FAQ zu Standards MIL und IP bei Ruggedized-Geräten

Bei mobilen Endgeräten tauchen immer öfter sogenannte IP- und MIL-Kennzeichnungen auf. Dabei geht es grundsätzlich um die Eignung von Geräten für verschiedene Umgebungsbedingungen. Je nach Tauglichkeit werden die geschützten Produkte/Systeme in entsprechende Schutzarten, sogenannte IP-Codes eingeteilt. Die Abkürzung IP steht dabei für International- oder auch Ingress-Protection (Eindringschutz).

Da die militärische Nutzung von Geräten oft auch den mobilen Einsatz erforderlich macht, sind die militärischen Normungen wie MIL-Standards für mobile Endgeräte von Interesse. Bei den mobilen Geräten geht es dabei hauptsächlich um die MIL Standards 810 und 461. Diese aus dem Militär kommenden Standards haben sich inzwischen auch in Industrie und öffentlicher Sicherheit etabliert.

Lesen Sie einen Überblick zu den Details dieser Spezifikationen und zu weiteren wichtigen Fragen:

Was bedeutet IP überhaupt?

IP ist eine allgemeine Norm, die überall Verwendung findet, zum Beispiel auch für Steckdosen im Außeneinsatz. Im Zusammenhang mit mobilen Endgeräten geht es um die Ingress- oder Intrusion-Protection. Die Norm beschreibt, wie widerstandsfähig und zuverlässig das Gerät im Einsatz unter widrigen Bedingungen mit Festkörpern verschiedener Größe (Schmutz, Staub) oder bei Feuchtigkeit ist. Landläufig spricht man daher von "robusten" Endgeräten etwa für den Outdoor-Gebrauch.

Aus Anwenderperspektive des Nutzers ist robust einfach die Eignung des Gerätes, dauerhaft und während des gesamten Lebenszyklus unter allen äußeren Bedingungen funktionsfähig zu sein. Die Anforderungen an "robuste" Geräte sind anwendungsbedingt unterschiedlich: bei der Durchquerung der Sahara müssen sie vor allem Staub beziehungsweise Sand trotzen, bei einer Urwaldexpedition hingegen Hitze und Feuchte. Deshalb war schnell klar, dass eine entsprechend differenzierte Klassifizierung geschaffen werden musste, um Geräte richtig einordnen, bewerten und schließlich nutzen zu können. Sie ist durch den internationalen Standard IEC 60529 definiert.

Welche IP-Definitionen haben Relevanz?

Die jeweilige IP-Klassifizierung wird immer als zweistellige Zahl angegeben. Die erste Zahl gibt den Schutzgrad gegen Eindringen von Fremdkörpern / Feststoffen wieder, die zweite Zahl den gegen Flüssigkeiten (Wasser). Die Tabellen (aus Wikipedia) zeigen die entsprechenden Klassifizierungen:

Für den Schutz gegen Staub stehen die sieben Klassen 0-6 (1. Ziffer) und für den Schutz gegen Wasser die neun Klassen 0-8 (2. Ziffer). In der Praxis ist jedoch meist ein Einsatz von mobilen Endgeräten mit einer Staubschutzklasse von mindestens 5 und einer Wasserschutzklasse von mindestens 4 empfehlenswert. An den Enden der Skala kann eine Klasse jedoch einen großen Unterschied ausmachen. So bedeutet eine Staubschutzklasse von 5 etwa, dass etwas Staub in das Geräteinnere eindringen kann, während Klasse 6 vollständige Staubdichtheit zusichert.

Ein weiteres Beispiel: Ein Gerät mit IP67-Klassifizierung ist absolut staubdicht und kann mindestens 30 Minuten lang einen Meter tief unter Wasser getaucht werden, ohne Schaden zu nehmen. Es wäre die perfekte Wahl für eine sehr staubige oder schmutzige Umgebung oder eine Umgebung, in der es in eine Pfütze fallen könnte. Andererseits ist ein Gerät mit der Klassifizierung IP54 nur begrenzt gegen Staub und Wasser geschützt und sollte nie vollständig untergetaucht werden.

Und für was steht die Abkürzung MIL?

MIL ist eine US-amerikanische technische Militärnorm, manchmal auch MilSpecs genannt. Sie beschreibt verschiedene Richtlinien, Verfahrensanleitungen und allgemeinen Regeln, welche bei unterschiedlichen Produkten und Prozessabläufen durch Standardisierung die Interoperabilität, Austauschbarkeit, Zuverlässigkeit und Kompatibilität mit militärischen Logistiksystemen sicherstellen sollen. Der Umfang und Definition ist im Rahmen des Defense Standardization Program (DSP) in dem DoD-Handbuch 4120.24 festgelegt.

Manche US-Militärstandards werden nicht nur von US-militärischen Einrichtungen und der NATO, sondern auch in nicht militärischen Bereichen wie Nichtregierungsorganisationen, technischen Hilfsorganisationen und der Industrie eingesetzt. 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.

Wofür steht der MIL-STD-810G-Standard?

MIL-STD-810G ist ein Standard des United States Army's Developmental Test Command. Er umfasst eine Reihe von Umgebungstests, die sicherstellen, dass diese Geräte in einer spezifischen Umgebung operabel sind und bleiben. Das G, also der Buchstabe hinter der Norm, gibt den Versionsstand an, da die Norm über die Zeit weiter angepasst wird. Damit sagt 810F das gleiche aus wie G, jedoch mit leichten Abweichungen im Detail.

Die Tests wurden speziell für militärische Zwecke entwickelt. Heute kommen Produkte mit solchen spezifischen Merkmalen häufig auch für im zivilen Einsatz vor - überwiegend bei mobilen Endgeräten.

Was sind die MIL-STD Prüfmethoden?

MIL-STD-810G besteht aus 24 Laborprüfmethoden, die viele Umgebungen, vom Betrieb in großen Höhen (Methode 500.5) bis hin zur Fähigkeit, eine mechanisch induzierte Erschütterung zu überleben (Methode 516.6), abdecken. Meist wird kein mobiles Endgerät mit allen 24 zur Verfügung stehenden Methoden geprüft, da die meisten Methoden dafür nicht relevant sind. Dennoch kann man festhalten, dass, je mehr Methoden getestet und ohne Beanstandungen bewältigt werden, das Endgerät umso robuster ist.

Die robustesten mobilen Endgeräte werden mit 8 bis 10 MIL-STD-810G Methoden geprüft. Bei der Auswahl der angewendeten Prüfmethoden sollte man sein Augenmerk auch darauf richten, dass die Parameter zu den individuell gültigen Gerätenutzungen passen. Die in den Standards getesteten Parameter müssen mit den angenommenen Gegebenheiten kompatibel sein. Es muss man erwähnen, dass der Teufel im Detail steckt, da manche Hersteller nur ein oder zwei Methoden des jeweiligen Standards testen und daher das Gerät schon als zertifiziert kennzeichnen dürfen. Beim Einkauf eines Gerätes mit der MIL-810-Kennzeichnung sollte man sich daher vom Hersteller die Auflistung der getesteten Methoden geben lassen.

Außerdem machen manche Hersteller die Tests im eigenen Haus in Anlehnung an die offiziellen Tests. Diese "hauseigenen" Tests sind dann zwar ähnlich, jedoch sollte man wissen, ob man diesen Angaben vertrauen kann oder nicht. Die Hausmethoden sind weder standardisiert noch von einem unabhängigen Institut überprüft.

Was kennzeichnet ein Gerät als robust?

Die Widerstandsfähigkeit (oder Robustheit) lässt sich am besten durch die Umgebungsspezifikationen definieren, denen ein Gerät jeweils ausgesetzt ist. Die drei häufigsten und nützlichsten Spezifikationen sind:

• Temperaturspanne

• MIL-STD-810G (früher MIL-STD-810-F)

• IP (International oder Ingress-Protection)

Die Details der entsprechenden Parameter sind meist im Produktdatenblatt der in Frage stehenden Modelle aufgeführt.

Wie sieht es bei der Temperaturspezifikation aus?

Der vorgesehene Betriebstemperaturbereich des Geräts kennzeichnet die Temperaturspanne, innerhalb derer die Verwendung des Geräts fehlerfrei funktioniert. Ober- oder unterhalb dieses Bereichs kann es zu Fehlfunktionen oder auch dem Ausfall des Geräts kommen.

Für verschiedene Standorte sind also die Temperaturbedingungen zu eruieren und die zu wählenden Produkte darauf abzustimmen. Die Temperatur wird in der MIL-Norm erfasst. Manche Anbieter machen zusätzliche Tests in eigenen Testlaboren, die nicht in den MIL Specs abgedeckt sind. So testet man bei diesen Anbietern etwa Kaltstarts im Akkubetrieb.

Wie findet man das bestmögliche mobile Endgerät für die eigenen Zwecke?

Am besten lässt man sich beim Hersteller beraten. Dabei ist es wichtig zu wissen, welche Umwelt- und Umgebungseinflüsse während der geplanten Nutzung auf das mobile Endgerät einwirken können. Je besser man die antizipierten Geräteanforderungen mit den spezifischen Produktdaten in Einklang bringt, desto eher ist ein problemloser Betrieb gewährleistet. Hiermit lässt sich ein deutlich unter- oder überdimensionierter Kauf verhindern. Dabei sollte die Entscheidung für ein bestimmtes Modell nicht so getroffen werden, dass die Prüfspezifikationen gerade noch erfüllt, sondern möglichst noch überschritten werden. (cvi)