産業機器にタッチモニターを採用すべき理由｜静電容量式と抵抗膜式違いや選び方を解説

タッチモニターという言葉は耳慣れないとしても、タッチパネルは馴染み深いという方も多いでしょう。

現代ではほとんどの人が、スマートフォンやタブレットなどのタッチパネルを使用しています。

一方、産業機器においてもタッチモニターが採用されている事例が数多くあります。

産業機器としてタッチモニターを採用する際には、一般的なスマートフォンやタブレットなどとは異なる視点で機器を評価し選定する必要があります。

この記事では、産業機器でタッチモニターを採用するメリットや、選び方について解説します。

目次

産業現場でタッチモニターが採用される背景

産業現場でタッチモニターが採用される背景にはいくつかありますが、代表的な理由には「作業負荷の低減」と「教育コストの低下」があります。

産業現場では従来、ソフトウェアの影響を最小限とし、現場内の環境変化などに影響されずに操作が行える物理的なボタンと紙媒体によるマニュアルが重視されてきました。

しかし、物理的なボタンと紙媒体のマニュアルは、どのボタンが何の操作を行うボタンであるかが直感的にはわからず、それを把握するためにはマニュアルの熟読が必要であるなど、必ずしも効率的なものではありませんでした。

タッチモニターは視覚的に判断できることによる作業負荷の低減と、多言語切り替えをソフトウェア面で実現できることによる教育コストの低下、誰にでも使えるUIを実現可能であることなどから、今日の産業現場でタッチモニターの採用が増加しています。

タッチパネルの静電容量式と抵抗膜式の基本構造

タッチモニターがタッチで反応する仕組みは、タッチパネル部分の構造にあります。

タッチパネルには大きく分けて「静電容量式」と「抵抗膜式」の2種類があります。

静電容量式は指の電気信号で反応する方式で、スマートフォンやタブレット、銀行のATMなど人々が日常的に使用するパネルで幅広く採用されています。

一方、抵抗膜式は指の電気信号ではなく、押し込む圧力により電気を発生させる方式で、一部の産業機器や医療用機器などで採用されています。

タッチパネルの「構造」「仕組み」の違いを解説

タッチパネルの構造と仕組みには違いがありますが、実際にはこれらの異なる方式のタッチパネルがどのようなシーンで採用されているのでしょうか、またその理由はどこにあるのでしょうか。

下記の比較ポイントに分けて解説します。

• タッチパネルを手袋で利用する場合の比較ポイント
• タッチパネルを屋外で利用する場合の比較ポイント

それぞれ具体的に見ていきましょう。

タッチパネル活用の大敵”手袋”と”環境”

タッチパネルを手袋で利用する場合の比較ポイント

タッチパネルは指で操作することを想定しています。

しかし、産業機器を利用する製造現場や医療の現場などでは、手袋を着用している場合があります。

抵抗膜式のタッチパネルは、パネル表面への圧力を検知するため、手袋を着用していても操作にはほぼ影響はありません。

一方、静電容量式は手袋を着用していると、手袋の厚みや素材によっては反応しにくい、または一切反応しない可能性もあります。

現場で使用するタッチパネルの選定にあたっては、現場で手袋を着用するシーンがどれだけあるかを検討し、導電性素材を使った手袋を利用できる環境か、あるいは抵抗膜式のタッチパネルを採用するかなどの方法を選定する必要があります。

タッチパネルを屋外で利用する場合の比較ポイント

タッチパネルを利用するシーンは、工場や研究所などの屋内だけとは限りません。

測量調査や土木・建設、採掘などの場面でタッチパネルを活用するシーンもあるでしょう。

静電容量式のタッチパネルは、屋内では精密な反応が期待できる反面、水滴・湿気・直射日光などの屋外特有の環境変化によって誤反応を起こしやすいという特徴があります。

一方、抵抗膜式は環境変化に強く、屋外利用と相性の良い機器です。

ただし、抵抗膜式も全天候型のものばかりではなく、たとえば氷点下の環境などではやはり感度低下を起こしやすくなるほか、多湿環境ではタッチ操作に問題はなくても機器自体の故障のリスクは欠かせません。

タッチパネルの活用ポイント（活用事例）

産業利用におけるタッチパネルの活用事例について、下記のポイントに分けて解説します。

• 工場での活用ポイント｜UI改善と誤操作防止
• 医療現場での活用ポイント｜安全性・衛生面の強化

それぞれ具体的に見ていきましょう。

工場での活用ポイント｜UI改善と誤操作防止

製品を製造する工場では、タッチパネル端末の導入により作業工程の”見える化”、生産工程の確認の容易化、稼働率推移データのリアルタイムモニタリングなど、多様な価値を創出しています。

特に、PLCとの連携により従来は巨大な制御盤を使った生産管理が必要だった製造現場のシンプル化・効率化にも貢献しています。

また、製造現場では手袋を着用して作業にあたる従業員が多く、また製造している製品の内容によっては油や粉塵が付着する場合もあります。

定期的な清掃は欠かせませんが、パネル自体の保護性能、抵抗膜式の採用など、現場のニーズに応じたパネルの採用により、作業工程の効率化を実現しています。

医療現場での活用ポイント｜安全性・衛生面の強化

医療現場では、電子カルテの導入などIT化・DX化が急速に進められています。

タッチパネルの導入は、医療スタッフ用としても患者用としても活用の余地があります。

医療スタッフは必ずしもITに対する知見があるわけではないため、直感的に扱えるUIにより誤操作リスクを下げ、かつ判断の迷いを生じさせないことにより対処の遅れを防ぐ効果も期待できます。

また、タッチパネルの問題として挙げられやすい点に誤操作・誤判定がありますが、誤操作を防ぐロック機能や、ダブルタップ要求、確認画面の表示など判定制御により、これらの問題にも対応しつつ、医療現場でのタッチパネル導入が進められています。

従来、医療現場で採用されてきた湾曲面のあるCRTディスプレイと比較して、現代のFPD（フラットパネルディスプレイ）は、汚れが溜まりにくく、拭き取りやすい性質から、医療現場で求められる衛生管理もしやすくなっています。

産業利用で求められる「耐久性」の重要ポイント

「耐久性」という用語は、コンシューマ向け機器と産業利用とで想定している環境に違いがある点には注意が必要です。

たとえば、耐衝撃・耐振動性能は、主に重厚な産業機械の稼働や貨物の移動を伴う工場・物流業界の現場において求められる耐久性です。

コンシューマ向けのように、デスクの高さから落とした、というような偶発的な衝撃・振動だけではなく、一日中、絶えず振動がある現場で稼働させることを想定した堅牢な筐体や、ときに衝撃を伴うフォークリフトなどに搭載しても故障しない設計などがポイントとなるでしょう。

また、粉塵・水滴についても検討する必要があります。

たとえば食品工場や屋外現場など、水流、土埃、場合によっては油分が飛び交う現場でもパネル内部に不純物が侵入しない保護性能などが求められます。

粉塵や水滴に対する保護性能は、IP65以上の規格で保護等級が示されており、現場の状況を鑑みて機器を導入する際の参考となるでしょう。

くわえて、産業利用では長時間・長期間稼働が前提となります。

機器の故障のしにくさは一般的にMTBFで示されますが、これに加えて、連続稼働における故障率の低さ、バックライト寿命の時間などがタッチパネルの「耐久性」としての判断指標となるでしょう。

産業用途ならGeChicタッチモニターがおすすめ

Gechicは 台湾台中市に本社を置く新興のPC関連機器メーカーです。

モニター製品は解像度やサイズ、重量などに特徴が偏りがちな中、ユニークかつ便利で目を引く製品をコンセプトに製品開発を行っています。

GeChic製品の中でも、製造現場やPOSシステムなど産業用途での利用を想定したタッチパネルモニター「T1」シリーズなど、産業・製造現場で活用しやすい製品群を展開しているため、自社の現場でタッチモニターの採用を検討している際は、ぜひ選択肢に加えてみてください。

まとめ

この記事では、産業用機器とタッチモニターの使用について解説しました。

産業用機器としてのタッチモニターの使用は、一般的なコンシューマー用途とも、またオフィス用途とも異なる視点での製品評価が欠かせません。

振動・衝撃・粉塵という環境要因のほか、手袋の有無や長時間稼働など、一般的なビジネスユースよりも過酷な環境での使用となることが多いといえるでしょう。

GeChicのモニターは、現場で活用することを想定した信頼性・安定性を重視しつつ、使い勝手の良さを両立しています。

自社の現場でタッチモニターの導入を検討している方は、ぜひこの記事を参考にしてみてください。