierbei ist, dass die Computer diese Anforderungen über den gesamten Nutzungszeitraum des Gerätes überstehen. Je nach durchzuführender Arbeit, kann jedoch Robustheit für jeden Benutzer etwas ganz anderes bedeuten. Zum Beispiel ist die Beanspruchung bezüglich Sturz- und Staubresistenz von mobilen Geräten im Lager recht hoch, da diese erfahrungsgemäß oft fallen gelassen werden und außerdem viel Staub ausgesetzt sein können. Gleichzeitig ist es aber eher unwahrscheinlich, dass es extremen Temperaturen oder Regen ausgesetzt ist. Auf der anderen Seite wird ein Förster ein Gerät mit Schutz vor Wasser und einem breiten Temperaturspektrum benötigen, ist aber wahrscheinlich nicht allzu besorgt über Staub.

Einsatzgebiete robuster Computer

Die digitale Transformation und der digitale Übergang in zahlreichen Industrien schreiten voran. Nicht alle Arbeiten finden in einem Büro statt. Tägliche Abläufe in vielen Unternehmen laufen unter nicht gerade idealen Bedingungen ab, insbesondere bei schmutzigen Jobs in rauen Branchen. Für die Beschäftigten im Bergbau, in der Öl- und Gasindustrie, im Baugewerbe oder sogar in der Landwirtschaft reichen Geräte in Verbraucherqualität einfach nicht aus. Die Einsatzfelder robuster Computer wie beispielsweise Laptops, Tablets oder Handhelds ist vielseitig. In diesem Abschnitt finden Sie einen kurzen Abriss über die Einsatzgebiete solcher Geräte in den verschiedenen Branchen und Industrien.

Ob in Polizeibehörden, beim Ordnungsamt oder bei der Bundeswehr, robuste Computer haben breitflächig im öffentlichen Dienst Einzug gehalten.

  • Militär: Das Militär setzt seit langem auf robuste mobile Geräte für den Einsatz in Auslandsmissionen, bei der Wartung des Fuhrparks in staubigen und feuchten Umgebungen auf der ganzen Welt. Zu den Vorteilen der robusten Tablets für die Flugzeugwartung gehört ihre Fähigkeit, Prozesse und Arbeitsabläufe unter den Besatzungsmitgliedern und auf administrativer Ebene zu rationalisieren.

    Militäroperationen finden in allen möglichen Geländetypen mit unterschiedlicher Topographie statt. Schlechte Sicht ist eine häufige Herausforderung für Soldaten im Feld. Der Sonnenuntergang und das Einsetzen der Nacht ist ein weiterer Grund für extrem schlechte Sicht, mit dem die Soldaten im Feld ständig zu tun haben, da die meisten Einsätze mehrere Tage und Nächte dauern. Die Verwendung eines militärtauglichen Tablets bei solchen Missionen liefert entscheidende Informationen über alles, was vor, hinter und in der unmittelbaren Umgebung der Soldaten geschieht. Mit einer Technik, die in allen Höhen, unter allen Bedingungen und auch unter voller Auslastung funktioniert, können sich die Kameraden verlassen. Sie haben die Möglichkeit auf genaue Informationen über ihre Umgebung und ihre Position im Verhältnis zu anderen Standorten zuzugreifen, selbst wenn sie diese selbst nicht sehen können.

    Weitere Einsatzfelder sind auch mobile Kartierungsarbeiten sowie Steuerung von Drohnen und unbemannten Fahrzeugen. Diese und fast alle anderen Missionen erfordern hochzuverlässige, robuste mobile Geräte auf dem neuesten Stand der Technik, die optimale Konnektivität bieten.

  • Polizei: Einsatzkräfte von Strafverfolgungsbehörden tragen die Verantwortung bei Ermittlungen am Tatort. Es müssen genaue Daten gewonnen werden, die im Falle eines Prozesses vor Gericht standhalten. Um dieses Maß an Genauigkeit bei der Bearbeitung eines Tatorts zu erreichen, benötigen Polizeibeamte leistungsfähige Werkzeuge, die menschliches Versagen auf ein Minimum reduzieren oder gar ausschließen, die Informationen schnell erfassen und alle benötigten Daten abrufen können. Neben den klassischen Kameras kommen hier auch vermehrt Tablets zum Einsatz, beispielsweise für erweiterte Metadaten wie der Standort.

    Für eine optimale Untersuchung von Tat- und Unfallorten ist die schnelle Ankunft des ermittelnden Polizeibeamten unerlässlich. Robuste Tablets tragen zu diesem Aspekt ebenfalls bei, denn Dank integriertem GPS erfahren die Beamten, wie sie am schnellsten zum Ort eines Geschehens gelangen, und zwar mit Verkehrsinformationen und Routenführung in Echtzeit. Die GPS-Ortung ermöglicht Beamten und Vorgesetzten zudem, den Standort aller diensthabenden Beamten zu sehen und festzustellen, ob sie zu Fuß oder in einem Fahrzeug unterwegs sind. Auch das Melden des genauen Standortes von Ereignissen wird erleichtert, was vor Gericht und während des Prozesses äußerst nützlich und wichtig sein kann.

    Bei regulären Personenkontrollen sind digitale Geräte ebenfalls nicht mehr wegzudenken. Mit Hilfe von robusten Tablets oder Laptops werden vor Ort Datenbankabfragen in Echtzeit durchgeführt und ermöglichen so die sichere Identifizierung von kontrollierten Personen oder Fahrzeugen.

  • Ordnungsamt: Wir kennen sie alle, die Damen und Herren des Ordnungsamtes Abteilung Parkraumüberwachung. Als Bürger sind sie oftmals nicht unsere Freunde, denn wenn sie auftauchen werden Rechnungen verteilt. Die rechtssichere Erfassung von Parkverstößen erfolgt inzwischen vermehrt über robuste Mobilcomputer im Smartphoneformat. Die kleinen handlichen Geräte verfügen in der Regel über eine Kamera zur Dokumentation des Verstoßes. Über ein integriertes Ticketingsystem sowie einen angeschlossenen Mobildrucker wird das „Knöllchen“ ausgestellt.

Große Teile von Krankenhäusern werden zunehmend digitalisiert. Ziel dabei ist es, eine moderne medizinische Behandlung zu ermöglichen, indem die Interaktion zwischen Patienten, medizinischem Personal, der Einrichtung an sich und Geräten verbessert wird.

Robuste Geräte werden hauptsächlich in drei Bereichen eingesetzt:

  1. Verwaltung von Verbrauchsmaterialien im Krankenhaus (oftmals unter Verwendung von RFID-Technologie und 2D Barcodes)
  2. Proben- und Blutmanagement mithilfe von RFID-Tags oder Barcodes sowie zur
  3. Rückverfolgbarkeit von Medikamenten

Im Gegensatz zu „normalen“ Rugged Geräten müssen im medizinischen Bereich – je nach Verwendungszweck – zusätzliche Bestimmungen eingehalten werden. Produkte für den Medizinbereich sind in der Regel weiß und verfügen über eine antimikrobielle Oberfläche.

Feuerwehren und Rettungsdienste sind und werden immer eine wesentliche Säule für den Schutz und die Sicherheit unserer Gesellschaft sein. Für die Menschen, die in diesen Berufen arbeiten, ist es Alltag und häufig auch eine Notwendigkeit, sich kopfüber in unbekannte Situationen zu begeben. Dank ihrer sorgfältigen Arbeit stellen sie sicher, dass sowohl öffentliche als auch private Bereiche sicher sind. Sie gehen oft ein gewisses persönliches Risiko ein und sind gleichzeitig für die Sicherheit unserer Gemeinschaft verantwortlich. Genau diese Abteilungen verdienen es, mit führender Technologie ausgestattet zu sein, die den Feuerwehrleuten und Rettungskräften ebenso effektiv hilft, wie sie unserer Gesellschaft helfen.

Von vorbeugenden Maßnahmen bis hin zu Kriseneinsätzen – robuste Tablets tragen dazu bei, die Effizienz der Einsatzkräfte zu verbessern und die Zeit zu verkürzen, die sie für ihre Arbeit benötigen. Gleichzeitig erhöht dies ihre Sicherheit, da sie den Einsatzort zügiger verlassen können.

Mit der Einführung von Computern in den Fahrzeugen waren Notfall- und Rettungsdienste endlich in der Lage, auf große Mengen an Informationen zuzugreifen und diese einzugeben, während sie vor Ort waren. Doch obwohl die Modelle im Laufe der Zeit erheblich aktualisiert wurden, hat die Technologie einen Stagnationspunkt erreicht. Anstelle herkömmlicher Laptops oder integrierter Fahrzeugcomputer findet man heute immer mehr robuste Tablets im Einsatz.

Außendienstmitarbeiter benötigen Werkzeuge, Software und robuste Geräte, die nicht nur die Anforderungen für ihre Arbeit, sondern auch für die rauen Umgebungen, in denen sie arbeiten, erfüllen. Robuste Tablets sind ideal für die Arbeiten in Versorgungsunternehmen, die Wartung von Stadtflottenfahrzeugen, die anfallenden Aufgaben in Parks und vieles mehr.

Staatliche, städtische und kommunale Dienste, andere öffentliche Arbeiten sowie Versorgungsunternehmen profitieren von robusten mobilen Geräten. Leistungsstarke Rechen- und Kommunikationsoptionen, schnelle Geschwindigkeiten, leicht ablesbare Bildschirme und verschiedenes Zubehör bieten ein optimales mobiles Nutzererlebnis. Außerdem ermöglichen sie einen einfachen und funktionellen Wechsel vom Büro zum Fahrzeug und zu den Standorten vor Ort.

Außendienstmitarbeiter können vor Ort auf das zugreifen, was sie brauchen, um Daten zu sammeln, Berichte zu erstellen und so Projekte schnell und kostengünstig zu verwalten. Dies kann die Kosten und Verluste minimieren, die mit Fehlstarts, Versäumnissen bei der Überwachung, Kostenüberschreitungen, wiederholten Verzögerungen oder einem der vielen Hindernisse verbunden sind, die durch eine alternde Infrastruktur entstehen können. Sie können auch beim Aufbau moderner Städte helfen, indem sie „intelligente“ Funktionen, wie Licht- und/oder Luftsensoren vom ersten Tag an einbauen.

Mit einem robusten Tablet erhalten Sie mehrere Funktionalitäten auf einem Gerät. Anstatt dass Außendienstmitarbeiter gezwungen sind, eine separate Kamera, einen Barcode-Scanner, ein GPS-Gerät, ein Magnetstreifenlesegerät und einen Monitor mit sich zu führen, kann dies alles in einem Gerät vereint werden, das speziell für diese Bedürfnisse entwickelt wurde. Dies ist nicht nur in der Handhabung praktischer, sondern spart auch Kosten.

Der Sektor „Transport & Logistik“ hat robusten Computern in den letzten 30 Jahren den richtigen Schwung verliehen. Gerade mobile Geräte wie kompakte Handhelds, wie sie bei der Paketzustellung oder in der Intralogistik verwendet werden, sind heute nicht mehr aus Unternehmen wegzudenken.

Robuste Handhelds und Tablets für den Einsatz im Lager können die Handhabung von Paketen auf ein nächstes Level heben. Transport und Logistik stehen unter enormem Kostendruck, so dass eine Digitalisierung heute unausweichlich ist. Die Optimierung von Prozessen in den Gängen erhöht die Effizienz, steigert die Produktivität und schafft intelligentere Arbeitsweisen.

Arbeitsabläufe im Lager, bei der Paketabwicklung und bei der Auslieferung können mit robusten Geräten effizienter gestaltet werden. Dadurch wird mehr Zeit für Aufgaben mit hoher Priorität geschaffen. Mit den zahlreichen Funktionen für den Einsatz im Lager sparen robuste Computer nicht nur Zeit. Sie helfen auch dabei Papierkram zu reduzieren, Unfälle, Verletzungen oder Fehler zu verringern und die Gesamteffizienz der Lagerprozesse zu verbessern. Integrierte Barcodescanner oder RFID-Scanner ermöglichen die blitzschnelle Erfassung von Daten.

Neben mobilen Geräten gibt es ebenfalls stationäre Geräte für den Einsatz in Flurförderfahrzeugen. Sie werden Fahrzeugcomputer oder Staplerterminal genannt. Aber auch für industrielle Tablets gibt es in der Regel passende Halterungen für Fahrzeuge.

Seit Jahren geistert das Buzzword Industrie 4.0 durch die Länder und wird dabei so intensiv genutzt, dass es einem schon aus den Ohren herauskommt. Im digitalen Zeitalter sind Daten für ihren hohen Wert bei intelligenten Entscheidungen und verbesserte Geschäftseinblicke bekannt. In der Fertigung dienen sie jedoch einem anderen Zweck. Daten helfen dem Personal in der Fertigung, Ziele und Aufgaben zu verwalten, Details von Arbeitsaufträgen zu verstehen und kritische Bedingungen zu visualisieren, wie z. B. Maschinenkonfigurationen oder technische Spezifikationen.

Während große Unternehmen ihre Produktion oftmals bereits voll digitalisiert und in vielen Schritten auch automatisiert haben, fehlt in kleineren Betrieben nach wie vor dieser wichtige Schritt. Während ich diese Zeilen im Jahr 2021 schreibe, gibt es leider nach wie vor Unternehmen, die in der Produktion mit Zettel und Stift arbeiten. Gerade in Branchen mit hohem Wettbewerbsdruck wird dies in Zukunft zu Problemen führen, wenn es darum geht die Produktion schneller, effizienter und kostengünstiger zu gestalten. Fertigungsunternehmen stehen vor besonderen Herausforderungen, wenn es um Effizienz, Arbeitsprozesse, Verschwendung, Produktivität, Bestandsmanagement und Kostenüberschreitungen geht.

In einem Lager oder einer Fabrikhalle sehen Sie große Maschinen, Hochtechnologie und fast niemanden, der an einem Schreibtisch sitzt. Neben robusten Tablets, Handhelds und Panel PCs sind auch Wearable Lösungen oder aber auch gänzlich automatisierte Anlagen in Industrie und Produktion zu finden. Alleine der letzte Punkt könnte ein ganzes Buch füllen, weshalb wir uns hier auf die Bediengeräte der Anwender beschränken wollen. Robuste Geräte für Fertigungsbetriebe und -anlagen können dabei helfen, Arbeitsabläufe zu optimieren und viele Probleme zu lösen – dank wichtiger Funktionen, die den Grundstein für eine Produktion auf hohem Niveau legen. Sie sind ideal für Unternehmen, deren Fokus auf der Reduzierung von Verschwendung, der Verbesserung von Effizienz und des gesamten Geschäftsmodells liegt.

Werden Flächenberechnungen, Materialbedarf und Aufmaße per Hand erfasst, müssen sie abends nach dem Bautag noch in den PC eingegeben werden – das ergibt zwei Arbeitsschritte, obwohl eigentlich nur einer nötig wäre. Dabei wäre es doch viel praktischer, die erfassten Daten gleich digital zu speichern. Dies würde einen Arbeitsschritt und natürlich auch Arbeitszeit sparen.

Darüber hinaus führen handschriftliche Notizen immer zu Ungenauigkeiten. Zum Teil liegt das an der unleserlichen Handschrift, zum Teil gehen Notizen verloren. Werden auf einer Baustelle wichtige Daten ausschließlich handschriftlich erfasst, kann es leicht zu Datenverlusten kommen. Mit dem Einsatz von Tablets und Notebooks, können die Daten hingegen sofort in der entsprechenden Software erfasst werden.

Ein weiterer Punkt ist, dass die Digitalisierung von Arbeitsabläufen immer eine schnellere Datenübertragung und damit eine sofortige Weiterverarbeitung zumVorteil hat. Die Daten von der Baustelle stehen in Echtzeit zur Verfügung und werden sofort an die entsprechenden Empfänger übermittelt. Sie können schnell reagieren und z. B. das benötigte Material umgehend richten oder bestellen.

Keine Baustelle kommt heute ohne moderne Messgeräte aus. Für die Datenerfassung dieser Geräte sind Laptops und Notebooks unverzichtbar – mit Hilfe von zuverlässigen Tablets und Notebooks können Messwerte und Daten direkt in digitaler Form gespeichert und zur Verfügung gestellt werden.

Planung und Dokumentation sind Aufgaben, die auf der Baustelle im Handumdrehen mit Tablets erledigt werden können. Bei der Anlieferung von neuem Material können diese beispielsweise Barcodes direkt auf der Baustelle einscannen und das angelieferte Material durch eine spezielle Software automatisch verwalten.

Ob im Kino, in Restaurants, Theater oder Casino – der Einsatz von robusten Tablets und Handhelds verbessert das Kundenerlebnis und bietet eine Vielzahl von Vorteilen.

Mit robusten POS Geräten kann das Personal schnell die Bestellungen der Kunden aufnehmen, die sofort an die Küche weitergeleitet werden. Ist das Essen abholbereit, erhält das Personal eine Nachricht. Auch der Einsatz von Geräten direkt am Sitzplatz durch den Gast, z.B. in Imbissen und Kantinen, ist denkbar. Sobald ein Kunde es sich auf seinem Platz bequem gemacht hat, kann er per Knopfdruck Getränke, Speisen und Süßigkeiten bestellen. Die Kunden können in aller Ruhe die Speisekarte durchgehen, sich entscheiden, was sie möchten und das Schlange stehen an der Theke entfällt.

Die Verwendung robuster Geräte ist hier besonders sinnvoll, da sie auch einem versehentlichen Fallenlassen durch Gäste oder Personal standhalten. Außerdem können diese schnell und einfach gereinigt als auch desinfiziert werden.

Doch auch darüber hinaus gibt es weite Einsatzszenarien für robuste und industrielle IT. So werden beispielsweise robuste Notebooks bei Journalisten eingesetzt, die bei Wind und Wetter Reportagen realisieren und ihr Videomaterial bereits unterwegs schneiden müssen. Sie haben nicht nur besondere Ansprüche an Stabilität und Akkulaufzeit, sondern benötigen in der Regel auch eine dedizierte Grafikkarte. Weitere Einsatzgebiete sind Land & Forstwirtschaft, Vermessungstechnik, Gastronomie, Einzelhandel, Sicherheitsdienste und viele weitere.

Besonderheiten robuster Computer

Robuste Computer unterscheiden sich grundlegend von ihren herkömmlichen Pendants. Im Gegensatz zu normalen Endverbraucher-Geräten sind robuste Computer in der Regel zwar nicht mit den neuesten Technologien ausgestattet, verfügen dafür im Gegenzug über zahlreiche Eigenschaften die „normale“ Geräte nicht haben. Sie sind deutlich widerstandsfähiger und mit zusätzlichen Funktionen speziell für die industriellen Bedürfnisse ausgestattet. Sie besitzen gewöhnlich einen Eindringungsschutz vor Wasser und Staub, halten Stürze aus und sind in einem größeren Temperaturbereich nutzbar. Viele dieser Eigenschaften werden durch Testlabore zertifiziert.

Gleichzeitig werden üblicherweise jedoch deutlich ältere Komponenten verwendet. Neu veröffentlichte Geräte beinhalten oftmals Prozessoren, die bereits mehrere Generationen als Nachfolger haben.

Der Grad der Robustheit wird insbesondere an drei Spezifikationen festgemacht:

  • Nutzbarer Temperaturbereich
  • Test nach MIL-STD-810 – Testet Stürze, Vibrationen, Schocks etc.
  • Eindringungsschutz – in der Regel als IP-Schutz bezeichnet

Die verschiedenen Spezifikationen und ihre Bedeutung zu kennen, liefert zahlreiche Informationen darüber, wie ein Gerät vor Ort und auf lange Sicht funktionieren wird. Erfahrungsgemäß sind diese drei Spezifikationen auf den jeweiligen Datenblättern zu finden.

Unterscheidung zwischen Semi Rugged, Fully Rugged, Ultra Rugged und Military Rugged

Für Rugged Computer gibt es keine offiziellen Standards oder Kategorien. Bezeichnungen, die sich durchgesetzt haben sind „Semi Rugged“, „Rugged“ oder „Fully Rugged“ sowie „Ultra Rugged“. In der Vergangenheit konnten wir auch „Business Rugged“ oder „Education Rugged“ finden, welche jeweils unterhalb von Semi Rugged einzuordnen waren. Aufgrund des fehlenden Standards tüfteln Marketingabteilungen diverser Hersteller manchmal sehr kreative Namensgebungen aus. Bei WEROCK haben wir uns entschieden unsere Klassifizierung auf die drei gängigen Bezeichnungen einzugrenzen:

Wie werden die Geräte getestet?

Ein Hersteller von robusten Computern kann nicht einfach das Wort „Rugged“ auf seine Produkte schreiben und das war es dann auch schon. Robuste Computer werden strengen Tests unterzogen und müssen bestimmte Leistungsrichtlinien erfüllen, um nach Industriestandards wirklich als robust zu gelten. Die Industrie für robuste Computer hat Teststandards übernommen, die von der Society of Automotive Engineers (SAE), dem US-Militär (MIL-STD 810G), der International Electrotechnical Commission (IEC) und anderen Organisationen entwickelt wurden. Tablets werden gegen Vibrationen und Stürze, extreme Temperaturen, Feuchtigkeit und Flüssigkeiten sowie Stürze getestet.

IP-Schutz und warum dies wichtig ist

Viele elektronische Geräte behaupten Dinge wie „wasserfest“ oder „wasserdicht“. Doch woher wissen Sie, ob sie das sind, was sie tatsächlich vorgeben zu sein? Hier kommen die sogenannten IP-Ratings ins Spiel. Sie sind in der ISO 20653 sowie DIN EN 60529 definiert.

IP steht für Ingress Protection zu deutsch „Eindringschutz“. Vereinfacht ausgedrückt ist es eine Einstufung, die angibt, was ein Gerät in Bezug auf feste Partikel und Flüssigkeiten aushalten kann. Die meisten Hersteller der Welt folgen inzwischen diesem Standard um ihre Produkte einzuordnen. Die Bewertung besteht aus einem einfachen Zwei-Zahlen-System, das feste Partikel und Flüssigkeiten getrennt bewertet, um klar anzugeben, wie gut ein Gerät vor diesen Elementen geschützt ist. Diese Zahl wird in manchen Fällen noch um einen zusätzlichen Buchstaben ergänzt, für Spezialanwendungen. Die erste Zahl steht dabei für Partikel und die zweite Zahl für Flüssigkeiten:

Ein Beispiel: Nehmen wir IP65. Die erste Zahl – 6 – gibt an, wie widerstandsfähig ein Gerät gegen feste Partikel ist. Die 6 ist die höchste Zahl auf der Skala bezüglich Eindringungsschutz und das Gerät ist demnach vollständig gegen Staub abgedichtet. Das bedeutet nicht, dass es unmöglich ist, dass Staub in das Gerät gelangt. Aber er gelangt nicht in ausreichender Menge in das Gerät, um Schäden zu verursachen.
Die zweite Zahl – 5 – gibt die Beständigkeit des Geräts gegen Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, an. In dem Beispiel ist das Gerät vor Strahlwasser aus allen Richtungen geschützt.

Bitte beachten Sie: Der Schutz vor Eindringen von Flüssigkeiten bezieht sich immer auf Wasser. Ein Gerät kann auch gegen andere Flüssigkeiten geschützt werden, aber die IP-Einstufung bezieht sich nicht auf Chemikalien. Viele Chemikalien sind korrosiv und können möglicherweise die Dichtungen eines Geräts beschädigen, wodurch die Beständigkeit des Geräts und seine IP-Einstufung aufgehoben werden. Kommt das Gerät in Berührung mit Chemikalien, klären Sie bitte vor dem Kauf mit dem Anbieter ab, ob es gegen die entsprechende Chemikalie resistent ist.

DIN 40050-9 erweiterte das neuere Bewertungssystem nach IEC 60529 um die Schutzart IP69K für Hochdruck- und Hochtemperatur-Waschanwendungen. Gehäuse nach ISO 20653:2013 müssen nicht nur staubdicht sein (IP6X), sondern auch einer Hochdruck- und Dampfreinigung standhalten. Die Norm IP69K wurde ursprünglich für Straßenfahrzeuge entwickelt – insbesondere für solche, die regelmäßig intensiv gereinigt werden müssen (Muldenkipper, Betonmischer usw.) – findet aber auch in anderen Bereichen Anwendung, wie z. B. bei Lebensmittelverarbeitungsmaschinen und Autowaschanlagen. Im Wesentlichen ist der Schutz nach IP69k wie ein Schutz nach IP66 zu sehen, der aber mehr Druck aushält.

IK-Schutz

Früher wurde insbesondere in Frankreich eine optionale dritte Ziffer des IP-Codes zur Klassifizierung des Schutzes in Hinblick auf mechanische Krafteinwirkung genutzt. Diese wurde inzwischen durch den IK-Code bzw. den IK-Stoßfestigkeitsgrad ersetzt. Angewendet wird dieser Code bei robusten Computern üblicherweise für den Touchscreen. Die Prüfung wird mit einem Pendelhammer, alternativ bis IK07 mit einem Federhammer oder oberhalb von IK07 mit einem Freifallhammer ausgeführt. Das Prüfverfahren ist in den Normen EN 60068-2-75 (bzw. VDE 0468-2-75) und IEC 60068-2-75 festgelegt.

Code Schlagenergie
in Joule
entspricht
Fallhöhe der Masse
IK00kein Schutz
IK01 0,14 7 cm – 200 g
IK02 0,20 8 cm – 250 g
IK03 0,3514 cm – 250 g
IK04 0,5020 cm – 250 g
IK05 0,7028 cm – 250 g
IK06 1,040 cm – 250 g
IK07 2,040 cm – 500 g
IK08 5,025 cm –  2 kg
IK0910,020 cm –  5 kg
IK1020,040 cm –  5 kg
IK10+50,050 cm – 10 kg

Üblicherweise haben die Touchscreens von Geldautomaten einen Schutz von IK10. Notebooks und Tablets werden in der Regel nicht speziell darauf getestet, so dass diese Angabe bei den meisten Geräten fehlt.

Erweiterte Betriebstemperatur

Robuste Computer halten nicht nur jeglicher Witterung und Erschütterungen stand, sondern punkten auch durch einen erweiterten Temperaturbereich für Betrieb und Transport. So überstehen die Geräte auch extremer Hitze oder Kälte. Ein mobiles Gerät ist eigentlich nur ein Hilfsmittel, das Ihnen bei Ihrer Arbeit hilft. Im Gegensatz zu Ihnen muss sich das Tablet oder Handheld nicht noch einmal dick einpacken, denn die Geräte halten je nach Ausführung kalte Temperaturen zwischen -10° C bis -40° C aus. Auch sehr heiße Umgebungen können die robusten Geräte selten etwas anhaben, so halten die meisten Geräte 50° C aus – manche sogar bis zu 70° C. Die besondere Herausforderung liegt jedoch in den schnellen Wechseln zwischen heißer und kalter Temperatur, welche zusätzliche Belastungen sowohl auf die Elektrik als auch auf das Gehäuse selbst verursachen. Viele Geräte werden deshalb im Rahmen des Tests auf die Temperaturbeständigkeit auch auf Temperaturschocks getestet (MIL-STD 810 Methode 503.5)

Einsatz in rauen Umgebungen – Schutz auf Militärniveau

Weltweit gibt es zahlreiche Normierungen. Für die meisten robusten Computer hat sich jedoch die Zertifizierung nach US-Militärstandards durchgesetzt. Die United States Military Standards, dt. US-amerikanische Militärstandards, bilden eine Sammlung verschiedener Richtlinien, Verfahrensanleitungen und allgemeinen Regeln. So werden bei verschiedenartigen Produkten und Prozessabläufen durch Standardisierung die Interoperabilität, Austauschbarkeit, Zuverlässigkeit und Kompatibilität mit militärischen Logistiksystemen sichergestellt. Umfang und Definition ist im Rahmen des Defense Standardization Program (DSP) in dem DoD-Handbuch 4120.24 festgelegt. In Einzelfällen werden einzelne US-Militärstandards auch von zivilen Normungsorganisationen wie ANSI oder ISO übernommen, wie dies beispielsweise bei MIL-STD-1815 der Fall ist.

Entsprechende Prüflabore sind auf diese Tests vorbereitet und können diese zuverlässig durchführen. Auch haben manche Hersteller eigenes Testequipment, um die Robustheit im Entwicklungsprozess selbst zu überprüfen. Die Dokumente sind frei von Urheberrechten und kostenfrei erhältlich, was auch sicherlich zum Erfolg der Standards beigetragen hat.

MIL-STD unterteilt sich in fünf Sektionen, die die Themenbereiche Schnittstellenstandards, Produktentwicklungsstandards, Standards für Herstellungsverfahren, übliche praktische Verfahren und Prüfstandards festlegt. Ein Beispiel ist der Prüfstandard MIL-STD-810, welcher Umwelttestbedingungen spezifiziert.

  • MIL-STD-167 – Mechanische Schwingungen von Schiffsausrüstungen
  • MIL-STD-188 – eine Reihe im Zusammenhang mit der Telekommunikation
  • MIL-STD-196 – eine Spezifikation des Joint Electronics Type Designation System (JETDS)
  • MIL-STD-202 – Testmethoden für „Elektronische und elektrische Bauelemente“.
  • MIL-STD-276A – Standard für die Vakuumimprägnierung von porösen Metallgussstücken und pulverförmigen Metallkomponenten
  • MIL-STD 461 – Anforderungen an die Kontrolle der elektromagnetischen Störeigenschaften von Subsystemen und Geräten
  • MIL-STD-498 – zur Software-Entwicklung und Dokumentation
  • MIL-STD-499 – über die technische Leitung (Systemtechnik)
  • MIL-STD-806 – „Grafische Symbole für Logikdiagramme“, ursprünglich ein USAF-Standard
  • MIL-STD-810 – Testmethoden zur Bestimmung der Umwelteinflüsse auf Geräte
  • MIL-STD-882 – Standardverfahren für die Systemsicherheit
  • MIL-STD-883 – Testmethodenstandard für Mikroschaltungen
  • MIL-STD-1168 – ein Klassifizierungssystem für die Munitionsproduktion, welches das während des Zweiten Weltkriegs verwendete System des Ammunition Identification Code (AIC) ersetzt.
  • MIL-STD-1234 – Probenahme, Inspektion und Prüfung von Pyrotechnik
  • MIL-STD-1376 – Richtlinien für Sonar-Wandler, speziell für piezoelektrische Keramiken
  • MIL-STD-1394 – Konstruktionsqualität von Helmen; wird oft mit IEEE 1394 verwechselt
  • MIL-STD-1397 – Eingabe-/Ausgabeschnittstellen, Standard-Digitaldaten, Navy-Systeme
  • MIL-STD-1472 – Menschliche Technik
  • MIL-STD-1474 – Schallmessung für Handfeuerwaffen
  • MIL-STD-1553 – digitaler Kommunikationsbus
  • MIL-STD-1589 – JOVIAL-Programmiersprache
  • MIL-STD-1750A – Befehlssatzarchitektur (ISA) für luftgestützte Computer
  • MIL-STD-1760 – Schnittstelle für intelligente Waffen, abgeleitet von MIL-STD-1553
  • MIL-STD-1815 – Programmiersprache Ada
  • MIL-STD-1913 – Picatinny-Schiene, eine Montagehalterung an Feuerwaffen
  • MIL-STD-2045-47001 – Verbindungslose Datenübertragungs-Anwendungsschicht
  • MIL-STD-2196 – Kommunikation über Glasfaser
  • MIL-STD-2361 – digitale Entwicklung, Beschaffung und Bereitstellung von Verwaltungs-, Schulungs- und Doktrin-Publikationen der Armee sowie von technischer Ausrüstung in SGML
  • MIL-STD-2525 – Joint Military Symbology
  • MIL-STD-3011 – Joint Range Extension Application Protocol (JREAP)
  • MIL-STD-6011 – Tactical Data Link (TDL) 11/11B Nachrichtenstandard
  • MIL-STD-6013 – Taktische Datenverbindung der Armee-1 (ATDL-1)
  • MIL-STD-6016 – Tactical Data Link (TDL) 16 Nachrichten-Standard
  • MIL-STD-6017 – Variables Nachrichtenformat (VMF)
  • MIL-STD-6040 – United States Message Text Format (USMTF)

Da die meisten dieser Standards keine praktische Bedeutung für robuste Computer haben, wird folgend nur auf MIL-STD-461 und MIL-STD-810 ein.

MIL-STD-461

Der MIL-STD 461 ist eine Norm des US-amerikanischen Verteidigungsministeriums zu den Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit von Produkten für den Einsatz im militärischen Bereich. Üblicherweise werden nur Geräte nach MIL-STD-461 getestet, die tatsächlich für das Militär oder „Ultra Rugged“ sind. Die Norm, welche bereits seit 1967 existiert und fortlaufend erneuert wird, ist derzeit in der Version MIL-STD-461G von Dezember 2015 aktuell. Seit 1993 befindet sich MIL-STD-461 in einem fünfjährigen Überprüfungszyklus, um sicherzustellen, dass es aktuell und nützlich bleibt. Dies bedeutet nicht, dass alle fünf Jahre eine neue Revision herausgegeben werden muss, sondern nur, dass in diesem Zyklus eine Überprüfung durchgeführt werden muss. Es wäre völlig akzeptabel, einfach die alte Version ohne Änderungen zu bestätigen. Bis heute ist das noch nicht geschehen. Eine Aktualisierung des Standards auf MIL-STD-461H wird also gegen Dezember 2020 bzw. Anfang 2021 erwartet. Die meisten Testlabore testen jedoch noch auf den älteren Standard MIL-STD-461F.

Wenn Sie einen zertifizierten EMV-Schutz benötigen, können Sie dennoch auf Geräte zurückgreifen, welche nach dem alten Standard getestet wurden. Sie bieten üblicherweise einen ausreichenden Schutz für den Einsatz außerhalb des Militärs. Die wesentlichen Änderungen sehen Sie in unten stehender Tabelle. Es handelt sich primär um Veränderungen und Verfeinerungen in den Testmethoden und nicht um einen grundlegenden Umbau des Standards.

461F461GBeschreibungFrequenzÄnderungen
CE101CE101Geleitete Emissionen, Audiofrequenz-Ströme, Stromkabel30Hz – 10kHz
CE102CE102Geleitete Emissionen, Radiofrequenz-Potenziale, Stromkabel10kHz – 10MHz
CE106CE106Geleitete Emissionen, Antennenanschluss10kHz – 40GHz
CS101CS101Leitungsgeführte Suszeptibilität, Stromkabel30Hz – 150kHz
CS103CS103Leitungsgeführte Suszeptibilität, Antennenanschluss, IntermodulationIntermodulation,
15kHz – 10GHz
CS104CS104Leitungsgeführte Suszeptibilität, Antennenanschluss, Ablehnung unerwünschter SignaleSignal Rejection,
30Hz – 20GHz
CS105CS105Leitungsgeführte Suszeptibilität, Antennenanschluss, KreuzmodulationCross-modulation,
30Hz – 20GHz
CS106Leitungsgeführte Suszeptibilität, Transienten, StromkabelEntfernt – weil CS115 bereits seinen beabsichtigten Zweck erfüllt, nämlich den Schutz vor Leistungseinbußen der Ausrüstung durch Spannungstransienten auf Schiffen
CS109CS109Leitungsgeführte Suszeptibilität, Struktur Stromstärke60Hz – 100kHz
CS114CS114Leitungsgeführte Suszeptibilität, Bulk-Kabel-Injektion10kHz to 200MHzKlarstellung hinzugefügt, dass die Monitorsonde um eine zweite Halterung platziert und mit 50Ω abgeschlossen wird.
CS115CS115Leitungsgeführte Suszeptibilität, Bulk-Kabel-Injektion, Impulsanregung
CS116CS116Leitungsgeführte Suszeptibilität, Gedämpfte sinusförmige Transienten, Kabel und Stromzuführungen10kHz bis 100MHz
CS117Leitungsgeführte Suszeptibilität, Blitzinduzierte Transienten, Kabel und StromzuführungenNeu – abgeleitet von RTCA DO-160 Abschnitt 22 Blitzinduzierte transiente Störanfälligkeit für Luft- und Raumfahrttechnik
CS118Leitungsgeführte Suszeptibilität, Vom Personal verursachte elektrostatische EntladungNeu – übernimmt Elemente aus RTCA DO-160 Abschnitt 25 und IEC 61000-4-2
RE101RE101Gestrahlte Emissionen, Magnetisches Feld30 Hz bis 100 kHz
RE102RE102Gestrahlte Emissionen, Elektrisches Feld10 kHz bis 18 GHzDie Beschränkung des oberen Frequenzbereichs des Tests basierend auf der höchsten absichtlich erzeugten Frequenz innerhalb des EUT wird aufgehoben (Tests werden bis 18 GHz durchgeführt)
RE103RE103Gestrahlte Emissionen, Antenne Spurious und Harmonische Ausgänge10 kHz bis 40 GHzDie „Breite“ wurde in „Fläche“ geändert, was zu zusätzlichen Prüfpositionen für alle Prüflinge mit einer Höhe größer als der kleinste Teil der Antennenstrahlbreitenkurve führt.
RS101RS101Strahlungsanfälligkeit, Magnetisches Feld30 Hz bis 100 kHz
RS103RS103Strahlungsanfälligkeit, Elektrisches Feld2 MHz bis 40 GHz
RS105RS105Strahlungsanfälligkeit, Transientes elektromagnetisches Feld

MIL-STD-810

Der MIL-STD-810 ist eine US-amerikanische technische Militärnorm, die Umwelt-Testbedingungen für militärische Ausrüstung spezifiziert. Geräte, die dieser Norm entsprechen, haben eine Reihe von verschiedenen Umwelttests bestanden. Ihr Überleben in der Praxis ist damit sichergestellt. MIL-STD-810 befasst sich mit einem breiten Spektrum von Umgebungsbedingungen, darunter: niedriger Druck für Höhentests, hohe und niedrige Temperaturen plus Temperaturschock, Regen, Feuchtigkeit, Pilze, Salznebel für Rosttests, Sand- und Staubeinwirkung, explosive Atmosphäre, Leckage, Beschleunigung, Schock und Transportschock, Kanonenfeuer-Vibrationen und Zufallsvibrationen. Das Dokument schreibt keine Konstruktions- oder Testspezifikationen vor. Vielmehr beschreibt es den Prozess der Umweltanpassung, der zu realistischen Materialkonstruktionen und Testmethoden führt, die auf den Leistungsanforderungen an das Materialsystem basieren. In vielen Fällen können reale Umweltbelastungen (einzeln oder in Kombination) in Testlabors nicht dupliziert werden. Daher sollten Anwender nicht davon ausgehen, dass ein Gegenstand, der die Labortests besteht, auch Feld-/Flottenverifizierungstests bestehen wird.

Die ursprüngliche Norm wurde im Jahr 1962 veröffentlicht und seitdem immer weiter optimiert. Zu den Normen, die aktuell bei robusten Computern im Umlauf sind gehören

  • MIL-STD-810F – veröffentlicht am 1. Januar 2000,
  • MIL-STD-810G – veröffentlicht im April 2014 sowie
  • MIL-STD-810H – veröffentlicht am 31. Januar 2019.

Bei robusten Computern werden üblicherweise nicht alle Testmethoden ausgeführt, sondern nur diejenigen, die für den Einsatzzweck des Produkts auch relevant sind.