Draadloze stroom revolutioneert moderne productie: efficiëntie, veiligheid en groei

Moderne productieplanten gaan op ongekende schaal draadloos. In een revolutie die sommigen "Industrie 4.0" noemen, implementeren fabrieken Industrial Internet of Things (IIoT) technologieën die real-time, data-gedreven methodes en strategieën toelaten. En op de vloer is draadloze technologie meer prevalent en winstgevend dan ooit.

Maar met nieuwe integratievormen komen nieuwe uitdagingen. Naarmate IIoT-technologieën alledaags worden, moeten fabrikanten een andere set problemen oplossen. Deze nieuwe apparaten vereisen stroom, en het is niet altijd duidelijk hoe die effectief te leveren. Om deze uitdaging aan te pakken en de Industrie 4.0 revolutie tot zijn piek te brengen, keren productieplanten zich toe aan long-range draadloos opladen.

Dynamische eisen

Naarmate data en analytics essentiëler worden voor productie, plaatsen groeiend aantal fabriekeigenaren apparaten en technologieën in om efficiëntie, snelheid en kwaliteit te maximeren. Velen vertrouwen op:

• Asset trackers. Productie- en distributiecentra kunnen grote, uitgestrekte complexen zijn. Weten waar voorraad is op elk moment = uitdaging. Asset trackers zijn kleine apparaten die dit oplossen met intuïtieve, onopvallende technologie. Met een asset tracker kan een fabrikant direct bepalen waar getrackte items zijn.
• Handheld scanners. Gebruikt door teamleden om items te scannen door het productieproces heen: ontvangst, assemblage, QA, verzending, etc. Flexibel programmeerbaar voor diverse doeleinden.
• IIoT sensoren. Moderne systemen gebruiken diverse sensoren voor primaire functies: druk, temperatuur, heftruckactiviteit, robotarmsnelheid. Soms ingebouwd, soms later bevestigd voor flexibiliteit.
• Mobile werkstations. Teamleden toegewezen aan flexibele, verplaatsbare werkstations. Elk, vaak met hoogte-verstelbare oppervlakken, kan gecustomized worden met tools, integraties, functies voor dagelijkse taken.

Door IIoT draadloze technologieën communiceren deze apparaten naadloos. "Het gaat niet alleen om sensoren en dataconductiviteit," zegt Steven Martin, Chief Digital Officer of Power bij General Electric. "Het gaat om de waarde begrijpen en dan beslissen hoe die hardware te optimaliseren op basis van de economische realiteit."

Flexibele stroom

Eén universele eis op de vloer: stroom. Het was pas met de stoommachine dat fabrieken een gangbare bouwvorm werden. De bron van stroom veranderde, maar het concept geldt nog.

De overgrote meerderheid van deze IoT-apparaten is draagbaar en flexibel. Fabrikanten plaatsen ze waar ze ze nodig hebben of houden ze handvat. Om ze gevoed te houden: high-efficiency batterijen of draden/kabels wegleggen.

Maar over tijd hebben zelfs krachtige batterijen nadelen:

• Kosten. Veel fabrikanten hebben veel apparaten (scanners, trackers). Elke set vervangbatterijen = astronomische kosten.
• Downtime. Batterijen vervangen/opladen = apparaat niet in gebruik = opportuniteitskost.
• Beperkte lading. Hoogst efficiënte batterij levert slechts zoveel stroom. Capaciteiten beperken. Voorbeeld: sensor wil elk 15 min rapporten, maar batterijbeheer limiteert tot 1x per 60 min. Impact op efficiëntie assemblage lijn of data-gedreven benadering.

Sommige fabrikanten probeerden alternatieve bronnen: zonnepanelen. Maar ook die hebben nadelen: 1) beperkte energie uit kunstlicht, 2) grootte beperkt door oppervlakte van apparaat (dat steeds compacter wordt).

Draadloze stroom als oplossing

Groeiend aantal fabrikanten keert toe naar innovatieve technologie: long-range draadloze stroom. Door energie die op afstand gestraald wordt, kunnen moderne long-range draadloze oplaadsystemen een breed scala apparaten veilig en efficiënt voeden – zonder productieprioriteiten te storen – en het volle potentieel van Industrie 4.0 ontgrendelen.

Hoe het werkt: Master transmitters periodiek geïnstalleerd in fabriek/werkplek. Elk apparaat dat stroom nodig heeft, koppelt aan het oplaadnetwerk via een simpele draadloze stroomontvanger.

Verschillende kandidattechnologieën voor long-range draadloze stroom, maar een veelbelovende: infrarood licht. Deze onzichtbare energiebron kan veilig en efficiënt substantiële stroom op afstand leveren, met cruciale voordelen:

• Long range. Oplaadsignaal kan een fabriekvloer of groot magazijn overbruggen.
• Veiligheid. Infrarood licht is prevalent in natuur en alledaagse apparaten (TV afstandsbedieningen) – uitstekend veiligheidsprofiel: zinvolle energieniveaus binnen consumenten/en industriële veiligheidslimieten.
• Stroom. Oneindige energie = apparaten met hogere stroomvraag, hogere rapportagefrequenties, lokale sensorintelligentie, en meer features.
• Integratie. IIoT apparaten helpen op veel manieren, vooral data verzamelen/benutten. Moeilijk als batterijen/kabels in de weg zitten. Long-range draadloze tech integreert eenvoudig in bestaande systemen – simpele installatie.
• Flexibiliteit. In tegenstelling tot statische kabels: sensoren bewegen vrij binnen het bedrijf, ontvangen energie praktisch overal.

Voordelen van draadloos opladen

Voor fabrikanten die processen lean, agile en winstgevend willen houden, biedt draadloos opladen krachtige voordelen:

• Tijd en geld besparen. Batterijen wisselen kost tijd/geld – niet alleen opportuniteitskost (apparaat in nood van batterijwissel bijdraagt niet), maar ook absolute kosten. Draadloos opladen reduceert drastisch beide.
• Grotere flexibiliteit. Apparaten met draadloos opladen bieden significant agiliteits- en customisatieboost. Niet beperkt door nabijheid oplaadpunt of zwak draadloos signaal. Binnen line-of-sight van transmitter = stroom. Apparaten plaatsen op basis van assemblagebehoefte/proces.
• Extra sensorcapaciteiten. Veel capaciteiten gekapt door stroomverbruik. Long-range draadloos opladen = investeren in sensoren met meer capaciteiten. Vaker temperatuur/druk/flow tracken, groter bereik, meer integratie. Die performance vereist stroom, en draadloos opladen levert de benodigde energie.

Met long-range draadloos opladen op zijn plaats, kunnen fabrikanten focussen op IIoT om te innoveren – en fabriekvloeren aanpassen voor een data-gedreven toekomst.

Yuval Boger is Chief Marketing Officer bij Wi-Charge.