ม่านแสงนิรภัยแบบกะทัดรัดรุ่นล่าสุด ช่วยลดพื้นที่ติดตั้งลงได้ราว 30% เมื่อเทียบกับระบบเซนเซอร์กันชนแบบเก่า ขณะยังคงมาตรฐานความปลอดภัยไว้ในระดับเดียวกันตามแนวทางความปลอดภัยหุ่นยนต์ปี 2024 อุปกรณ์เหล่านี้บางมาก หนาน้อยกว่า 40 มม. ทำให้สามารถติดตั้งโดยตรงบนแขนหุ่นยนต์ หรือในพื้นที่แคบๆ บนสายการผลิต โดยไม่รบกวนกระบวนการทำงานเดิม สิ่งที่โดดเด่นคือการติดตั้งแบบโมดูลาร์ที่ช่วยสร้างระดับความปลอดภัยหลายระดับ เพื่อให้เหมาะกับเครื่องจักรที่มีโครงสร้างซับซ้อน คุณสมบัตินี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในสถานที่เช่น คลังสินค้าอัตโนมัติ หรือสภาพแวดล้อมที่สะอาดสุดขั้วสำหรับผลิตเซมิคอนดักเตอร์ โดยในพื้นที่เหล่านี้ แต่ละตารางเมตรมีค่าใช้จ่ายต่อปีมากกว่า 740 ดอลลาร์ตามการวิจัยของ Ponemon ในปีที่แล้ว
การวิเคราะห์สายการประกอบยานยนต์ในปี 2024 พบว่าม่านแสงนิรภัยแบบกะทัดรัดใช้พื้นที่ด้านข้างน้อยลงถึง 58% เมื่อเทียบกับรุ่นทั่วไป ซึ่งช่วยให้สามารถจัดวางเครื่องจักรให้ชิดกันมากขึ้นโดยไม่ให้เขตปลอดภัยทับซ้อนกัน ส่งผลให้ความหนาแน่นในการผลิตเพิ่มขึ้น 22% ในเซลล์เชื่อมอัตโนมัติ ตารางด้านล่างแสดงการประหยัดพื้นที่ในอุตสาหกรรมหลักต่างๆ:
อุตสาหกรรม | พื้นที่เดิม (ตารางเมตร) | พื้นที่ของรุ่นกะทัดรัด (ตารางเมตร) | ประหยัดพื้นที่ |
---|---|---|---|
ยานยนต์ | 1.8 | 0.7 | 61% |
อิเล็กทรอนิกส์ | 1.2 | 0.5 | 58% |
ยา | 0.9 | 0.3 | 67% |
ความก้าวหน้าล่าสุดในการผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (flexible PCB) ทำให้ม่านแสงนิรภัยขนาดเล็กสามารถดัดโค้งตามมุมต่างๆ ได้ในระหว่างการติดตั้ง ทำให้ติดตั้งง่ายขึ้นมากบนสายพานลำเลียงที่มีลักษณะโค้งซึ่งพบได้บ่อยในโรงงาน โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวยึดโลหะขนาดใหญ่ที่กินพื้นที่ และมักจะเพิ่มความกว้างของเครื่องจักรออกไปอีก 120 ถึง 150 มิลลิเมตร รุ่นล่าสุดของอุปกรณ์ขนาดเล็กแต่ทนทานเหล่านี้ เซ็นเซอร์ iP69K ที่มีการจัดอันดับมีขนาดเพียง 6 ถึง 6 มิลลิเมตร อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้ยังสามารถตอบสนองมาตรฐานความปลอดภัยระดับ 4 ได้ แต่ใช้พื้นที่น้อยกว่ารุ่นที่มีอยู่ในปี 2020 มาก ตามการวิจัยล่าสุดที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วซึ่งมีชื่อว่า Material Flexibility Studies ไมโครเซนเซอร์รุ่นใหม่นี้สามารถบรรจุคุณสมบัติการป้องกันทั้งหมดไว้ในแพ็กเกจที่มีขนาดประมาณสามในสี่ของรุ่นก่อนหน้า
บริษัทผู้ผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ในเอเชียสามารถเพิ่มพื้นที่ใช้สอยบนพื้นโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาด 300 มม. ได้ประมาณ 34% หลังจากเปลี่ยนระบบแสงกั้นความปลอดภัยรุ่นเก่าจำนวน 58 ชุด เป็นรุ่นใหม่ที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น ด้วยพื้นที่เพิ่มเติมนี้ ทำให้สามารถติดตั้งหน่วยประมวลผลเพิ่มเติมได้อีก 11 หน่วยภายในพื้นที่คลีนรูมเดิม โดยยังคงมาตรฐานความปลอดภัย SIL 3/PLe ที่กำหนดไว้ ชุดแสงอินฟราเรดที่ออกแบบใหม่ช่วยลดการใช้พลังงานในแต่ละโซนความปลอดภัยลงได้ประมาณ 41% ซึ่งเทียบเท่ากับการประหยัดพลังงานได้ราว 62 ล้านวัตต์-ชั่วโมงต่อปี เฉพาะในสายการผลิตเดียวเท่านั้น ถือเป็นผลลัพธ์ที่น่าประทับใจมาก เมื่อพิจารณาถึงกำไรที่จำกัดในอุตสาหกรรมการผลิตชิปในปัจจุบัน
ปัจจุบันม่านแสงนิรภัยแบบกะทัดรัดรุ่นใหม่มีระยะห่างของลำแสงเพียง 14 มม. ซึ่งสามารถตรวจจับวัตถุเล็กเท่าปลายนิ้วมนุษย์ได้ ซึ่งดีกว่าเทคโนโลยีที่มีอยู่เมื่อไม่กี่ปีก่อนประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ ตามรายงานของ HSEBlog ในปี 2023 อุปกรณ์เหล่านี้มาพร้อมกับการตั้งค่าความไวแบบปรับตัวเองได้ที่สามารถปรับแต่งตามสภาพแวดล้อม เช่น การสั่นสะเทือน หรือฝุ่นที่สะสมรอบตัวอุปกรณ์ สิ่งนี้ทำให้ระบบยังคงตอบสนองได้ภายใน 2 มิลลิวินาทีหรือเร็วกว่า แม้ในงานที่ละเอียดอ่อนเป็นพิเศษ เช่น การเคลื่อนย้ายแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งการจับเวลาที่แม่นยำมีความสำคัญอย่างมาก ผู้ผลิตชื่นชอบคุณสมบัตินี้เพราะช่วยให้สายการผลิตปลอดภัยโดยไม่ลดทอนความเร็วในการดำเนินงาน
แม้ว่าม่านแสงประเภท 2 (PL c/SIL 1) จะเหมาะสำหรับการตรวจจับการรุกล้ำขั้นพื้นฐาน แต่ระบบประเภท 4 (PL e/SIL 3) จะเหมาะสมกว่าในสภาพแวดล้อมเสี่ยงสูง ด้วยข้อดีหลัก 3 ประการ ได้แก่
คุณลักษณะ | ประเภท 2 | ชนิด 4 |
---|---|---|
ความทนทานต่อข้อผิดพลาด (Fault Tolerance) | การตรวจจับข้อผิดพลาดเดี่ยว | การตรวจสอบแบบสองช่องทาง |
เวลาตอบสนอง | 15–20 มิลลิวินาที | ≤ 8 มิลลิวินาที |
ขอบเขตความสอดคล้องตามข้อกำหนดของ OSHA | 32% ของกรณีการใช้งาน | 89% ของอันตรายในอุตสาหกรรม |
ตามรายงานความปลอดภัยในอุตสาหกรรมปี 2024 การนำระบบประเภทที่ 4 มาใช้เพิ่มขึ้น 42% เมื่อเทียบรายปีในหุ่นยนต์สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งเป็นผลมาจากความน่าเชื่อถือที่สูงกว่าและการครอบคลุมอันตรายที่หลากหลายมากยิ่งขึ้น
โมเดลรุ่นใหม่ล่าสุดใช้พลังงานน้อยลง 37% เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า และมีขนาดตัวเรือนที่บางได้ถึง 24 มม. ซึ่งเหมาะสำหรับการติดตั้งในเครื่องจักรรุ่นเก่าโดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนรูปแบบการผลิตใหม่ ซึ่งนวัตกรรมเหล่านี้ช่วยให้:
ข้อจำกัดหลักของการออกแบบที่กะทัดรัด คือ ช่วงการตรวจจับที่ลดลง สามารถแก้ไขได้ด้วยอัลกอริทึมเชิงทำนายที่ขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ซึ่งช่วยชดเชยสัญญาณรบกวนจากสิ่งแวดล้อม การศึกษาจากสถาบัน Fraunhofer ในปี 2023 พบว่า หน่วยขนาดกะทัดรัดที่ตั้งค่าอย่างเหมาะสมสามารถตรวจจับความผิดพลาดได้ในอัตรา 99.998% ซึ่งเทียบเท่าความน่าเชื่อถือของระบบขนาดใหญ่ ในขณะที่ใช้พื้นที่น้อยลงถึง 28%
ม่านแสงความปลอดภัยที่ใช้พื้นที่น้อยมากได้กลายเป็นองค์ประกอบหลักสำหรับระบบที่ทันสมัย โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม 4.0 ที่เครื่องจักรต้องการทั้งการปกป้องและความสามารถในการผลิตสูงสุด ระบบที่มีขนาดกะทัดรัดเหล่านี้มีให้เลือกที่มีขนาดบางถึง 25 มม. และมีการตั้งค่าลำแสงที่ปรับได้ ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับระบบส่วนใหญ่ได้ PLC ระบบและเชื่อมต่ออย่างราบรื่นกับเครือข่าย IoT เพื่อการติดตามอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ได้รับประโยชน์ที่จับต้องได้จากเทคโนโลยีนี้ โดยบริษัทต่างๆ รายงานว่าปัญหาความล่าช้าที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยลดลงประมาณ 18% หลังจากติดตั้งระบบเหล่านี้ นอกจากนี้ ขนาดที่กะทัดรัดยังช่วยให้โรงงานสามารถรักษารูปแบบพื้นที่ใช้สอยให้มีประสิทธิภาพไว้ได้ แม้ว่าสายการผลิตจะขยายตัวและเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา
ม่านแสงแบบโมดูลาร์ขนาดกะทัดรัดกำลังกลายเป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่จำเป็นในห้องทำงานเชื่อมแบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งหุ่นยนต์ทำงานร่วมกับผู้ปฏิบัติงานในระยะห่างเพียง 500 มม. ระบบเหล่านี้เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย ISO 13849 PL d ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากต่อการปฏิบัติตามข้อกำหนด นอกจากนี้สำหรับโรงงานแปรรูปอาหาร ค่าการป้องกัน IP69K หมายความว่าม่านแสงชนิดนี้สามารถทนต่อการล้างด้วยแรงดันสูงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตามรายงานอุตสาหกรรมล่าสุดในปี 2024 ระบุว่าโรงงานผลิตที่เปลี่ยนมาใช้โซลูชันความปลอดภัยรูปแบบใหม่นี้ สามารถลดเวลาการปรับตั้งค่าใหม่ของระบบลงได้ประมาณ 23% เมื่อเทียบกับระบบเก่าที่ใช้กั้นพื้นที่แบบดั้งเดิม ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นในระดับนี้มีความสำคัญอย่างมากเมื่อตารางการผลิตมีความแน่นหนา
ม่านแสงนิรภัยแบบบางพิเศษ บางรุ่นที่มีความลึกเพียง 17 มม. รองรับสถานีทำงานที่ปรับตั้งค่าใหม่ได้ ซึ่งสอดคล้องกับหลักการของการผลิตอัจฉริยะแบบโมดูลาร์ ผู้ผลิตสิ่งทอรายงานว่าการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ใช้เวลาเร็วขึ้นถึง 40% หลังจากเปลี่ยนม่านแสงแบบเดิมที่ยืดหยุ่นน้อย ไปใช้หน่วยขนาดกะทัดรัดที่ติดตั้งบนราง และสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายตามแนวสายการผลิต
ม่านแสงแบบคอมแพคที่ทันสมัยกำลังได้รับความนิยมในสภาพแวดล้อมการผลิตความเร็วสูง เนื่องจากสามารถหยุดการหยุดชะงักของการผลิตที่ไม่ได้วางแผนได้ถึงร้อยละ 73 โดยมีเทคโนโลยีตรวจจับคลื่นความยาวหน่วยมิลลิเมตรและเวลาตอบสนองต่ำกว่า 2 มิลลิวินาที ตามรายงานของ Ponemon ในปี 2023 นอกจากนี้ ระบบดังกล่าวแทบจะไม่ทำงานผิดพลาด ซึ่งช่วยลดของเสียจากวัสดุการผลิตลงได้เกือบร้อยละ 30 ในสายการประกอบรถยนต์ทั่วทั้งอุตสาหกรรม ตามรายงานความยั่งยืนของอุตสาหกรรมเมื่อปีที่แล้ว สิ่งที่ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้มีคุณค่าคือขนาดที่กะทัดรัด ซึ่งช่วยให้ผู้จัดการโรงงานสามารถปรับเปลี่ยนแปลงการจัดวางเครื่องจักรได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่กระทบต่อความปลอดภัยของพนักงาน—สิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่งเมื่อโรงงานต้องการควบคุมให้เครื่องจักรหยุดทำงานไม่เกินเกณฑ์สำคัญที่ 0.5% ตามมาตรฐานการผลิตแบบ Lean ที่ใช้ในปัจจุบัน
การออกแบบรูปทรงที่บางเฉียบของม่านแสงเหล่านี้ ช่วยลดการใช้วัสดุลงประมาณ 34% ในขณะที่ยังช่วยลดความต้องการพลังงานลงอีกประมาณ 18% ต่อระบบความปลอดภัยแต่ละระบบซึ่งติดตั้งไว้ สิ่งที่ทำให้ดียิ่งขึ้นไปอีกคือ การตั้งค่าแบบโมดูลาร์ที่ช่วยให้บริษัทสามารถอัปเกรดชิ้นส่วนแทนที่จะต้องเปลี่ยนทั้งระบบใหม่ทั้งหมด แนวทางนี้ช่วยลดขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้ประมาณ 2.1 ตันต่อปีในแต่ละสายการผลิต จากการศึกษาของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) เกี่ยวกับการผลิตแบบหมุนเวียนในปี 2023 นอกจากนี้ ด้วยการทำงานร่วมกับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ในช่วง 14 ถึง 24 โวลต์ ระบบนี้จึงเข้ากันได้ดีกับระบบพลังงานหมุนเวียน ซึ่งหมายความว่าโรงงานสามารถพึ่งพาแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) มาตรฐาน 110 โวลต์จากสายส่งไฟฟ้าน้อยลง กลายเป็นเรื่องสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ ขณะที่องค์กรต่างมุ่งเน้นดำเนินธุรกิจให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
การประเมินวงจรชีวิตจากบุคคลที่สามระบุว่า ฉากกั้นแสงนิรภัยแบบกะทัดรัดมีต้นทุนการเป็นเจ้าของทั้งหมดต่ำลง 40% ภายในช่วงระยะเวลา 7 ปี เมื่อเทียบกับรุ่นทั่วไป โดยปัจจัยสำคัญที่ช่วยลดต้นทุน ได้แก่
ตลาดระบบแสงสว่างเพื่อความปลอดภัยแบบกะทัดรัดเติบโตขึ้นมากทีเดียว โดยเพิ่มขึ้นประมาณ 72 เปอร์เซ็นต์ตั้งแต่ปี 2020 ตามข้อมูลล่าสุดจากการสำรวจระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมปี 2024 โรงงานเก่าที่กำลังปรับปรุงและโรงงานผลิตใหม่ที่มุ่งเน้นการใช้พื้นที่ภายในอาคารให้เกิดประโยชน์สูงสุด เริ่มหันมาใช้ผ้าม่านความปลอดภัยแบบบางแทนที่แบบหนาและใหญ่ที่เคยเห็นกันทั่วไป ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วหมายความว่าเครื่องจักรในปัจจุบันใช้พื้นที่น้อยลงอย่างมาก ประมาณ 15 ถึงแม้กระทั่ง 40 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับการติดตั้ง สิ่งนี้มีความสำคัญมาก โดยเฉพาะในสถานที่ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ ที่แต่ละตารางนิ้วมีความหมายมากเมื่อพยายามขยายการดำเนินงานโดยไม่ต้องย้ายไปยังอาคารขนาดใหญ่ขึ้น
ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ความบริสุทธิ์สูง ฉากกั้นแสงแบบมินิมีไซส์ช่วยปกป้องหุ่นยนต์ที่ใช้ในการจัดการแผ่นเวเฟอร์ในห้องสะอาด ISO Class 1 โดยเหตุการณ์ปนเปื้อนเพียงครั้งเดียวอาจสร้างความเสียหายระหว่าง 500,000 ถึง 2 ล้านดอลลาร์ (SEMI 2023) ผู้ผลิตชั้นนำรายงานว่ารอบเวลาการผลิตเร็วขึ้น 22% หลังเปลี่ยนไปใช้ระบบขนาดกะทัดรัด โดยให้เหตุผลว่าเกิดจากการลดการรบกวนทางกลและทำให้การปรับตั้งค่าใหม่ง่ายขึ้น
การวิจัยตลาดชี้ให้เห็นว่า ตลาดโซลูชันเพื่อความปลอดภัยที่ออกแบบเพื่อการใช้พื้นที่อย่างมีประสิทธิภาพจะเติบโตอย่างรวดเร็วภายในทศวรรษหน้า โดยมีอัตราการเติบโตประมาณร้อยละ 14 ต่อปี จนถึงปี 2030 การเติบโตนี้ส่วนใหญ่เกิดจากการลงทุนที่เพิ่มมากขึ้นในระบบโรงงานอัจฉริยะ (smart factory) และโครงการพลังงานสะอาดทั่วโลก หากพิจารณาเฉพาะในภูมิภาคอเมริกาเหนือ ผู้ผลิตต่างพบว่าในปัจจุบันพวกเขาต้องการอุปกรณ์เพื่อความปลอดภัยที่มีขนาดเล็กลง แท้จริงแล้วประมาณสองในสามของการพัฒนาด้านระบบอัตโนมัติที่ผ่านมา ต้องการชิ้นส่วนที่มีขนาดไม่เกิน 50 มิลลิเมตรในความกว้าง—ซึ่งเป็นสิ่งที่ระบบทรงแสงแบบดั้งเดิม (light curtain) ไม่สามารถรองรับได้ ความต้องการยังคงไม่มีทีท่าว่าจะชะลอตัวเลย ทั้งในด้านการใช้งานใหม่ๆ เช่น การผลิตชุดแบตเตอรี่ และการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก ที่แสดงถึงความสนใจที่ต่อเนื่องในเทคโนโลยีเพื่อความปลอดภัยแบบกะทัดรัด แม้ว่าเทคโนโลยีด้านนี้จะมีอยู่มานานหลายปีแล้วก็ตาม
ม่านแสงนิรภัยแบบกะทัดรัดเป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยขั้นสูงที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งช่วยลดพื้นที่ติดตั้งในขณะที่ยังคงมาตรฐานความปลอดภัยสูงไว้ได้
ม่านแสงนิรภัยเหล่านี้ถูกออกแบบให้มีความบางและสามารถปรับเปลี่ยนได้มากขึ้น ทำให้ติดตั้งในพื้นที่จำกัดได้ และช่วยลดขนาดของเครื่องจักรโดยรวม พร้อมทั้งยังคงประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยไว้ได้
อุตสาหกรรมที่ได้รับประโยชน์มากที่สุด ได้แก่ อุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และเภสัชกรรม เนื่องจากมีความจำเป็นในการใช้พื้นที่การผลิตอย่างคุ้มค่า
อุปกรณ์เหล่านี้สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย IoT และระบบ PLC ได้อย่างราบรื่น ช่วยให้สามารถติดตามสถานะแบบเรียลไทม์ และจัดการระบบความปลอดภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพในระบบการผลิตอัจฉริยะ
อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยลดการใช้วัสดุและพลังงาน รวมทั้งการออกแบบแบบโมดูลาร์ยังช่วยลดขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่จำเป็นอีกด้วย
2024-09-20
2024-09-20
2024-09-20
ลิขสิทธิ์ © TECKON ELECTRIC (SHANGHAI) CO., LTD Privacy policy