Sjöfart & offshore
Hectronic har under många år utvecklat och levererat inbyggda datorer till kunder inom sjöfart och offshore. Detta användningsområde omfattar ofta tuffa miljöer och utrustningen måste därför utformas i enlighet med detta för att garantera säkerheten till sjöss. Marin certifiering definieras av IEC60945 och IACS E10 standarder.
Låt oss titta närmare på ett urval av de krav som ställs på inbyggda datorer för marin och offshore och de utvecklingsstrategier som Hectronics ingenjörer använder för att uppfylla dem.
EMC
En marin VHF-radio är avgörande för säkerheten. Det är ett av de viktigaste sätten att kommunicera i en nödsituation till sjöss. Den spelar också en viktig roll i det dagliga arbetet genom kommunikation med andra fartyg, tullen och när man anländer till hamnar över hela världen.
Betydelsen av marin VHF-radio har en inverkan på EMC-kraven. Den röda grafen nedan visar gränsvärdena för elektromagnetiska fält som en funktion av frekvensen. Det frekvensband som har strängast krav är det som används av VHF-radio.
Hectronics ingenjörer använder ofta strategier som smarta kortlayouter och routing, filter, jordplan och avskärmning för att minska elektromagnetiska störningar. I det här fallet användes en särskild metod för att undvika elektromagnetisk interferens på kritiska frekvenser.
Den blå grafen visar elektromagnetisk emission från en marin dator utvecklad av Hectronic. Det finns ett par karakteristiska triangulära toppar i grafen och särskilt toppen vid 185,5 MHz är värd att lägga märke till. Den har placerats på just den frekvensen av Hectronics ingenjörer utifrån de komponentval som gjorts i systemets strömkretsar. Toppen och övertonen vid 370MHz är interna frekvenser från spänningsregulatorerna. Genom att välja komponenter för att styra vid vilka frekvenser topparna uppträder undveks störningar med VHF-radio.
Temperatur
Kravet på driftstemperatur är från +5°C upp till +55°C eller +70°C för utrustning inomhus i kontrollrum, på kommandobryggan eller i sovutrymmen. Strängare krav gäller för utrustning som används i t.ex. pumprum och den strängaste klassen marina krav på driftstemperatur för datorprodukter, från -25°C till +70°C, gäller för utrustning som är monterad på fartygsdäck och i master.
Mekanikingenjörerna på Hectronic använder datorbaserad flödessimulering för att identifiera hotspots och kritiska temperaturområden i ett tidigt skede av utvecklingsprojektet. Målet är att säkerställa att konstruktionen uppfyller kraven på driftstemperatur innan de första prototyperna tillverkas. Processen innebär att en 3D-modell byggs upp utifrån den mekaniska konstruktionen och data om de komponenter som genererar mest värme.
Resultatet av simuleringen (bilden ovan) visar luftflödet, temperaturzonerna och hot spots och deras respektive temperaturer. Uppgifterna ligger till grund för justeringar av konstruktionen. Iterativa simuleringar och designjusteringar görs tills resultatet är tillfredsställande. Ytterligare tester i verkliga livet utförs på prototyper i klimatkammaren på utvecklingscenter i Uppsala, Sverige.
Stöt och vibration
Sjöfarts- och offshoremiljöer utsätts ofta för stötar och vibrationer i högre grad än vanliga industrimiljöer. Motorer, pumpar, dåligt väder och vågor är en utmaning för all utrustning ombord.
De krafter som påverkar komponenter är större när komponenterna är stora och väger mer. Därför kan stora komponenter som reservbatterier eller stora reservoarkondensatorer behöva fästas på kortet för att klara krafter som genereras av vibrationer eller stötar. Minnen och lagringsmoduler monteras i socklar och korthållare med skruvar eller snäpplås för ökad fixering.
Produktionstest
Certifieringsprocessen enligt IEC60945- och IACS E10-standarder är en del av Hectronics utvecklingsprojekt för våra kunder inom sjöfart och offshore samt industrialisering och underhåll under produktion. Produkterna sätts i produktion hos någon av våra utvalda tillverkningspartners. Vi ser till att prototyper och förserier uppfyller de ursprungliga kraven och att kvalitetsnivån bibehålls i volymproduktion och genom underhållsfasen när komponenter byts ut naturligt under åren.
Byggstensstrategin har varit och är avgörande i Hectronics strategi för att minska tiden till marknaden och öka kvaliteten på de sjöfarts- och offshore-system som vi utvecklar åt våra kunder. Det innebär att utvecklingen av kundanpassade system baseras på block som till exempel processorplattformar, gränssnitt, strömförsörjningskretsar, lagringsmoduler och moduler för trådlös kommunikation, snarare än att utveckla från grunden. Kundanpassad design handlar därför mer om anpassning och integration än om utveckling från grunden.
Vår kunskap om datorplattformar, kort och system och din expertis inom tillämpning och marknad ger din produkt en konkurrensfördel. Förtro oss med utvecklingen av ditt nästa maritima certifierade system och håll fokus på tillämpning, funktionalitet, marknadsföring och försäljning av din produkt.
Förutom lösningar som är anpassade till krav från applikationer inom sjöfarts- och offshoresektorn Hectronic har lång erfarenhet av att utveckla specialdesignade inbyggda datorer för kunder inom sektorn.
Erfarenhet från kundanpassad utveckling
- Marina styrenheter för allmän datainsamling, databehandling och styrning ombord på fartyg
- Bakåtkompatibel nästa generations marina styrenhet
- ARM-processorbaserad marin styrenhet
