5 trendov v oblasti spojovacích technológií

Priemysel 4.0, jednosmerný prúd namiesto striedavého aj vysoko spoľahlivé konektory. Nielen to sú aktuálne trendy zo sveta súčasných spojovacích technológií. Ako k nim pristupuje výrobca káblov a káblového príslušenstva skupina Lapp? V čom vidí najväčší potenciál a aké sú podľa nej ďalšie aktuálne trendy? Na všetky tieto otázky odpovedá Georg Stawów, predseda predstavenstva pre techniku ​​a inovácie.


1. Intenzívnejšie sieťové prepojenie a miniaturizácia

Digitalizácia mení prostredie spojovacej techniky tak, že stále viac výrobkov a dokonca aj jednotlivé komponenty môžu a chcú komunikovať samy. To znamená, že sa musí prenášať stále viac dát stále vyššími rýchlosťami – čo už dlhšiu dobu poznáme z kancelárií, vstupuje teraz aj do výrobných hál.

Neustály rast výkonu mikročipov urýchľuje nielen digitalizáciu, ale spolu s úsilím dosiahnuť vyššiu efektívnosť zdrojov, aj prechod na stále menšie a kompaktnejšie produkty a prístroje. Smartphone má dnes výkon super-počítača z 90. rokov, a to pri zlomku veľkosti, spotreby energie aj ceny.

To sa prejavuje aj v priemyselnej spojovací technike. Roboty a ďalšie stroje sú kompaktnejšie a vyžadujú stále väčšie prepájanie dát. Špeciálna konštrukcia káblov a technické novinky, napr. u izolácii, pomáhajú šetriť miesto.

Roboty a stroje vyžadujú stále väčšie prepájanie dát

Stále častejšie sa preto používajú hybridné vedenia, ktoré spájajú pod spoločným plášťom výkonové a dátové káble, a dokonca hadice pre pneumatický alebo hydraulický systém. Tam, kde sa prenášajú veľké množstvá dát, nahrádza rýchly kábel Cat.7 Industrial Ethernet viac pomalých variantov, optické káble nahrádzajú ešte viac káble založené na medi.

Zmenšiť sa musia tiež konektory: guľaté konektory sa stávajú štíhlejšie, modulárne konektorové systémy zasa spájajú veľa kontaktov rôznych vedení v jednom puzdre. Špeciálne materiály a optimalizácia vnútornej štruktúry káblov sú nutné aj z iných dôvodov, pretože káble bežné v kanceláriách nie sú vhodné pre výrobu. Vo výrobe musia odolávať napr. mazivám, horúcej pare a nespočetným množstvom ohybov a torzií.

Stále častejšie sa v priemyselnom prostredí používajú hybridné vedenia


2. Konektory namiesto priameho prepojenia

Dnes televízia, zajtra vysávač – a na rovnakej výrobnej linke: s konceptom Industry 4.0 je výroba modulárnejšia a flexibilnejšia. Jednotlivé výrobné moduly sa vymenia obratom ruky alebo sa len nanovo usporiadajú. A to má významné dôsledky pre spojovaciu techniku.

Dakedy boli elektrické spoje pevne pripojené a zostali často veľa rokov bez dotknutia. Flexibilita však vyžaduje konektory, ktoré by sme mohli viac ako tisíckrát rozpojiť a vždy znovu vytvoriť spoľahlivý kontakt.

Takže aj konektory sa stávajú modulárnejšie. Združujú kontakty pre vysoké prúdy, napríklad pre pohony s dátovými káblami pre gigabitové prenosy, niekedy dokonca s pneumatickým alebo hydraulickým systémom – všetko môžeme jednoducho konfigurovať a vždy znovu zostaviť, napríklad keď sa modernizuje stroj.

Trendom v spojovacej technike je modulárnosť a flexibilita konektorov


3.
Trendy systémových riešení

Koncept Industry 4.0, internet vecí, otvorené inovačné procesy. Aj toto sú podnety, vďaka ktorým úlohy konštruktérov strojov neustále narastajú. O to dôležitejšie je, aby sa podniky koncentrovali na svoje kľúčové kompetencie.

Konštruktéri strojov preto vyžadujú v rastúcej miere hotovú konfekciu šitú na mieru, ktorú môžu jednoducho vložiť do svojich strojov. Hotové konfekcie majú okrem toho väčšiu životnosť, pretože zaručujú kvalitu celého systému, aby si užívatelia nemuseli robiť starosti s montážnymi chybami, ako sú zabudnuté koncovky alebo porušenie izolácie.

S konfekciou priamo od výrobcu môžu zákazníci okrem iného profitovať z ich jedinečného know-how. Okrem toho sú technologicky vždy na najvyššej úrovni. Výdavky na vývoj, ktorý zabezpečujú výrobcovia spojovacích systémov, by neboli pre užívateľov ekonomicky účelné.

Pre výrobcov nie je táto výzva preto o nič menšia: musia zaviesť efektívne, najlepšie automatizované procesy, a pritom musia byť schopní dodávať tiež komplexné individuálne produkty špecifikované zákazníkom v čo najkratšom čase. Pritom sa nejedná len o to, aby sa posunuli priority v trojuholníku kvalita, náklady a čas, ale optimálny proces prináša zlepšenie vo všetkých troch dimenziách.

Zavádzanie efektívnych systémových automatizovaných procesov je vo výrobe nevyhnutné


4. Jednosmerný prúd nahrádza prúd striedavý

Dni striedavého prúdu sú už asi pomaly zrátané. Po prvé solárna technika produkuje jednosmerný prúd, ktorý sa prevádza pre napájanie do siete na prúd striedavý.

Po druhé stále viac elektronických prístrojov (televízia, smartphony, LED osvetlenie atď.) vyžadujú jednosmerný prúd, ktorý sa musí zo siete striedavého prúdu najskôr znovu usmerňovať. P​otom sa otvára otázka do plena, či “má ešte striedavý prúd zmysel“.

Straty energie pri prevádzaní sú obrovské – veľký počet elektrární by sa mohol odpojiť, keď by sa do priemyslu a domácností priviedli siete jednosmerného napätia. Táto zmena paradigmy ale nie je samozrejme tak jednoduchá.

Dostupné spínače a konektory sa nehodia pre jednosmerné napätie, pretože polarita napätia sa nemení a svetelný oblúk sa pri vypínaní “neodtrhne“ – tu sa ukrýva nebezpečenstvo. Tu sú žiaduce nové konektory a automatické odpájanie, tieto témy sú však už zvládnuteľné.

Rovnako čelia výzve aj výrobcovia káblov: existujú silné indície, že izolačné plášte a plášte samotných káblov vplyvom polí vytvorených jednosmerným prúdom odlišné starnú. Vývojové projekty sa však už týmito témami zaoberajú.

Využívanie jednosmerného napájania je v priemysle stále viac žiadané


5.
Koexistencia káblov a rádiokomunikácie

V domácnosti je WLAN už takmer všadeprítomná a tiež vo výrobných halách získavajú techniky bezdrôtového prenosu dát stále viac priaznivcov. Bezdrôtová technika je väčšinou nákladovo prijateľná a flexibilná, ak je napríklad potreba rýchlej výmeny zariadenie.

Koniec životnosti kabeláže, ako niektorí predpovedajú, sa ale nepredpokladá –  práve naopak. Vďaka postupujúcej elektrifikácii a sieťovému prepojovaniu v závodných halách bude skôr potrebné ešte viac káblov, aby sme zabezpečili vysoké prenosové rýchlosti.

Káble sú navyše výhodné, pokiaľ ide o spoľahlivosť dát a latenciu. Priemyselná výroba prebieha v takte a v sekvenciách, pričom sa musia informácie spoľahlivo prenášať v rozsahu milisekúnd.

Káble sú vhodné pokiaľ ide o spoľahlivosť dát a latenciu

Bezdrôtovým prenosom sa to dá zvládnuť len veľmi ťažko, alebo v tomto momente za neúmerne vysoké náklady. Veľký počet bezdrôtových spojení sa totiž ľahko prekrýva a spojenie môže byť vzájomne rušené alebo prerušované pohybujúcimi sa predmetmi, ako napríklad vysokozdvižnými vozíkmi.

Okrem toho káble odolávajú lepšie úmyselnému rušeniu alebo útokom hackerov v porovnaní s rádiovou technikou. Preto bezdrôtová technika nevytlačí ani v budúcnosti systémy založené na kábloch a obe techniky sa budú vzájomne čoraz viac a viac dopĺňať.


Zdroj: Lapp, upravil Automatizacia365.sk

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *