计算机:工业、商业和混合

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梅森·库利(Mason Cooley)曾说过:“我们最重要的决定是在考虑其他事情的时候做出的。”考虑到工程师们购买不同类型计算机的原因，有人可能会认为梅森·库利可能是某一领域的制造工程师。他不是;他是一位警句家——一个能想出机智、简洁的话来谈论生活的人。尽管有这样的职位描述，但他的信息恰好适合负责指定和购买电脑的工程师。

在决定是使用商用的、现成的计算机，还是坚固耐用的、工业化的计算机，或者混合模型(请参阅“混合选项”侧栏)时，必须考虑影响计算机及其技术能力的外部因素。这些外部因素中最重要的是:1)使用计算机的环境;2)总拥有成本;3)公司的总体目标。

因素1:使用

Stealth computers (Woodbridge, ON, Canada)的总裁兼首席执行官Edward Boutilier说:“今天，人们正在寻找用于特殊环境的专用计算机，以特殊方式安装，全天候运行，并连接到不同的网络和显示系统。”“这些都是工程师过去没有的要求。”

工程师的需求因操作环境的不同而有很大差异。在某些情况下，控制计算机将在一个密封的房间(或特殊的外壳)，在那里不关心环境问题。在其他情况下，计算机可能需要放置在设备附近，在那里它必须在不同的条件下生存。因此，使用nema等级的外壳来防止环境危害对于工业计算用途至关重要。除了NEMA之外，还有各种与抵抗或承受液体，灰尘，热，振动和其他危害的能力相关的标准。

对于许多用户来说，大多数制造设施的苛刻环境需要使用工业或加固型计算机。

“我不认为商业品牌真的是为此而生的。他们只是不能忍受空气中的污垢、振动和油，”Mike McDermott说，他是Progressive Stamping Inc.(俄亥俄州奥托维尔)的电气工程师。“出于环境考虑，我们每年都会更换商用监测仪。”

美国Kontron公司(San Diego, CA)的工程副总裁Bryan Murphy建议在购买前先检查定位和使用情况。“如果你想把显示器放在火炉旁边，”他说，“你可能需要重新考虑一下。显示器，就其性质而言，在极端温度下往往会有更多的问题。例如，如果LCD达到85°C，屏幕就会变黑。如果天气真的很冷，什么也不会显示出来。”

如果您的生产环境不是那么极端，那么是否值得为工业计算机支付额外的费用?

“虽然不是所有的工厂都是这样，但作为一个整体，工厂变得越来越干净，空调越来越多，”Xycom自动化公司工业PC产品业务部经理Ralph Damato说。“因此，买家倾向于认为他们可以使用商用PC来分析购买。但我去过一些‘干净’工厂，他们在那里安装了商用台式电脑，你应该看看这些电脑上的过滤器和风扇，”达马托说。

SPX Air Gage公司(密歇根州利沃尼亚)的控制集成商John Adams说:“在转向工业计算机之前，我们尝试使用台式计算机。”“我们发现，为了让这些设备正常运行，我们在现场花了更多的钱。”

工程师应充分了解计算机的应用，以确保其规格符合计算机的操作环境。同样重要的是，如果您决定使用不满足应用程序可能需要的所有规范的计算机(请参阅“规范”侧栏)，则要完全理解所面临的问题。

达马托说:“一般来说，人们倾向于看价格，然后把价格降到最低，因为他们认为价格更便宜。”“但实际上，由于它们没有获得相同的功能集，最终可能会更贵。”

因素2:拥有成本

人们普遍认为商用个人电脑比工业电脑有两个明显的优势:1)价格便宜;2)提供最新的先进技术。但是这些因素在你的情况下有多重要呢?

总部位于犹他州克利尔菲尔德的Lifetime Products是一家聚乙烯折叠桌椅和篮球设备的制造商，其标准化采用了惠普电脑——主要是epc(为商业用途设计的台式电脑)。尽管Lifetime Products的大部分设施都是工业环境，但该公司从未使用过工业pc，主要是因为它们被认为成本过高，而且通常马力较小。

Lifetime Products的首席信息官约翰·鲍登(John Bowden)说:“epc对我们很重要，因为它们体积小，而且总拥有成本比普通PC低得多。[Lifetime安排下的ePC初始成本通常不到500美元。惠普还为我们提供epc的终身保修，如果出现故障，他们会在一夜之间给我们提供新的。在此期间，我们只使用其中一个备件。”

鲍登称，epc在制造业环境中表现良好。“我们提供屏蔽标准的外壳，”他说。“键盘和鼠标有时会受到损害，所以我们有支持合同，允许我们在需要时进行交换。”

Lifetime Product决定采用商业模式的最大因素是，它只是扩展了公司现有的惠普环境。鲍登建议将重点放在通过标准化对长期成本的评估上。他还建议将服务协议纳入这些成本。

由于缺乏与供应商的标准化协议，商用PC买家对该市场特有的产品和技术波动持开放态度。

隐身电脑公司的布蒂耶说，这种不断的变化确实影响了电脑的主板。“大多数真正的工业级计算机使用单个主板计算机，它们的技术支持生命周期比商用主板长得多。”

商业级主板被称为有源板或atx型主板。工业计算机通常是插入无源背板的单板计算机(尽管并非所有工业计算机都使用sbc)。这意味着SBC是一个一体化板，类似于视频卡或任何类型的插件板，并插入总线。这辆巴士上没有电子设备——所有的智能设备都在SBC上。

布蒂耶说，在工业计算机中更喜欢单板架构的原因是，如果出现故障，你可以在几秒钟内拔掉SBC的插头，而不是拆开商用计算机来取出台式机式的主板。他说:“单板计算机通常需要松开一颗螺钉，然后把整个螺丝取出来，再把另一颗螺丝放进去。”

此外，sbc具有较高的失效前时间，通常运行温度可达60°C。但当然，成本要高得多，因为桌面板是批量生产的，而工业主板不是。

因素3:公司目标

所有企业都普遍存在自上而下的压力。在过去的几年中，这种压力已经在制造业中提出了主要的计算问题，从面对千年虫到企业系统不断增长的足迹。

ARC咨询集团(马萨诸塞州Dedham)制造咨询服务研究主管Craig Resnick认为，随着越来越多的公司转向协同制造环境，工厂车间将信息传输到企业系统的压力只会增强。

但是，IT部门授权的千年虫开支存在很大的阻力。“(IT)的建议常常被持怀疑态度和偏执。制造业认为这些家伙搞砸了企业的ERP系统实施，现在他们要来搞砸生产了，”雷斯尼克说。

雷斯尼克说，你必须看看是谁摇了摇尾巴，才能知道这种情况(在你的公司)会如何发展。“这是一个非常运营驱动的组织，在这个组织中，制造业有很大的影响力，它们正在慢慢向上扩展到企业领域，还是it部门在推动事情的发展，并对工厂车间雇用的员工有更大的控制权?”

评论?电子邮件dgreenfield@reedbusiness.com

购买前要知道的5件事

与任何购买一样，了解更多信息的消费者最终通常会得到更好的交易。考虑到这一点，ARC的Craig Resnik提供了以下清单，以确保您购买正确的计算机。

不要买任何专有的东西。购买与多种系统兼容的产品。

确保计算机可以成为工业网络的一部分。

计算机必须能够执行标准操作，如数据监控和控制，但也处理数字和HMI和历史。

了解供应商。如果该公司不生产电脑，要了解该公司提供谁的电脑。

谁来支持这台机器?IT部门将更容易支持商用计算机。

混合选项

最近，大量的炒作围绕着不完全适合工业或商业类别的计算机市场。一些人称这些计算机为“轻工业”，而另一些人称它们为“混合”。在这两种情况下，供应商在这个领域提供的产品差别很大——从具有适度加固的商业系统到作为瘦客户机工作的体系结构系统，只留下系统中更容易消耗的部分。

Clear Cube (Austin, TX)符合后一个例子，提供了一个由CPU“刀片”组成的系统，该系统位于数据中心，通过标准的Cat5布线连接到C/Port，提供桌面所需的CPU连接和功能。C/Port大约是VHS磁带的大小，并安装在NEMA外壳中。

公司产品开发副总裁霍夫曼(Rick Hoffman)说，Clear Cube产品的成本比商用电脑高出30%到40%。

将计算机带入制造环境时产生的大部分成本通常围绕NEMA机箱。霍夫曼说:“我们最近和通用汽车公司的人交谈，他们花了大约1.5万美元买了一个NEMA机箱，然后在里面放了一台700美元的个人电脑。”“一个‘刀片式’(CPU)在安装了所有软件后的价格约为1500至2000美元。”

Broadax Systems (City of Industry, CA)提供的计算机更适合混合类型的轻工业范围。Broadax营销副总裁Edward Shih表示:“我们提供可使用商用部件升级的标准ATX(商用主板)系统，以及具有多达10个插槽的无源背板(通用工业PC架构)，以实现灵活配置。我们的系统可以根据底盘的不同进行任意配置。”

Specmanship

就像“游戏技巧”一样，规格技巧可以包括一些可能难以证实的声明，但可以让你的团队在激烈的竞争中领先。在计算机世界中，规格指的是据说满足各种规格的计算机，而实际上，它们可能只有在理想的情况下才能这样做。

“有相当多的公司并没有达到他们声称的要求，”Kontron (San Diego)工程副总裁布莱恩•墨菲(Bryan Murphy)表示。他建议仔细查看脚注，这些脚注详细说明了所列规范适用的条件。例如，如果您将在科罗拉多州使用计算机，则必须考虑确切的(更高的)高度，因为这会影响箱体的冷却能力。

Xycom Automation (Saline, MI)工业PC产品业务部经理Ralph Damato说:“确定工业计算机的基准标准是一条艰难的分界线。”“但工厂自动化让这些规格变成了一场游戏，因为每个人都声称拥有相同的规格，但没有人进行测试来确保它们。”他说，他不会采购未经UL认证的产品，即使这些产品声称获得了UL和CE[欧盟]认证。

在考虑工业用计算机时要考虑的主要问题是UL, CE，冲击和振动，温度和NEMA认证。

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工业级pc vs.办公级pc

需要考虑的特性	工业品位	年级办公室
它能承受更长时间的温度吗?	是的	没有
它能承受冲击和振动吗?	是的	没有
它有额外的冷却风扇吗?	是的，通常在2到6个粉丝之间	否，通常只有一个风扇在电源中
它是防尘的，还是有过滤的?	是的，大多数提供风扇过滤器或密封外壳	没有
它是否防水、防化学品等?	是的，通常是可选的	没有
它有RFI/EMI屏蔽能力吗?	是的	没有
它有内置电源浪涌保护吗?	是的,可选	没有，虽然有时插入UPS
它有什么类型的底盘结构?	坚固，冷轧钢板，非常脊	很薄，有时是塑料的，一点也不坚固
是否符合行业分类?	NEMA/IP, MIL等。	没有一个
它提供什么类型的安全性?	锁门和驾驶座	没有一个
将包括多少生命周期技术支持?	3 - 5年以上	6 - 12个月
它能提供内在安全吗?(爆炸空气)	是的(可选)	没有
平均故障间隔时间(MTBF)	一些制造商提供计算和证明的数据	工厂没有提供
平均维修时间(MTTR)	单板PC机5-15分钟	1-2小时以上
安装和外壳	非常灵活-面板，机架，吊杆，安装	桌面式或塔式
在恶劣环境下的可靠性	是的	没有
它有容错选项吗?	是的，电源和磁盘驱动器的冗余	没有
它是为24小时，7天的操作而设计的吗?	是的	没有

来源:控制工程与信息从隐形计算机公司。

计算机制造业将何去何从

对于任何新购买的东西，无论是商业用途还是个人用途，知道事情的发展方向总是明智的。没有什么能像买家后悔的刺痛一样，把一个人与对市场有更大认识的人联系在一起。

Kontron (San Diego, CA)的工程副总裁Bryan Murphy认为，在制造业中，计算机的使用出现了两种截然不同的趋势。他说:“在低端，我看到了从16位向更高性能的转变。“这与网络接口卡在更多嵌入式功能和Windows CE可用性方面是一致的。当你谈到Windows CE或Linux时，系统必须至少有32位和一个内存管理单元。

“在高端市场，我实际上看到了变化的放缓。没有多少客户开始使用奔腾4s。这有两个原因:1)奔腾4需要的功率是奔腾III的两倍多，所以冷却要求会上升很多。2)英特尔一直在授权其他公司使用奔腾III制造芯片组。在奔腾4市场，他们开始限制这一点。因此，有更多的奔腾III芯片组可用于嵌入式领域。”

ARC(马萨诸塞州戴德姆)制造咨询服务研究总监克雷格•雷斯尼克认为，制造计算将更多地向便携式和无线方向发展。他说:“我们看到，从平板电脑到笔记本电脑和pda，各种设备的使用都在增加。”此外，一些操作系统正在被嵌入到工厂车间的机器中，你会看到更多的Windows CE，特别是用于嵌入式HMI和更多多学科类型的控制。”

Stealth Computers (Woodbridge, ON, Canada)的总裁兼首席执行官Edward Boutilier认为，目前最流行的趋势是小型化、模块化的计算机，这种计算机可以用螺栓固定在控制室、墙壁或桌子下面。他说:“过去，工业计算机体积庞大，噪音大，占用了很多空间。”“但在去年，我们看到人们希望在控制室和控制面板中加入工业pc，但他们不想要以前那种笨重的工业pc。”

罗克韦尔自动化公司(Milwaukee, WI)计算机和显示器市场经理Don Anspach对此表示赞同。“我们确实看到了我所说的控制体积的缩小。具体来说，对于OEM社区来说，封装尺寸似乎非常敏感。整个控制系统的占地面积越小，效率就越高，成本效益也越高。随着时间的推移，我们一直被要求变得更小、更有效率——几年前，我们甚至没有看到这个趋势有多重要。在当时，功能要重要得多。但我们确实看到不少人是根据外形因素做出决定的。”

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