Kompaktne ohutusvalgusekardinad, mis vähendavad masina hõivatud pinda ja jäätmeid

Kuidas kompaktsete ohutusvalgusekardinade kasutamine vähendab masina ruumala

Väikeste ruumide jaoks disainimine kompaktsete ohutusvalgusekardinadega

Uusimad kompaktsemad ohutusvalgusekardinad vähendavad paigaldusruumi umbes 30% võrreldes vanemate optiliste kaitse süsteemidega, säilitades samas ohutustaseme vastavalt 2024. aasta robotite ohutusjuhistele. Need seadmed on erakordselt õhukesed, nende paksus on alla 40 mm, mis võimaldab neid paigaldada otse robotkätele või sobitada kitsatesse kohtadesse tootmisliinide külge, häirimata olemasolevaid tootmisprotsesse. Erilise tähelepanu vääriv on nende modulaarne seadistus, mis võimaldab luua mitmesuguseid ohutustasemeid keeruliste masinarrangementside jaoks. See funktsioon on eriti oluline näiteks automatiseeritud ladudes ja väga puhtades pooljuhtide keskkondades. Tegemist on ruumidega, kus iga ruutmeetri aastakulu ettevõtetele ületab eelmise aasta Ponemoni uuringu andmetel $740.

Suuruse ja jalajälje võrdlus kaasaegsetes tööstusrakendustes

2024. aasta analüüs autotöökojate montaažiridadest näitas, et kompaktsetel valgusekardinatel on 58% väiksem külgtala kui tavapärastel mudelitel. See võimaldab tihedamat masinaklasterdamist ilma ohutuspiirkondade kattumiseta, suurendades tootlikkust automaatsetes keevitusseadmetes 22%. Allolev tabel illustreerib ruumisäästu olulistes sektortes:

Miniatuurid ja mehaaniline paindlikkus järgmise põlvkonna ohutussüsteemides

Viimased saavutused painduva trükiplaadi tootmises tähendavad, et need väikesed ohutusvalgusekardinad saavad paigaldamise ajal nurgad ümber painduda, muutes nende paigaldamise palju lihtsamaks nendel keerukatel kõveratel vedelusseadmetel, mida me tehastes sageli näeme. Ei ole vaja enam kasutada neid suuri metallkruvisid, mis hõivavad ruumi ja lisavad tavaliselt masinale 120 kuni 150 millimeetrit lisalaiust. Uusim põlvkond tugevaid väikeseid andurid hinnanguga IP69K on vaid 6 x 6 millimeetrit. Need väikesed seadmed vastavad endiselt tüüpi 4 ohutusnõuetele, kuid võtavad hõlpsasti rohkem ruumi kui 2020. aastal saadaval olnud seadmed. Värske aasta tagasi avaldatud uuringu Material Flexibility Studies kohaselt pakuvad need uued mikroseadmed kogu selle kaitse umbes kolmandiku võrra väiksemates korpustes kui nende eelkäijad.

Juhtumiuuring: Jalajälje vähenemine pooljuhtide tootmisel

Aasia pooljuhtivette ettevõte suutis vabastada oma 300 mm plaaditehases umbes 34% kallidust põrandapindadest, kui vahetas 58 vanemat valgusekardinat uuemate, kompaktsemate versioonide vastu. Lisaruum võimalasas paigaldada 11 täiendavat töötlemisseadet samasse puhtusruumi, säilitades samas nõutavat SIL 3/PLe ohutusstandardeid. Uuesti disainitud infrapunakatted vähendasid iga ohutuspiirkonna elektrienergia tarbimist umbes 41 protsenti. See tähendab aastas ligikaudu 62 miljonit vatt-tundi säästetud energiat ainult ühel tootel. Võttes arvesse, kui tihe on tänapäeval kiipide tootmisel kasvumarjad, on see üsna muljetavaldav.

Olulisemad tehnoloogilised saavutused kompaktsete ohutusvalgusekardinates

Kõrge eraldusvõimega andurid täpsuskriitilisteks keskkondadeks

Kaasaegsed kompaktkujulised ohutusvalgusekardinad on nüüd 14 mm kiireva vahega, mis suudavad tuvastada midagi nii väikest kui inimese sõrmetipp. See on tegelikult umbes 60 protsenti parem kui see, mis oli saadaval vaid paar aastat tagasi, nagu mainiti HSEBlogis 2023. aastal. Neist seadmetest leidub kaasaegseid kohandatava tundlikkuse seadeid, mis reguleerivad ennast vastavalt nende ümber toimuvatele vibratsioonidele või tolmakogunemisele. See tähendab, et süsteem reageerib siiski 2 millisekundi või vähemaga, isegi kui seda kasutatakse väga õrnas töös, näiteks pooljuhtplaadiide liigutamisel, kus aeg on väga oluline. Tootjad hindavad seda, sest see hoiab nende tootmisliinid ohutuna, samas ei aeglusta see tootmisprotsessi.

Tüüp 2 vs. Tüüp 4 ohutusvalgusekardinad: Toime ja integreerimine

Kui tüüpi 2 valgusekardinad (PL c/SIL 1) sobivad põhiliseks sisenemise tuvastamiseks, siis tüüpi 4 süsteemid (PL e/SIL 3) domineerivad kõrge riskiga keskkondades tänu kolmele olulisele täiustusele:

2024. aasta tööstusohutusaruande kohaselt kasvas tüüpi 4 rakendamise määr autotööstuse robotiikas 42% aastaga, mida kasvatavad parem usaldusväärsus ja laiem ohutusvaldkond.

Energiasäästlikud, õhukesed disainid, mis võimaldavad automatiseerimise täiendamist

Järgmise põlvkonna mudelid tarbivad 37% vähem energiat kui varasemad versioonid ja nende korpuse sügavus on kuni 24 mm – ideaalne vananenud masinate täiendamiseks ilma tootmispaigutuse muutmata. Need uuendused toetavad:

• Kuue või enama kardinakasutuse rakendamist kompaktsetes CNC-masinate puhul
• Otsest integreerimist IoT-põhiste juhtimissüsteemidega
• 50% kiiremat paigaldust traditsiooniliste valgustusbarjääridega võrreldes

Miniaturiseerimise ja ohutuskindluse tasakaalustamine: Olulisemad kompromissid

Peamine kompaktsete disainide piirang – vähendatud tundlikkuse ulatus – on leevendatud AI-põhiste ennustusalgoritmide abil, mis kompenseerivad keskkonna häireid. 2023. aasta Fraunhoferi instituudi uuringust selgus, et õigesti konfigureeritud kompaktsetel seadmetel on veakinnituse määr 99,998%, mis võrdub suuremate süsteemide usaldusväärsusega, samuti kasutavad nad 28% vähem põrandapinda.

Integreerimine Industry 4.0 ja nutikate tootmisseadmete süsteemidega

Sujuv ohutusintegreerimine automatiseeritud ja nutikates tootmisliinides

Ohutusvalgusekardinad, mis hõivavad minimaalse ruumi, on muutunud tänapäevaste tootmisseadmete olulisteks komponentideks, eriti Industry 4.0 maastikul, kus masinatel on vaja nii kaitset kui ka maksimaalset tootlikkust. Need kompaktsemad süsteemid on saadaval profiilides, mis on nii kitsad kui 25 mm, ja neil on reguleeritavad kiirteseaded, mis muudavad neist ühilduvaks enamiku tootmisliinidega PLC süsteemide ja IoT-võrkude sujuv ühendus pideva seadmete jälgimiseks. Pooljuhtide tööstus on saanud selles tehnoloogias tangibled mõju, ettevõtted teatavad umbes 18% vähem seisu aega ohutusküsimuste tõttu pärast nende süsteemide paigaldamist. Lisaks võimaldavad nende väikesed mõõtmed tehastele säilitada tõhusaid paigutusi, isegi kui tootmisliinid laienevad ja muutuvad ajaga.

Robotite ja automatiseeritud tootmisse paigutamise rakendused

Modulaarsed kompaktvalgusekardinad on muutumas oluliseks ohutusvarustuseks autotööstuse keevitusrakkudes, kus koostöörobotid töötavad vaid 500 mm kaugusel inimeste käitajate poolt. Need süsteemid vastavad rangele ISO 13849 PL d ohutusstandardile, mis on vastavuse tagamiseks üsna oluline. Ka toidutööstuse seadmetele tähendab IP69K klassifikatsioon, et valguskardinad suudavad taluda neid rangeid kõrgrõhulisi puhastusprotsessi ilma, et nad peaksid ebaõnnestuma. Viimase tööstusaruande kohaselt 2024. aastal vähendasid tootmisettevõtted, mis siirdusid nendele kaasaegsetele ohutuslahendustele, oma rakendite ümberpaigutamise aega umbes 23% võrreldes vanemate takistussüsteemidega. Selline efektiivsuskasv teeb tootmiskavade pingutatud olukorras märkimisväärselt vahele.

Tootmisjoone paindlikkuse parandamine kompaktsete sensorite disaini kaudu

Ultraväikesed ohutusvalgusest akenad, millest osad on kuni 17 mm paksud, toetavad ümberkonfigureeritavaid töökohti, mis on kooskõlas modulaarse targa tootmise põhimõtetega. Tekstiilitootjad teatasid, et tootevahetuse kiirus suurenes 40% võrra pärast kõrbade valgusekraanide asendamist rööbaskinnitatud kompaktseadmetega, mida saab hõlusan liigutada tootmisliinil mööda.

Keskkonnasäästlikkuse ja toimivuse efektiivsuse eelised

Seiskumisajal ja toimivuskadude vähendamine usaldusväärsete anduritega

Tänapäevased kompaktseadmed kasutavad kiirtootmislikes keskkondades lainet, peatades umbes 73% tüütutest kavatsuslikest tootmispeatustest tänu millimeeterlaine tuvastustehnoloogiale ja reageerimisaegadele alla 2 millisekundi, nagu märkis 2023. aasta Ponemoni raportis. Süsteemid ei lülitu peale ilma põhjuseta, mis on vähendanud materjali raiskamist autotöötlusliinidel kogu tööstuses ligikaudu 30% võrra eelmise aasta tööstusliku jätkusuutlikkuse aruandes esitatud andmetel. Selliste seadmete väärtust suurendab nende kompaktne disain, mis võimaldab tehasejuhtidel kiiresti paigutusplaanide muutmist, samas kui töötajate ohutus jääb säilida – see on eriti oluline, kui tehased püüavad hoida seadmete seismist alla kriitilise 0,5% piiri, mida nõuavad tänapäeval levinud kõrbevalmistamise standardid.

Toetades keskkonnateadlikku tootmist tõhusa disaini kaudu

Neid valgusekardinid iseloomustab kõhke profiil, mis vähendab materjali kasutamist umbes 34% ja samuti vähendab energiasäästu süsteemi kohta umbes 18% igaks paigaldatud ohutussüsteemi kohta. Mis neid veelgi paremaks teeb, on nende moodulipõhine seadistus, mis võimaldab ettevõtetele osi uuendada, mitte terveid süsteeme välja vahetada. See lähenemine hoiab iga tootjate aasta jooksul ühe tootjate kohta 2,1 tonni elektrijäätmeid maapealsest kogutud andmetest, nagu seda kirjeldas MIT-i ringmajanduse tootmisseminar 2023. aastal. Lisaks sobivad need süsteemid hästi pingetega vahemikus 14 kuni 24 volti võrdvoolu, mistõttu sobivad need hästi taastuvenergia seadmetesse. See tähendab, et tehased saavad rohkem toetuda tavapärasele 110 volti vahelduvoolu võrgust, mis muutub üha olulisemaks, kui ettevõtted otsivad võimalusi oma tootmisse rohelisemaks muuta.

Eluksperjandi analüüs: kompaktsete üksuste energiasäästu ja materjalitõhusus

Kolmandate osapoolte eluea hinnangud näitavad, et kompaktsetel ohutusvalgusekardinatel on 7-aastase perioodi jooksul 40% madalamad kogakasutuskulud võrreldes traditsiooniliste mudeltega. Olulisemad tegurid on järgmised:

• 22% väiksem energiakasutus optimeeritud emittrite paigutusest tulenevalt
• 61% vähem vahetusi vajavaid osi tänhüdrokaitsega IP69K-klassi korpuse tõttu
• 85% taaskasutatavus standardiseeritud alumiiniumi sulandite kaudu
  Need toimivusnäitajad aitavad tootjatel vastata ISO 50001 energiatõhususnõuetele, säilitades samas 99,98% ohutussüsteemi saadavust, mis on kinnitatud IEC 62061:2022 vastavusankega.

Kasvav turunõud pindpiiratud ohutuslahenduste järele

Tõusev vajadus kompaktse ohutuse järele tööstusautomaatikas

Tegelikult on kompaktsete ohutusvalgustussüsteemide turu suurus kasvanud üsna märgatavalt, hüpates viimase andmete kohaselt 72 protsenti alates aastast 2020, mis on tulnud 2024. aasta tööstusautomaatikasuuringust. Vanad tehased, mille tehakse ajakohaseks, ning uued tootmisettevõtted, mis keskenduvad ruumikasutuse parandamisele, on hakkanud eelistama nende õhukesid ohutuskardinuid suurte ja raskete kardinate asemel, mida varem kõikjalgi nägi. Praktiliselt tähendab see, et masinad võtavad tänapäeval märkimisväärselt vähem ruumi, umbes 15 kuni isegi 40 protsenti vähem ruumi sõltuvalt seadistusest. See on eriti oluline näiteks autode osade tootmisel, kus iga ruuttolli loeb, kui üritatakse tootlust suurendada, samas jäädes samasse hoonjusse.

Pooljuhtide ja elektroonikatootmise kasutamise trendid

Kõrge puhtsusega pooljuhtide tootmises kaitsevad miniatuursete valgusejalgade robotid ISO klassi 1 puhtades ruumides, kus ühe kontamineerumise tagajärjel võib tekkida kahju vahemikus 500 000 kuni 2 miljonit dollarit (SEMI 2023). Valmistajad teatavad, et kompaktsete süsteemide kasutuselevõtu järgselt suurenes tootmisprotsesside kiirus 22%, mis on tingitud mehhaanilise sekkumise vähenemisest ja ümberseadistamise lihtsustumisest.

Turuväljavaade: ruumi säästliku ohutustehnoloogia kasv (2020–2030)

Turuuuringud näitavad, et ruumi optimeeritud ohutuslahenduste sektori kasvab järgmise kümne aasta jooksul üsna kiiresti, suurendades aastaks 2030 ligikaudu 14 protsenti iga aasta. Seda kasvu on suurel määral tingitud suurenenud kuludest nutikate tehaste süsteemide ja rohelise energia projektide peale üle maailma. Vaatates täpsemalt Põhja-Ameerikas toimuvat, leiavad tootjad, et tänapäeval on vaja väiksemaid ohutusseadmeid. Koguni kolmandikust automaatikaparandustest nõuavad komponente, mis on laiemuse poolest üle 50 millimeetri – midagi, mille puhul traditsioonilised valgusekardinad lihtsalt ei toimi. Nõudlus aga aeglustumisele ei viita. Uued kasutusvaldkonnad, nagu näiteks aku komplektide tootmine ja väikeste elektronikakomponentide valmistamine, viitavad jätkuvale huvi kompaktsete ohutustehnoloogiate vastu, hoolimata asjaolu, et see valdkond on juba mitme aasta pärane.

Sageli küsitud küsimused

Mis on kompaktseted ohutusvalgusekardinad?

Kompaktsete ohutusvalgusekardinad on täiustatud turvaseadmed, mida kasutatakse tööstuskeskkondades, vähendades paigaldusruumi, säilitades samas kõrge ohutustaseme.

Kuidas kompaktsete ohutusvalgusekardinad vähendavad masinapindala?

Need valguskardinad on disainitud nii, et need oleks õhemad ja modulaarsemad, võimaldades neil sobita tihedatesse ruumidesse ja aitata vähendada masinapindala, säilitades samas ohutust.

Millised tööstusharud kasutavad kompaktsete ohutusvalgusekardinadest kõige rohkem?

Autotööstus, elektroonikatööstus ja farmaatsiatööstus kasutavad neist kõige rohkem, kuna on vaja maksimeerida tootmisruumi.

Kuidas integreeruvad need valguskardinad Industry 4.0 süsteemidesse?

Need saavad sujuvalt ühenduda IoT-võrkude ja PLC-süsteemidega, tagades reaalajas jälgimise ja tõhusa ohutushalduse nutikates tootmiskeskkondades.

Millised on kompaktsete ohutusvalgusekardinade keskkonnateadlikud eelised?

Need seadmed vähendavad materjalikasutust ja energiatarbimist ning nende modulaarne disain aitab vältida tarbetut elektrijäätme teket.