무선 전력이 제조를 변화시키는 방법

현대의 제조 공장은 전례 없는 속도로 무선화되고 있습니다. 일부 사람들이 "인더스트리 4.0"이라고 부르는 혁명에서 공장은 실시간 데이터 기반 방법 및 전략을 허용하는 산업용 사물 인터넷(IIOT) 기술을 구현하고 있습니다. 그리고 공장 현장에서 무선 기술은 그 어느 때보다 널리 보급되고 수익성이 높습니다.

그러나 새로운 형태의 통합에는 새로운 도전이 따릅니다. IIoT 기술이 점점 보편화됨에 따라 제조업체는 다양한 문제를 해결해야 합니다. 이러한 새로운 장치에는 전력이 필요하며 이 전력을 효과적인 방식으로 전달하는 방법이 항상 명확한 것은 아닙니다. 이 문제를 해결하고 인더스트리 4.0 혁명을 최고조에 달하기 위해 제조 공장은 장거리 무선 충전으로 눈을 돌리고 있습니다.

동적 수요

데이터 및 분석이 제조에 더욱 중요해짐에 따라 점점 더 많은 공장 소유주가 효율성, 속도 및 품질을 극대화하기 위해 장치와 기술을 배포하고 있습니다. 많은 사람들이 다음 중 일부에 의존합니다.

<울>

자산 추적기. 제조 및 유통 센터는 대규모 복합 시설일 수 있습니다. 따라서 인벤토리가 항상 어디에 있는지 아는 것이 어려울 수 있습니다. 자산 추적기는 이 문제를 해결하고 직관적이고 눈에 거슬리지 않는 기술을 활용하도록 설계된 소형 장치입니다. 자산 추적기를 사용하여 제조업체는 추적된 항목이 주어진 순간에 어디에 있는지 즉시 확인할 수 있습니다.

휴대용 스캐너. 이러한 장치는 팀 구성원이 수령, 조립, QA, 배송 등 생산 프로세스를 통해 이동할 때 항목을 스캔하는 데 사용됩니다. 휴대용 스캐너는 유연하도록 설계되었으며 다양한 목적으로 스캔하도록 프로그래밍할 수 있습니다.

IIoT 센서. 현대 제조 시스템은 주요 기능을 수행하기 위해 다양한 센서를 사용합니다. 예를 들어, 이러한 센서는 압력 또는 온도, 지게차의 활동 또는 로봇 팔의 속도와 같은 요인을 모니터링할 수 있습니다. 어떤 경우에는 이러한 센서가 장치에 직접 내장되어 있습니다. 다른 경우에는 유연성을 높이기 위해 나중에 센서를 부착할 수 있습니다.

모바일 워크스테이션. 많은 제조 환경에서 팀 구성원을 유연하고 이동 가능한 워크스테이션에 할당할 수 있습니다. 높이 조절이 가능한 작업대를 포함하는 각 워크스테이션은 일상적인 작업에 필요한 도구, 통합 및 기능을 제공하도록 맞춤화할 수 있습니다.

IIoT 무선 기술을 사용하여 이러한 다양한 장치가 원활하게 통신할 수 있습니다. General Electric의 최고 디지털 책임자인 Steven Martin은 "센서와 데이터 전도도만이 문제가 아닙니다. 가치를 이해하고 경제적 현실을 기반으로 해당 하드웨어를 최적화하는 방법에 대한 결정을 내리는 것입니다."라고 말했습니다. 피>

유연한 힘

공장 현장에는 하나의 보편적인 요구 사항이 있습니다. 바로 전원입니다. 실제로 공장 자체가 일반적인 건설 방식이 된 것은 증기 기관의 출현 이후였습니다. 힘의 원천은 바뀌었지만 같은 개념이 적용됩니다.

이러한 IoT 장치의 대다수는 휴대 가능하고 유연합니다. 제조업체는 상황에 따라 필요한 위치에 장치를 배치하거나 휴대형으로 유지할 수 있습니다. 이러한 장치에 전원을 공급하기 위해 공장 현장에서는 솔루션으로 고효율 배터리를 사용하거나 전선과 전원 코드를 배선하려고 합니다.

그러나 시간이 지남에 따라 강력한 배터리에도 다음과 같은 눈에 띄는 단점이 있습니다.

<울>

비용 많은 제조업체는 휴대용 스캐너에서 자산 추적기에 이르기까지 많은 수의 장치를 보유하고 있습니다. 각 장치에 새로운 교체 배터리 세트가 필요한 경우 해당 배터리와 관련된 비용이 천문학적일 수 있습니다.

다운타임. 배터리를 교체하거나 재충전해야 합니다. 이 경우 해당 장치를 사용할 수 없어 상당한 기회 비용이 발생합니다.

제한된 요금 가장 높은 효율의 배터리조차도 그렇게 빨리 많은 전력을 공급할 수 있습니다. 이 제한된 요금에 의존해야 하는 것은 장치의 기능을 제한할 수 있습니다. 제조업체는 배터리 전원으로만 실행되는 공장 현장에서 IoT를 최대한 활용하지 못할 수 있습니다. 그리고 배터리로만 작동하도록 설계된 장치는 현대 제조에 필요한 기능이 없을 수 있습니다. 예를 들어, 제조업체는 센서가 15분마다 정보를 보고하기를 원할 수 있지만 배터리 관리는 데이터 전송을 60분마다 한 번으로 제한할 수 있습니다. 이는 조립 라인의 전반적인 효율성이나 데이터 기반 접근 방식의 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다.

일부 제조업체는 이러한 에너지 문제를 완화하기 위해 대체 전원을 사용했습니다. 지금까지 가장 인기 있는 옵션은 태양 전지판이었지만 이 방법에도 몇 가지 주요 단점이 있습니다. 첫째, 태양 전지판은 전기 조명에서 많은 에너지를 얻을 수 있습니다. 둘째, 패널의 크기는 일반적으로 전원을 공급할 장치(항상 더 작아지는 장치)의 표면적에 의해 제한됩니다.

무선 전원으로 솔루션 제공

점점 더 많은 제조업체가 이 문제를 해결하기 위해 장거리 무선 전력이라는 혁신적인 기술로 눈을 돌리고 있습니다. 멀리서 발사되는 에너지를 사용함으로써 현대의 장거리 무선 충전 시스템은 생산 우선순위를 방해하지 않고 다양한 장치에 안전하고 효율적으로 전력을 공급하고 인더스트리 4.0의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다.

기술이 작동하는 방식은 다음과 같습니다. 마스터 트랜스미터는 공장 또는 작업장 전체에 주기적으로 설치됩니다. 전원이 필요한 모든 장치는 간단한 무선 전력 수신기를 통해 이 충전 네트워크에 연결할 수 있습니다.

장거리 무선 전력에 대한 여러 후보 기술이 있지만 매우 유망한 기술은 적외선을 사용하는 것입니다. 이 보이지 않는 에너지원은 멀리서도 상당한 전력을 안전하고 효율적으로 전달할 수 있으며 제조업체에 다음과 같은 몇 가지 주요 이점을 제공합니다.

<울>

장거리. 충전 신호는 공장 또는 대형 창고를 통해 전송될 수 있습니다.

안전. 적외선은 자연적으로 그리고 TV 리모컨과 같은 일상적인 장치에 널리 퍼져 있기 때문에 그 안전성 프로파일이 매우 뛰어납니다. 즉, 소비자 및 산업 안전 한도 내에서 의미 있는 수준의 에너지를 보낼 수 있습니다.

힘. 무선 전력은 끝없는 에너지를 제공하기 때문에 제조업체는 더 많은 전력 수요가 있는 장치를 사용하고 보고율을 높이며 로컬 센서 인텔리전스 및 기타 여러 기능을 추가할 수 있습니다.

통합. IIoT 장치는 다양한 방식으로 제조를 지원하도록 설계되었으며 특히 데이터 수집 및 활용에 유용합니다. 그러나 배터리나 유선 전원 공급 장치가 방해가 되는 경우에는 어려울 수 있습니다. 장거리 무선 기술을 기존 시스템에 쉽게 통합할 수 있으므로 모든 제조업체에서 간단하게 설치할 수 있습니다.

유연성. 고정 케이블에 연결되어 있을 때와 달리 센서는 기업 내에서 자유롭게 이동할 수 있으므로 실제로 어디에 있든 에너지를 받습니다.

무선 충전의 이점

공정을 간결하고 민첩하며 수익성 있게 유지하려는 제조업체에게 무선 충전은 다음과 같은 몇 가지 강력한 이점을 제공합니다.

<울>

시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 배터리 교체는 기회 비용(배터리 교체가 필요한 장치가 제조 공정에 기여하지 않음) 측면에서뿐만 아니라 단순히 절대 비용 측면에서도 시간과 비용이 듭니다. 무선 충전은 이 두 가지를 크게 줄이는 데 도움이 됩니다.

유연성 향상 무선 충전을 사용하는 장치는 제조업체에 민첩성과 사용자 정의 가능성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어 장치는 충전 콘센트나 약한 무선 신호와의 근접성에 의해 제한되지 않습니다. 무선 충전을 사용하면 장치를 충전 송신기의 시야 내에 있는 아무 곳에나 배치할 수 있으며 여전히 전원을 수신할 수 있습니다. 이는 제조업체가 조립 요구 사항 및 프로세스에 따라 장치를 배치할 수 있음을 의미합니다.

센서 기능이 추가되었습니다. 많은 장치 기능은 전력 소비로 인해 제한됩니다. 장거리 무선 충전을 도입함으로써 제조업체는 더 많은 기능을 갖춘 센서에 투자할 수 있습니다. 때때로 이것은 온도, 압력 또는 흐름을 더 자주 추적하는 기능을 의미합니다. 다른 상황에서는 단순히 더 큰 범위 또는 더 많은 통합을 의미할 수 있습니다. 하지만 이러한 성능에는 전력이 필요하며 무선 충전은 성능 향상에 필요한 에너지를 생산할 수 있습니다.

장거리 무선 충전을 통해 제조업체는 IIoT를 사용하여 혁신하고 데이터 기반 미래를 위해 공장을 맞춤화하는 데 집중할 수 있습니다.

Yuval Boger는 Wi-Charge의 최고 마케팅 책임자입니다.