Comment choisir un PC fanless industriel pour son application ?

Choisir un PC fanless industriel ne consiste pas simplement à sélectionner un ordinateur sans ventilateur. Pour une application industrielle, le matériel doit être dimensionné en fonction de la puissance de calcul nécessaire, de la température, des vibrations, de la poussière, de la connectique, du fonctionnement 24/7 et des contraintes d'intégration. Le bon choix dépend donc avant tout de l'application et de son environnement.

Supervision de production, acquisition de données, automatisation, Edge Computing, vision industrielle ou maintenance prédictive : les usages d'un PC industriel sont nombreux et ne nécessitent pas tous la même configuration. Un modèle adapté à une armoire d'automatisme peut ainsi être totalement inadapté à une application de vision ou d'intelligence artificielle.

Ce guide présente les principaux critères à prendre en compte pour choisir un PC fanless industriel adapté à une installation existante ou à un nouveau projet.

⇒ À retenir : un PC fanless industriel doit être choisi à partir de l'application, de son environnement et de ses contraintes d'intégration. L'absence de ventilateur est un critère de conception, pas un critère suffisant à lui seul.

 

SOMMAIRE :

1. Pourquoi choisir un PC fanless industriel ?
2. Dans quelles applications l'utiliser ?
3. Les 8 critères de choix
4. Fanless ou ventilé, lequel choisir ?
5. Quelle puissance choisir ?
6. PC fanless et Edge Computing industriel
7. PC fanless et maintenance prédictive
8. PC fanless et rétrofit industriel
9. Cas pratique : remplacer le PC d'une machine
10. Les erreurs à éviter
11. Comment sélectionner le bon PC fanless industriel ?
FAQ

Pourquoi choisir un PC fanless industriel ?

Un PC fanless est conçu sans ventilateur actif pour assurer son refroidissement. La chaleur produite par le processeur et les autres composants est évacuée par une architecture thermique reposant notamment sur la conduction et la dissipation à travers le châssis. Cette conception présente plusieurs intérêts dans les environnements industriels.

Une architecture sans ventilateur

L'absence de ventilateur réduit le nombre de pièces mécaniques mobiles utilisées pour le refroidissement. Cela peut être intéressant dans les applications nécessitant un fonctionnement continu ou installées dans des environnements où la maintenance doit être limitée.

Dans un ordinateur ventilé, le système de refroidissement repose sur une circulation d'air forcée. Dans certains environnements poussiéreux, cette circulation peut favoriser l'accumulation de particules dans l'équipement.

Un PC fanless supprime cette ventilation active. Il reste toutefois nécessaire de vérifier le niveau de protection du matériel : il n'est pas automatiquement étanche ou protégé contre la poussière.

Une solution adaptée aux environnements industriels

Selon les modèles, ces PC peuvent être conçus pour fonctionner dans des conditions plus contraignantes qu'un ordinateur standard :

• températures étendues ;
• vibrations ;
• chocs ;
• poussières ;
• humidité ou projections ;
• fonctionnement continu ;
• contraintes d'encombrement ;
• alimentation industrielle ;
• intégration dans des machines ou armoires.

Le niveau de robustesse doit cependant toujours être vérifié dans la fiche technique du modèle : plage de température, indice IP lorsqu'il est applicable, résistance aux vibrations et aux chocs, alimentation, certifications et autres caractéristiques.

Un format adapté à l'Edge Computing

De nombreux PC fanless industriels sont compacts et peuvent être installés au plus près des équipements. Cette caractéristique est particulièrement intéressante pour l'Edge Computing industriel, lorsque les données doivent être collectées et traitées localement avant d'être transmises vers un serveur, un MES, une plateforme IoT ou le cloud.

Dans quelles applications utiliser un PC fanless industriel ?

Le choix d'un PC fanless dépend avant tout de sa fonction dans l'architecture industrielle. Il peut notamment être utilisé pour :

• la supervision de machines et de lignes de production ;
• l'exécution d'applications SCADA ;
• l'acquisition de données industrielles ;
• la communication avec des automates ;
• le contrôle de machines ;
• l'Edge Computing ;
• la vision industrielle ;
• le contrôle qualité ;
• la maintenance prédictive ;
• l'intelligence artificielle en périphérie ;
• les systèmes embarqués ;
• les applications de transport et d'énergie.

Supervision industrielle

Un PC fanless peut exécuter une application de supervision et centraliser les informations provenant des équipements de production. Dans ce cas, la priorité peut être donnée à la fiabilité, à la connectivité, à la disponibilité du stockage et à la compatibilité avec les logiciels utilisés.

Acquisition et traitement des données

Le PC industriel peut également récupérer les données provenant de capteurs, automates ou équipements industriels. Le nombre et le type d'interfaces deviennent alors déterminants : Ethernet, RS-232, RS-422, RS-485, USB, GPIO ou autres interfaces spécifiques.

Vision industrielle

Pour une application de vision, le besoin en puissance de calcul peut être beaucoup plus important. Le PC doit alors être capable de recevoir les flux issus des caméras et d'exécuter les traitements nécessaires. Selon l'application, une puissance CPU importante, un GPU ou un accélérateur spécifique peut être nécessaire.

Edge Computing et Edge AI

Dans une architecture Edge, le PC réalise une partie du traitement directement sur site. Il peut par exemple filtrer des données, réaliser des calculs, analyser des images ou détecter certains événements avant de transmettre les informations pertinentes au système central.

Le dimensionnement du matériel doit alors intégrer la puissance de calcul, la mémoire, le stockage et la connectivité réseau.

Les 8 critères pour choisir un PC fanless industriel

Choisir un PC fanless industriel à partir du seul processeur ou du nombre de ports disponibles est insuffisant. Le matériel doit être cohérent avec l'ensemble de l'application.

1. Définir précisément l'application

Avant de comparer les références, il faut déterminer ce que le PC fanless devra réellement exécuter. Posez-vous notamment les questions suivantes :

• Quel logiciel sera utilisé ?
• Le PC exécutera-t-il un système SCADA ?
• Doit-il communiquer avec un ou plusieurs automates ?
• Combien de machines seront connectées ?
• Quel volume de données sera traité ?
• Le traitement sera-t-il réalisé localement ?
• Y aura-t-il de la vision ou de l'IA ?
• Le PC doit-il uniquement superviser ou également piloter certains équipements ?

Cette première analyse permet d'éviter un surdimensionnement inutile ou, à l'inverse, un matériel trop limité.

2. Dimensionner le processeur et la mémoire

Le processeur doit être choisi en fonction de la charge réelle de l'application. Une supervision industrielle ou une acquisition de données peut nécessiter une puissance modérée. Une application de vision, d'analyse de données ou d'intelligence artificielle peut demander davantage de ressources.

Les principaux éléments à examiner sont :

• le type et la génération du processeur ;
• le nombre de cœurs ;
• la fréquence ;
• la mémoire cache ;
• la quantité de RAM ;
• les possibilités d'évolution ;
• les capacités graphiques ;
• la présence éventuelle d'un GPU ou d'un accélérateur IA.

Il est également pertinent de prévoir une marge de puissance lorsque le PC doit rester en service plusieurs années. Un PC fanless n'est donc pas nécessairement un PC peu puissant. Le niveau de performance dépend de la conception thermique, du processeur et de la configuration choisie.

3. Vérifier la gestion thermique

La gestion thermique est un critère central dans le choix d'un PC fanless industriel. Sans ventilateur, la chaleur doit être évacuée efficacement par le système de dissipation prévu par le fabricant.

Il faut donc vérifier :

• la température minimale de fonctionnement ;
• la température maximale ;
• la puissance thermique du processeur ;
• la charge de calcul prévue ;
• les conditions d'installation ;
• l'espace disponible autour du châssis ;
• les conditions de fonctionnement continu.

Un PC fanless très compact et fortement sollicité peut avoir des contraintes thermiques différentes d'un modèle plus volumineux conçu pour une charge de calcul importante. Fanless ne signifie donc pas « sans contrainte thermique ».

Le système doit être correctement dimensionné pour l'application et installé dans des conditions compatibles avec ses spécifications.

4. Adapter le PC à l'environnement

Un PC installé dans une salle informatique climatisée n'est pas soumis aux mêmes contraintes qu'un ordinateur monté directement sur une machine. Il faut analyser les conditions réelles d'utilisation.

-> Température :

La température ambiante peut varier fortement dans un atelier, une armoire, un équipement extérieur ou un système embarqué.

-> Vibrations et chocs

Les machines, véhicules et équipements mobiles peuvent soumettre l'ordinateur à des vibrations continues ou à des chocs.

-> Poussières

La présence de particules doit être prise en compte, notamment dans les environnements de production où l'air peut être chargé en poussières.

-> Humidité et projections

Certaines applications nécessitent une protection particulière contre l'humidité ou les projections.

-> Compatibilité électromagnétique

La proximité de moteurs, variateurs de vitesse et équipements de puissance peut également imposer des exigences particulières en matière de compatibilité électromagnétique.

Le terme « PC industriel » ne suffit donc pas à caractériser le niveau de robustesse. Il faut examiner les spécifications précises du matériel.

5. Vérifier la connectique

La connectique est l'un des critères les plus importants lorsqu'un PC doit être intégré à une installation existante. Selon l'application, il peut être nécessaire de disposer de :

• ports Ethernet ;
• RS-232 ;
• RS-422 ;
• RS-485 ;
• USB ;
• HDMI ;
• DisplayPort ;
• GPIO ;
• entrées/sorties numériques ;
• CAN Bus ;
• PoE ;
• Wi-Fi ;
• 4G ou 5G.

Le nombre de ports doit également être étudié. Dans une architecture industrielle, plusieurs interfaces réseau peuvent être nécessaires pour séparer différents flux. Des ports série peuvent permettre de conserver la communication avec des équipements existants.

Le bon PC est donc celui qui s'intègre dans l'architecture de communication de la machine, pas nécessairement celui qui possède la fiche technique la plus impressionnante.

6. Choisir le stockage adapté

Le stockage doit être dimensionné selon les données à traiter. Le PC peut avoir besoin de stocker :

• le système d'exploitation ;
• les logiciels industriels ;
• les bases de données ;
• les historiques de production ;
• les données issues de capteurs ;
• les images provenant de caméras ;
• les fichiers de maintenance ;
• des données temporaires destinées à être transmises à un serveur.

Les SSD sont particulièrement adaptés à de nombreux PC industriels compacts, notamment parce qu'ils ne comportent pas de pièces mécaniques mobiles. Pour les applications générant beaucoup d'écritures, il faut également prendre en compte le volume de données et la durée de vie du support.

7. Vérifier le fonctionnement 24/7 et la pérennité

Dans une installation industrielle, le PC peut fonctionner en continu. Une défaillance informatique peut affecter une supervision, interrompre une collecte de données ou, selon l'architecture, perturber le fonctionnement d'une machine.

Il faut donc prendre en compte :

• le fonctionnement 24/7 ;
• la stabilité thermique ;
• la qualité des composants ;
• le stockage ;
• l'alimentation ;
• la disponibilité des pièces ;
• la durée de disponibilité du modèle ;
• le support du fabricant.

La pérennité matérielle est particulièrement importante dans l'industrie. Un PC destiné à une installation qui doit fonctionner pendant plusieurs années ne doit pas être sélectionné uniquement sur son prix d'achat. Il faut également considérer la disponibilité future du matériel et les conditions de remplacement.

8. Vérifier le format et les contraintes d'intégration

Un PC fanless industriel peut être installé :

• dans une armoire ;
• sur une machine ;
• dans un véhicule ;
• dans un coffret ;
• dans un espace embarqué ;
• à proximité immédiate d'un équipement.

Les dimensions et le système de fixation deviennent donc des critères techniques. Avant de choisir un modèle, vérifiez :

• les dimensions ;
• le type de montage ;
• l'espace disponible ;
• l'accessibilité des connecteurs ;
• l'alimentation ;
• les possibilités d'extension ;
• les conditions de dissipation thermique autour du châssis.

Un PC performant qui ne peut pas être correctement intégré à l'installation n'est pas une solution adaptée.

Quel PC fanless selon l'application ?

PC fanless ou PC ventilé : lequel choisir ?

Le choix entre un PC fanless industriel et un PC industriel ventilé dépend de l'application.

Il serait donc incorrect de considérer le fanless comme systématiquement supérieur. Le choix doit reposer sur un compromis entre :

puissance de calcul + dissipation thermique + environnement + encombrement + connectique + criticité de l'application.

Comparatif PC fanless / PC ventilé

Le choix ne doit pas être « fanless contre ventilé », mais « quelle architecture de refroidissement est adaptée à mon application ? ».

Quelle puissance choisir pour un PC fanless industriel ?

Il n'est pas nécessaire de choisir systématiquement le processeur le plus puissant. Une configuration adaptée à une application de supervision peut être insuffisante pour de la vision industrielle, tandis qu'une configuration très puissante peut être inutile pour une simple acquisition de données. 

Le dimensionnement dépend notamment :

• du logiciel utilisé ;
• du nombre d'applications exécutées simultanément ;
• du volume de données ;
• du nombre de flux vidéo ;
• des besoins graphiques ;
• des algorithmes exécutés localement ;
• du nombre d'équipements connectés ;
• du besoin d'évolution.

La puissance doit donc être définie à partir de la charge de travail, et non simplement à partir du niveau de gamme du PC.

Exemple :

PC fanless et Edge Computing industriel

Le PC fanless industriel constitue une brique intéressante dans une architecture Edge Computing lorsque les données doivent être traitées localement. Le principe est de rapprocher une partie du traitement informatique de la source des données : machine, capteur, caméra ou équipement industriel.

L'intérêt est notamment de limiter certains transferts de données et de conserver des capacités de traitement au niveau local. Le PC doit cependant être dimensionné selon les besoins réels de calcul, de stockage et de connectivité.

PC fanless et maintenance prédictive

Dans une architecture de maintenance prédictive, les équipements produisent de nombreuses données : température, vibration, pression, consommation électrique ou autres paramètres de fonctionnement.

Le PC industriel peut constituer une couche intermédiaire entre les équipements de terrain et les outils d'analyse.

Le choix du PC dépend alors du nombre de sources, de la fréquence d'acquisition, du volume de données et des traitements nécessaires. Le PC fanless n'est donc pas la solution de maintenance prédictive en lui-même. Il constitue une brique informatique de l'architecture.

PC fanless et rétrofit industriel

Le rétrofit industriel consiste notamment à moderniser une installation existante sans nécessairement remplacer l'ensemble de la machine. Le PC peut être l'un des éléments concernés par cette modernisation.

Une machine peut être mécaniquement encore opérationnelle alors que son système informatique devient obsolète, que son stockage arrive en fin de vie ou que sa connectivité ne répond plus aux besoins actuels.

Le principal point de vigilance concerne la compatibilité avec l'installation existante. Avant de choisir le matériel, il faut identifier les interfaces, protocoles, logiciels et contraintes mécaniques déjà présents.

-> Le point souvent oublié lors d'un rétrofit :

Lors du remplacement d'un PC industriel, la compatibilité avec l'environnement logiciel existant est aussi importante que les caractéristiques matérielles. Avant de sélectionner le nouveau PC, il est nécessaire de vérifier le système d'exploitation, les versions logicielles, les pilotes, les protocoles de communication et les interfaces utilisées par la machine.

Cas pratique : remplacer le PC d'une machine de production

Situation

Une machine industrielle fonctionne depuis plusieurs années. La partie mécanique reste opérationnelle, mais son ordinateur de supervision arrive en fin de vie. Le PC est installé dans une armoire située à proximité de la machine.

L'environnement présente :

• des vibrations ;
• de la poussière ;
• des variations de température ;
• un fonctionnement continu ;
• un espace limité.

Le logiciel de supervision doit être conservé et le nouveau PC doit continuer à communiquer avec les équipements existants.

Contraintes techniques

Le nouveau PC doit notamment disposer :

• d'une puissance suffisante pour le logiciel de supervision ;
• d'une mémoire adaptée ;
• d'un SSD ;
• de plusieurs ports Ethernet ;
• de ports série pour les équipements existants ;
• d'une plage de température adaptée ;
• d'un format compatible avec l'armoire ;
• d'une disponibilité à long terme.

Orientation de la solution

Dans ce contexte, un PC fanless industriel peut constituer une architecture cohérente si sa conception thermique, ses interfaces et ses caractéristiques environnementales répondent aux contraintes de l'installation. Le choix ne repose donc pas simplement sur « prendre un PC sans ventilateur ». Il faut vérifier que le modèle répond simultanément aux contraintes :

application → performances → environnement → connectique → intégration → pérennité.

C'est cette méthode qui permet d'éviter les mauvaises surprises lors du remplacement du matériel.

Les erreurs à éviter lors de votre choix

-> Choisir uniquement en fonction du prix

Le coût d'achat n'est qu'une composante du coût global. Une panne, une intervention sur site ou un arrêt de production peuvent avoir un impact supérieur à la différence de prix entre deux configurations.

-> Choisir le processeur avant de définir l'application

Le processeur doit répondre à une charge de travail. Commencer par choisir une référence CPU sans connaître les logiciels, les traitements et les besoins d'évolution peut conduire à un matériel mal dimensionné.

-> Négliger la température

La technologie fanless repose sur une gestion thermique adaptée. La température ambiante, la charge du processeur et les conditions d'installation doivent être prises en compte.

-> Confondre fanless et protection industrielle

Un PC sans ventilateur n'est pas automatiquement IP65, IP67, résistant aux vibrations ou adapté à un environnement extérieur. Ces caractéristiques doivent être vérifiées séparément.

-> Ne pas vérifier les interfaces

Un PC peut être parfaitement dimensionné en termes de puissance mais inutilisable si les interfaces nécessaires à l'installation ne sont pas disponibles.

-> Oublier la pérennité

Un projet industriel peut rester en service pendant plusieurs années. La disponibilité du matériel et du support fabricant doit donc être intégrée au choix.

-> Surdimensionner inutilement

Un PC plus puissant n'apporte pas nécessairement de bénéfice si l'application n'utilise pas ses capacités. Le dimensionnement doit rechercher le bon équilibre entre performances, consommation, thermique, coût et évolutivité.

Comment sélectionner le bon PC fanless industriel ?

Avant de choisir une référence, il est utile de formaliser les exigences du projet :

Quel PC fanless industriel choisir ?

Il n'existe pas de PC fanless universel. Le modèle adapté dépend de l'application, de la puissance de calcul, de l'environnement, des interfaces nécessaires, du format et de la durée de vie attendue.

Pour une supervision industrielle, les priorités peuvent être la connectivité et la compatibilité logicielle. Pour l'Edge Computing, la puissance de calcul et le réseau peuvent devenir centraux. Pour la vision ou l'IA, les capacités CPU/GPU et la gestion thermique prennent davantage d'importance.

Le choix doit donc être réalisé à partir du cahier des charges de l'application, et non uniquement à partir d'une comparaison de fiches techniques.

Factory Systemes propose une gamme de PC fanless industriels destinée à différents environnements et applications : supervision, automatisation, Edge Computing, vision, transport, énergie ou encore systèmes nécessitant une intégration compacte.

Lorsque les contraintes de l'installation sont identifiées, les caractéristiques techniques des différentes configurations peuvent ensuite être comparées pour sélectionner le modèle le plus adapté.

FAQ - PC fanless industriel

Qu'est-ce qu'un PC fanless industriel ?

Un PC fanless industriel est un ordinateur conçu sans ventilateur actif pour son refroidissement. La chaleur produite par les composants est évacuée par une architecture de dissipation passive adaptée à la configuration du matériel.

Pourquoi choisir un PC fanless en environnement industriel ?

Un PC fanless peut être pertinent lorsque l'application nécessite une limitation des pièces mobiles, une intégration compacte ou un fonctionnement dans un environnement où la ventilation active peut constituer une contrainte. Le niveau de robustesse dépend toutefois des caractéristiques précises du modèle.

Un PC fanless peut-il fonctionner 24/7 ?

Oui, certains PC fanless industriels sont conçus pour fonctionner en continu. Il faut cependant vérifier leur plage de température, leur conception thermique, leur charge de calcul et les spécifications du fabricant.

Un PC fanless est-il adapté aux environnements poussiéreux ?

Il peut être particulièrement intéressant dans certains environnements poussiéreux puisqu'il n'utilise pas de ventilation active. Toutefois, l'absence de ventilateur ne signifie pas que le PC est automatiquement étanche ou protégé contre les poussières. Le niveau de protection du modèle doit être vérifié.

Un PC fanless peut-il être utilisé pour l'Edge Computing ?

Oui. Les PC fanless industriels peuvent traiter localement des données provenant de machines, capteurs ou caméras. La configuration doit être dimensionnée selon les besoins de calcul, de stockage et de connectivité.

Un PC fanless est-il adapté à la vision industrielle ?

Oui, à condition de choisir une configuration disposant de la puissance CPU/GPU, de la mémoire, du stockage et des interfaces nécessaires aux caméras et aux traitements d'image.

Quelle différence entre un PC fanless et un PC industriel ventilé ?

Un PC fanless utilise une architecture de refroidissement passive tandis qu'un PC ventilé utilise une circulation d'air active. Le fanless peut être particulièrement intéressant pour certaines applications compactes ou nécessitant de limiter les pièces mobiles, tandis qu'un système ventilé peut être pertinent pour certaines configurations à forte puissance de calcul.

Un PC fanless convient-il à la maintenance prédictive ?

Oui. Il peut constituer une brique informatique permettant de collecter, prétraiter et transmettre les données provenant des machines et des capteurs dans une architecture de maintenance prédictive.

Un PC fanless peut-il être utilisé dans un projet de retrofit industriel ?

Oui. Il peut notamment remplacer un ordinateur industriel obsolète, moderniser une supervision ou ajouter des capacités de collecte et de traitement des données. La compatibilité avec les interfaces et logiciels existants doit toutefois être vérifiée avant le choix du matériel.

Quels critères vérifier avant de choisir un PC fanless industriel ?

Les principaux critères sont l'application, le processeur, la mémoire, le stockage, la gestion thermique, la température de fonctionnement, les contraintes environnementales, la connectique, le format, l'alimentation, le fonctionnement 24/7 et la pérennité du matériel.

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