5 ТРЕНДІВ В СФЕРІ З’ЄДНУВАЛЬНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Автор: Георг Ставови,

Член правління і технічний директор Lapp Holding AG

Діджиталізація змінює середовище технологій з’єднань таким чином, що все більша кількість продуктів і окремих компонентів потребує обміну даними. Це значить, що все більші об’єми інформації повинні передаватися ще швидше – звичні речі з офісів переїжджають на виробничі майданчики. Безперервне збільшення продуктивності мікрочіпів не тільки рухає діджиталізацію вперед, а й також, в поєднанні з зусиллями зі збільшення ефективності використання ресурсів, призводить до переходу на все дрібніші і більш компактні продукти та пристрої.

Сьогодні смартфон має обчислювальну здатність суперкомп’ютера 1990-х років і лише малу долю його розміру, споживання енергії та ціни. Це сильно впливає на технологію промислових з’єднань. Роботи та інші машини стають все більш компактними і потребують збільшення числа підключень до мереж. Спеціальні конструкції кабелів, наприклад, допомагають зекономити місце. В результаті ми все частіше використовуємо гібридні кабелі, кабелі передачі даних і навіть пневматичні та гідравлічні шланги в одній оболонці.

Коли передаються великі об’єми даних, один високошвидкісний кабель Cat.7 Industrial Ethernet може замінити декілька повільніших варіантів, а один кабель із скловолокна -- ще більше мідних. З’єднувачі також мають зменшуватися у розмірах. Циліндричні конектори стають більш компактними, а модульні з’єднувальні системи об’єднують багаточисельні контакти для різних кабелів в одному корпусі. Спеціальні матеріали і оптимізована конструкція кабелю також необхідні і з інших причин, оскільки стандартні типи кабелів, що використовуються в офісах, просто не підходять для виробничих умов.

Сьогодні телевізор, завтра пилосос – обидва зібрані на тій самій виробничій лінії. Індустрія 4.0 або четверта промислова революція означають, що виробництво стає модульним та більш гнучким. Окремі виробничі модулі замінюються або перебудовуються в найкоротші терміни. Це напряму впливає на технології підключення.

Не дивлячись на те, що раніше застосовувалися закріплені нерухомі електричні з’єднання, паяльні установки, які згодом функціонували протягом багатьох років, сьогоднішня динаміка нашого життя потребує роз’ємів, які можуть бути відключені тисячі разів і після цього все ще мати надійний контакт. З’єднувачі також стають модульними. Вони об’єднують контакти для великих токів – наприклад, для приводів – з гігабітними швидкостями передачі даних, а в деяких випадках навіть з пневматикою або гідравлікою. Все легко налаштовується і може бути повторно зібране знову і знову, наприклад, якщо машину оновлено.

Індустрія 4.0, Інтернет речей, відкриті інноваційні процеси: задачі, які стоять перед виробниками машин, ростуть безжально. Саме тому компаніям просто необхідно зосередитись на своїх основних напрямках. Зазвичай вони не включають збірку кабелів – зменшення довжини кабелів, підключення з’єднувачів і створення цілих енергетичних ланцюгів. В результаті виробники машин стають більш вимогливим до вже готових до використання збірок, які вони легко можуть підключити до свого обладнання. Готові збірки ще й більш довговічні, оскільки постачальник гарантує якість всієї системи і користувачу не потрібно турбуватися про помилки установки, такі як, наприклад, забуті кінцеві втулки або пошкодження ізоляції.

За допомогою збірок безпосередньо від виробника клієнти також можуть скористатися експертними знаннями і завжди бути впевненими, що вони використовують першокласну технологію. Технічна розробка, в якій приймають участь виробники систем підключення, не буде економічно дієспроможною для користувачів. Вони повинні впроваджувати ефективні ідеально автоматизовані процеси і мають бути спроможними швидко надавати складні індивідуальні рішення. Це потребує більших, ніж просто зміни, пріоритетів і традиційної структури якості, вартості і часу виробництва. Сьогоднішні оптимальні процеси призводять до покращення у всіх вказаних вимірах.

Дні змінного струму (AC) злічені. З однієї сторони, фотоелектрика генерує постійний струм, який перетворюється на змінний струм для подачі в мережу, а з іншої сторони, все більша кількість електронних пристроїв (телевізори, комп’ютери, смартфони, світлодіодні лампи і т.і.) потребують постійного струму, який спочатку повинен бути ректифікований з мережі змінного струму - тут постає питання, а чи має сенс використання АС.

Перетворення включає в себе величезні втрати енергії – багаточисельні електростанції можуть бути відключені, якщо мережі постійного струму будуть встановлені на промисловості і в домашніх господарствах. Звичайно, перехід до парадигми не такий простий, яким може здатися. Звичайні перемикачі і роз’єми не підходять для постійної напруги, оскільки полярність напруги не змінюється і при відключенні відсутнє переривання дуги – це небезпечно. Необхідні нові з’єднувачі і механізми автоматичного відключення, але ця ситуація, безперечно, може бути вирішена. Проблеми існують і для виробників кабелів. Є переконливі докази того, що пластмаси, які використовуються для ізоляції і кабельних оболонок, старіють по-різному під дією полів, створених постійних струмом. На даний час дослідницькі проекти вивчають ці питання.

В наші дні бездротові мережі wi-fi широко розповсюджені як в домашніх господарствах, так і на заводах. Бездротові технології для обміну даними набирають все більшої популярності. Бездротова технологія є економічною та забезпечує більшу гнучкість при зміні систем. Однак це не означає, що кабелі більше не будуть використовуватись, як дехто пророкує. Навпаки: просунення електрифікації та створення мереж на заводах, у всякому випадку, вимагатиме ще більшої кількості кабелів для забезпечення високих швидкостей передачі.

Окрім того, кабелі мають свої переваги у випадку надійності і точності передачі даних, оскільки промислове виробництво засновано на суворих циклах і інформація повинна бути надійно передана в мілісекунди. Цього дуже складно досягти використовуючи бездротові рішення без непропорційно високих витрат. Це пов’язано з тим, що багаточисельні бездротові з’єднання можуть заважати один одному, спричиняючи помилки, а також перериваючи рух таких об’єктів як, наприклад, автонавантажувач.

Кабелі також більш стійкі до зловмисних дій або хакерських атак. В результаті малоймовірно, що в майбутньому бездротова технологія витіснить кабельні системи – насправді вони все більше будуть доповнювати одна одну.