HMI-System im Ex-Bereich

Produktionsumgebungen in der Life-Science-Industrie stellen hohe Anforderungen an HMI-Systeme, insbesondere in explosionsgefährdeten Bereichen. Neben Sicherheits- und Zertifizierungsvorgaben spielen hygienegerechtes Design, digitale Integration und eine hohe Prozessverfügbarkeit eine zentrale Rolle. Am Beispiel der Pilot-EX-Systeme von Systec & Solutions zeigt sich, wie eng diese Anforderungen miteinander verbunden sind. Die Systeme sind für den Einsatz in Class I, Division 2 und Class II, Division 2 (NEC 500) und Class I, Zone 2 (NEC 505) und Class II, Zone 22 (NEC 506) sowie Class III, Zone 22 (NEC 506) zertifiziert. Damit adressieren die Systeme Produktionsbereiche, in denen explosionsfähige Atmosphären im Normalbetrieb nicht dauerhaft vorhanden sind, aber unter bestimmten Bedingungen oder im Fehlerfall auftreten können.

Explosionsschutz als zentrale Systemanforderung

Elektronische Systeme können durch Stromfluss, Wärmeentwicklung oder mechanisch verursachte Funken potenziell als Zündquelle wirken. In explosionsgefährdeten Bereichen geht es deshalb darum, diese Risiken konstruktiv zu beherrschen. Bei explosionsgeschützten HMI-Systemen beeinflusst diese Anforderung nahezu jede Komponente: die Elektronik, die Energieversorgung, die Gehäusekonstruktion, die Anschlussbereiche, die Wärmeabfuhr und die Bedienperipherie. Für Betreiber in regulierten Life-Science-Umgebungen ist das entscheidend, weil Sicherheit nicht isoliert betrachtet werden kann, sondern immer Auswirkungen auf Hygiene, Validierung und Prozessstabilität hat.

PILOT EX cleanroom 4 background
Bild: © Systec & Solutions GmbH

Gekapselte Bauweise

Systec & Solutions setzt dies über eine gekapselte Bauweise um. Das Gehäuse muss so ausgelegt sein, dass weder Gase noch Stäube unkontrolliert eindringen und gleichzeitig keine wirksame Zündenergie nach außen gelangt. Diese Kapselung ist kein einzelnes Produktmerkmal, sondern wirkt sich auf das gesamte Systemdesign aus. So erfolgt die Wärmeabfuhr ohne aktive Belüftung passiv über die Gehäusestruktur. In hygienekritischen Produktionsumgebungen ist das relevant, weil aktive Belüftung zusätzliche Öffnungen, Luftbewegungen und potenzielle Kontaminationsrisiken schaffen würde.

Auf Energiespeicher wie Akkumulatoren verzichtet Systec & Solutions. Die Energieversorgung erfolgt über definierte AC- oder DC-Anschlüsse, Datenverbindungen sind primär kabelgebunden ausgeführt. Dies soll im regulierten Produktionsumfeld kontrollierbare Rahmenbedingungen für Planung, Installation und Betrieb schaffen.

Elektropolierung unterstützt Hygiene und Dekontamination

Die Gehäuse der Pilot-EX-Systeme bestehen aus Edelstahl 1.4404 / 316L. Elektropolierte Oberflächen mit geringen Rauheitswerten und glatten Kanten reduzieren Anhaftungen und unterstützen Dekontamination. Die vollgekapselte Bauweise ist dabei Teil des Explosionsschutzes und reduziert zugleich offene Fugen, Spalten und schwer zugängliche Bereiche. Ergänzend erfüllen die Systeme Schutzarten wie IP66 und IP67 und sind damit gegen Staub, Strahlwasser und zeitweiliges Untertauchen geschützt.

In bestehende Strukturen integrieren

Pilot EX ist dafür als Industrie-PC, Thin Client oder Monitor verfügbar. Die Hardware basiert auf standardisierten Intel-Plattformen mit Celeron, Core i5 oder Core i7, 8 bis 64GB Arbeitsspeicher und SSD-Speicher zwischen 128 und 2TB. Unterstützt werden Betriebssysteme wie Windows 10/11, Windows 10/11 IoT Enterprise LTSC, IGEL OS und ThinManager. Dadurch lassen sich unterschiedliche Architekturansätze abbilden – von lokalen Anwendungen bis zu zentralen Thin-Client-Szenarien.

Für die physische Integration stehen USB, Ethernet sowie variantenabhängig HDMI oder DisplayPort zur Verfügung. Die Anschlüsse werden über geschützte Anschlussplatten geführt. Das ist Teil der sicherheitstechnischen Auslegung: Schutzleiterführung, Energieversorgung und Datenintegrität müssen kontrolliert und nachvollziehbar umgesetzt werden. Für Life-Science-Unternehmen ist das relevant, weil unkontrollierte Schnittstellen nicht nur technische Risiken, sondern auch Dokumentations- und Compliance-Probleme verursachen können.

Die Bedienung

Die Bedienung erfolgt über Multitouch-Displays, die in Größen von 18,5 und 23,8 Zoll verfügbar sind – jeweils mit Full-HD-Auflösung, gehärtetem Glas, optischem Bonding und einem Betrachtungswinkel von etwa 178 Grad. Das unterstützt die Lesbarkeit und reduziert Reflexionen.

Kapazitive Funktionstasten ermöglichen die Bedienung ohne mechanische Betätigung. Bedienfunktionen können während der Reinigung deaktiviert werden, um unbeabsichtigte Eingaben zu vermeiden. Je nach Displaygröße beträgt das Gewicht etwa acht bis zehn Kilogramm bei einer Bautiefe von rund 55 Millimetern.

pilot ex 8 detail colorgrade
Bild: © Systec & Solutions GmbH

Für die Eingabe stehen explosionsgeschützte ergonomische Tastaturen als Glas- oder Folienvarianten mit Touchpad zur Verfügung. Das mechanische Click Hinge-Konzept ermöglicht eine werkzeuglose Montage. Das vereinfacht Wartung und Austausch – ein praktischer Vorteil in Umgebungen, in denen Stillstandszeiten möglichst kurz gehalten werden müssen.

Optionale Erweiterungen wie RFID/NFC-Authentifizierung sowie Schnittstellen für Scanner oder biometrische Systeme wie Nymi unterstützen eine personengebundene Interaktion. In regulierten Produktionsumgebungen ist das relevant, weil Bedienhandlungen eindeutig zugeordnet und dokumentiert werden müssen.

Die Systeme sind für den Dauerbetrieb ausgelegt und arbeiten typischerweise bei 0 bis 40°C und nicht kondensierender Luftfeuchtigkeit. Die Leistungsaufnahme liegt bei bis zu 80W. Für mobile Einsatzszenarien stehen EX-zertifizierte Trolleys mit definierter Energie- und Datenführung zur Verfügung.

Alles greift ineinander

Damit wird deutlich, warum EX-taugliche HMI-Systeme in der Life-Science-Produktion nicht als Einzelkomponenten verstanden werden können. Explosionsschutz, Hygiene, IT-Integration und Bedienbarkeit greifen ineinander. Die Kapselung beeinflusst die Wärmeabfuhr. Die Materialwahl wirkt sich auf die Reinigbarkeit aus, die Anschlussführung auf Installation, Betrieb und die Bedienoberfläche auf Prozesssicherheit und Dokumentation. Pilot EX führt diese Anforderungen in einer integrierten Systemarchitektur zusammen.

Hinweis: In einer früheren Version dieses Beitrags sowie in der Print-Ausgabe (Juli/August 2026) wurde Systec & Solutions an einigen Stellen im Text als Systec bezeichnet. Dies wurde angepasst.



  • Eine App zur Bauteilerkennung

    Eine App zur Bauteilerkennung

    In der Bildverarbeitung kommt künstliche Intelligenz seit langem zum Einsatz. Neuronale Netze erkennen beispielsweise Objekte des alltäglichen Lebens mit einer höheren Genauigkeit wieder als der Mensch. Forscher des Fraunhofer-Instituts für…

    mehr lesen: Eine App zur Bauteilerkennung

  • VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

    VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

    Durch industrielle biotechnologischen Prozesse ist es möglich, Güter ressourcenschonender und nachhaltiger zu produzieren. Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE) hat als Online-Tool einen Prozess visualisiert, mit dem sich biotechnologische Verfahren…

    mehr lesen: VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

  • Worauf CIOs achten sollten

    Worauf CIOs achten sollten

    Nicht Wachstum, sondern die Sicherung der Unternehmenszukunft steht während der Corona-Pandemie im Fokus der Unternehmen. Das Beratungsunternehmen Gartner hat diesbezüglich acht Maßnahmen identifiziert, die CIOs ergreifen sollten.

    mehr lesen: Worauf CIOs achten sollten

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • Digitalindex rutscht auf Tiefststand

    Digitalindex rutscht auf Tiefststand

    ITK-Unternehmen bewerten Geschäftslage noch als befriedigend, blicken aber pessimistisch in die Zukunft. Der Digitalindex des Branchenverbandes Bitkom rutschte auf den niedrigsten Wert seit seiner erstmaligen Erhebung.

    mehr lesen: Digitalindex rutscht auf Tiefststand

  • Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

    Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

    Etwa 55 Prozent der deutschen Unternehmen haben Kurzarbeit angezeigt. Darunter nicht nur Firmen, die stark von der Pandemie betroffen sind. Das geht aus einer Umfrage des Instituts der deutschen Wirtschaft…

    mehr lesen: Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

  • Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

    Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

    Mit einem Stand von 93,5 Punkten weißt das IAB-Arbeitsmarktbarometer den niedrigsten Wert seit seiner erstmaligen Erhebung im Jahr 2008 auf.

    mehr lesen: Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

  • KI und ERP für verbesserten Service

    KI und ERP für verbesserten Service

    Durch die Kooperation zwischen Proalpha und Empolis können Unternehmen ihren Servicemitarbeitern Wissen kontextsensitiv zur Verfügung stellen. Konkret wird Empolis Service Express in das ERP-System von Proalpha integriert.

    mehr lesen: KI und ERP für verbesserten Service

  • Ein FTS für kleine Unternehmen

    Ein FTS für kleine Unternehmen

    In einem gemeinsamen Forschungsprojekt wollen das Startup Flexlog und das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover ein besonders günstiges und flexibles Fahrerloses Transportsystem entwickeln, das noch dazu ganz einfach…

    mehr lesen: Ein FTS für kleine Unternehmen

  • Handel mit China stark beeinträchtigt

    Handel mit China stark beeinträchtigt

    Zwar konnten die deutschen Elektroexporte im Februar 2020 mit einem Volumen von 16,7 Milliarden Euro noch ein leichtes Plus von 0,8 Prozent im Vergleich zum Vorjahresmonat verzeichnen. Jedoch gingen die…

    mehr lesen: Handel mit China stark beeinträchtigt

  • Schneider Electric: Umsatz um 6,4 Prozent rückläufig

    Schneider Electric: Umsatz um 6,4 Prozent rückläufig

    Schneider Electric hat im ersten Quartal des Geschäftsjahres 2020 einen Umsatz in Höhe von 5,8Mrd.€ erzielt. Das ist ein Rückgang von 6,4% gegenüber dem Vorjahresquartal.

    mehr lesen: Schneider Electric: Umsatz um 6,4 Prozent rückläufig

  • Kontaktstelle für die Sicherstellung von grenzüberschreitenden Lieferketten

    Kontaktstelle für die Sicherstellung von grenzüberschreitenden Lieferketten

    Mit einer Kontaktstelle zur Sicherstellung in den Lieferketten hat das Bundeswirtschaftsministerium eine zentrale Anlaufstelle für Unternehmen eingerichtet.

    mehr lesen: Kontaktstelle für die Sicherstellung von grenzüberschreitenden Lieferketten