“Cáp thông minh - yếu tố không thể thiếu trong thời đại 4.0''
Trong cuộc trò chuyện với Horst Messerer về các yêu cầu công nghệ cáp cho nhà máy thông minh trong tương lai.
Ông Messerer, liệu ông có thể thoát khỏi sự cường điệu xung quanh các từ thông dụng như Công nghiệp 4.0 và Internet vạn vật không?
MESSERER: Không, và tôi không muốn. Công nghiệp 4.0 là một bước đi thông minh của ngành công nghiệp thế giới, bởi vì đằng sau nó là cách chúng ta, ở các nước có mức lương cao, tồn tại lâu dài trong môi trường cạnh tranh ngày càng tăng. Tất cả chúng tôi đều tìm cách tự động hóa một cách khéo léo, tối ưu hóa quy trình của mình để mang đến những sản phẩm chất lượng tốt nhất. Chúng tôi luôn đi đầu trong việc cải tiến: với tốc độ ngày càng tăng, thời gian ngừng sản xuất tối thiểu và đầu ra không có lỗi, các cấu trúc sản xuất, hàng hóa và công cụ được kết nối theo chiều ngang và chiều dọc với bộ nhớ riêng, giao tiếp giữa con người với máy móc và tương tác trực tiếp giữa các máy móc - một thế giới mới hấp dẫn đang mở ra.
Liệu Công nghiệp 4.0 có thực sự mang lại cuộc cách mạng được dự đoán ở một số nơi không?
MESSERER: Tôi nghĩ từ “cách mạng” to lớn là một sự cường điệu. Nếu chúng ta giữ đôi chân mình trên mặt đất thì một sự thay đổi đang diễn ra và điều này sẽ làm thay đổi vĩnh viễn hoạt động sản xuất. Tuy nhiên, không có gì mang tính cách mạng xảy ra với chúng ta; đúng hơn, chúng tôi đang khai thác những cơ hội chỉ có được nhờ những công nghệ hiện có ngày nay. Tuy nhiên, Internet of Things chắc chắn sẽ đến.
Làm thế nào có thể đảm bảo sự phát triển của ngành cáp?
MESSERER: Hãy để tôi trình bày điều đó theo ba giai đoạn. Hơn ba thập kỷ trước, chúng ta có cáp điều khiển điện dung thấp, cần một cáp cho mỗi chức năng, tức là nếu bạn xử lý 20 cảm biến thì bạn cần cáp 20 cặp. Trong 25 năm qua, hệ thống BUS đã trở thành tiêu chuẩn – một cáp có thể xử lý nhiều thành phần và do đó, tiết kiệm không gian. Giờ đây, với Công nghiệp 4.0, Fieldbus đang đạt đến giới hạn của nó.
>>Đọc thêm: Khám phá các ưu điểm của cáp lõi nhôm
Vậy Fieldbus đã kết thúc chưa?
MESSERER: Không hề đâu, nó chỉ đang thể hiện giới hạn của mình mà thôi. trong thế giới BUS, chúng ta nói về tốc độ dữ liệu trong phạm vi từ 1 đến 20 Mbit và – tốt nhất – thời gian phản hồi là 20 ms. Tuy nhiên, giao tiếp thời gian thực cần một phương tiện phản ứng nhanh hơn với thời gian phản hồi dưới 100 μs và tốc độ dữ liệu trong phạm vi 100 Mbit trở lên.
Câu trả lời cho những yêu cầu cao này là gì?
MESSERER: Nó dựa trên công nghệ cáp của Ethernet công nghiệp – Profinet, Ethernet/IP, EtherCAT, Powerlink hoặc SERCOS – các giao thức đã được thiết lập từ lâu để tìm đường vào nhà máy. Thật không may, như trong cuộc chiến Fieldbus những năm 1980, vẫn chưa có tiêu chuẩn nào xuất hiện. gần một chục giải pháp hiện đang cạnh tranh để trở thành tiêu chuẩn ngành.
Và hiện đang thay thế Fieldbus?
MESSERER: Trong một số trường hợp, có, nhưng không nhất thiết phải như vậy. Bất cứ khi nào cần tốc độ nhanh, Ethernet công nghiệp sẽ có lợi thế với dữ liệu hiệu suất của nó. Tuy nhiên, trong một nhà máy lọc dầu với các quy trình lâu dài, ai cần giao tiếp theo thời gian thực với độ chính xác đến từng mili giây? Trong nhiều trường hợp, Fieldbus vẫn còn tương lai và các hệ thống BUS khác nhau vẫn cần phát triển hơn nữa. Ethernet công nghiệp cũng không hoàn toàn mới. Nếu nhìn vào xu hướng thị trường thì chúng ta sẽ thấy rằng các ứng dụng Fieldbus đã có một bộ điều tiết và Ethernet công nghiệp tăng trưởng không cân xứng trong năm 2014, vì vậy chúng ta chỉ đạt đến một bước ngoặt trong năm qua.
Tuy nhiên, điều này gây ra hậu quả cho nhà sản xuất cáp...
MESSERER: Đúng vậy. Tại HELUKABEL, chúng tôi cần cáp phù hợp cho mọi giao thức. Thật không may, từ góc độ của người dùng, dây cáp là bộ phận C. Tuy nhiên, về mặt chức năng, chúng là phần A khi nói đến công nghệ tự động hóa. điều này có thể được chứng minh rõ ràng bằng các ví dụ.
Những ví dụ nào?
MESSERER: Cáp lai Ethernet như HMCB500S được trình bày trên tạp chí này, truyền tải điện năng và dữ liệu trong hai lõi riêng biệt, là một ví dụ tuyệt vời. Cấu hình cốt lõi này đặt ra yêu cầu cao nhất về khả năng che chắn, khả năng tương thích cơ điện và sản xuất. Cuối cùng, luồng dữ liệu không bao giờ bị gián đoạn. Do đó, chúng ta đang nói về nhu cầu ngày càng tăng với các lĩnh vực trọng tâm như suy giảm phản hồi cấu trúc như một thuộc tính chất lượng và mối quan hệ giữa độ suy giảm cáp và suy giảm nhiễu xuyên âm tùy thuộc vào tần số. Các nhà sản xuất cáp hoạt động trong lĩnh vực công nghệ tần số cao, đây là một thách thức đối với hoạt động sản xuất, đặc biệt là vì sản phẩm của chúng tôi phải có độ chính xác và tinh chỉnh nhất quán. Ví dụ thứ hai là hệ thống cáp dành cho hệ thống mã hóa kỹ thuật số mới sử dụng giao diện HIPERFACE DSL®. Trước đây, động cơ servo và bộ biến tần được kết nối bằng một cáp để truyền tải điện và một cáp để truyền thông tin vị trí. Hệ thống mã hóa mới cho phép sử dụng các giải pháp cáp đơn. Cáp servo lai TOPSERV® của chúng tôi ở phiên bản PUR dành cho các ứng dụng xích kéo có tính linh hoạt cao và PVC dành cho các ứng dụng có khả năng xích kéo một phần được thiết kế cho việc này.
Thử thách cụ thể là gì?
MESSERER: Do cặp truyền dữ liệu được tích hợp vào cáp servo nên độ bền của tấm chắn dữ liệu đặc biệt quan trọng. Các thử nghiệm trên cáp mới chỉ có ý nghĩa hạn chế vì chất lượng của cáp giảm dần theo thời gian sau khi sử dụng liên tục trong xích kéo. Do đó, chúng tôi đã tập trung vào chất lượng và thời gian sử dụng của tấm chắn đồng giúp bảo vệ cặp dữ liệu khỏi bị nhiễu từ lõi nguồn.
HELUKABEL đảm bảo độ bền lâu dài như thế nào?
MESSERER: Chúng tôi có cơ sở thử nghiệm tại nhà máy sản xuất ở Windsbach cho việc này. Tải ứng suất diễn ra tại trung tâm kiểm tra với thiết bị kiểm tra dây kéo và độ xoắn. Ví dụ: chúng tôi đã thử nghiệm cáp lai ở đây trong thử nghiệm dây kéo có tính linh hoạt cao với hơn 5 triệu chu kỳ. Vì độ căng của cáp phụ thuộc vào các thông số như khoảng cách, bán kính uốn, tốc độ và gia tốc nên chúng tôi cần dữ liệu này từ khách hàng. Các chi tiết càng chính xác thì thiết kế của chúng tôi càng chi tiết cho từng loại cáp. Tuy nhiên, điều này không thể tính toán được mà phải được xác định bằng thực nghiệm. Mặc dù chúng tôi có các giá trị thực nghiệm sâu rộng trong cơ sở dữ liệu, nhưng việc kiểm tra vẫn luôn cần thiết vì ứng dụng thực tế là xác nhận cuối cùng về độ bền của cáp.
Có kỷ luật tối cao nào dành cho bạn không?
MESSERER: Bất cứ khi nào chúng ta nói về tự động hóa, chúng ta đang nói về robot và dây chuyền kéo. Ngoài các yêu cầu về điện, các chủ đề như khả năng chống mài mòn, khả năng uốn, khả năng chống chịu của môi trường (tức là hóa chất, chất lỏng, chất bôi trơn, v.v.) và độ ổn định xoắn nhanh chóng nảy sinh. Ngoài ra, khả năng thông minh hơn trong cáp cũng chắc chắn sẽ xuất hiện. Cáp trở thành xương sống của Công nghiệp 4.0 vì không có gì xảy ra nếu không có mạng lưới gắn kết chặt chẽ giữa vô số bộ phận trong một nhà máy tự động.
>>Xem thêm: Cáp mạng ethernet cho các lĩnh vực công nghiệp
