Draadloze technologie maakt een snelle opmars binnen de industriële sector, vooral op werkvloeren waar een zekere mate van mobiliteit en vrijheid vereist is, zoals in toepassingen voor robots, automatisch geleide voertuigen (AGV’s) en RFID-volgsystemen. Maar er zijn veel meer gebieden waar deze technologie echt een verschil kan maken in de bedrijfsvoering door lagere kosten en een hogere betrouwbaarheid.
Door Alejandro Molinero, Product Manager, SMC Spain
SEPTEMBER 2022
Een belangrijk punt is dat industrieel draadloos niet hetzelfde is als de wifi die je thuis hebt. De technologie is veel stabieler en aangepast aan industrieel gebruik, waardoor het in de meeste toepassingen betrouwbaarder is dan een bekabeld netwerk. SMC heeft zich ingezet om een bewezen oplossing te ontwikkelen met een wireless-communicatiesysteem dat tot 1.280 in- en uitgangen biedt voor communicatie met maximaal 127 externe modules.
SMC wireless-systeem in een automobielfabriek
Het systeem is ontstaan vanuit ons concept van klantgerichte innovatie. Klanten, oorspronkelijk autoproducenten, vroegen om een betrouwbaarder communicatiesysteem vanwege slijtage van bedrading. Ze wisten dat de ontwikkeling van een dergelijk systeem de productiestilstand zou helpen verminderen en een positief effect zou hebben op de productiviteit en OEE. Daarom zijn wij begonnen met een oplossingsgerichte aanpak, waarbij we de fasen van ontwikkeling, testen en validatie doorliepen. Pas na 100% testen in zeer veeleisende omgevingen introduceerden we het systeem op de markt.
Vandaag de dag kunnen veel industriële bedrijven het systeem gebruiken om te profiteren van een snellere installatie van bekabeling en connectoren en minder risico van breuk en ontkoppeling. Het resultaat: meer betrouwbaarheid! Je kunt bovendien je kosten drastisch verlagen, zowel wat betreft bedradingsmaterialen als installatietijd. Neem een toepassing waarbij een bedraad systeem met 15 seriële interface (SI) units wordt vervangen door een wireless-systeem met één base unit en 15 externe units. Daarbij worden de communicatiekabels teruggebracht van 15 naar één, terwijl het aantal benodigde connectoren wordt verminderd van 29 naar één. Bovendien kun je met SMC de uitwisselbaarheid tussen SI-units behouden.
Overdrachtsfrequentie kiezen
Draadloze technologie heeft nog veel meer voordelen, niet in de laatste plaats de volledig stralingsbestendige communicatie met frequentiesprongen (elke 5 ms) en gegevensversleuteling in de 2,4 GHz ISM-band.
Een essentieel kenmerk van elke draadloze technologie is de transmissiefrequentie, aangezien deze invloed heeft op de gegevenssnelheid, transmissieafstand en het vermogen om door objecten heen te gaan. Een optimale selectie van het frequentiespectrum is daarom cruciaal om te voldoen aan de behoeften van je toepassing. In de 2,5 GHz ISM-band (industrieel, wetenschappelijk en medisch) verandert de communicatietechnologie snel van frequentie (hoppen) om interferentie met andere apparatuur op de werkvloer die wifi gebruikt te voorkomen, zelfs in zeer lawaaierige industriële omgevingen. Doordat de status van de draadloze communicatie continu gemonitord wordt, is er extra gemoedsrust.
Je kunt ook vertrouwen op volledige veiligheid, omdat onbevoegde toegang van buitenaf wordt voorkomen met behulp van gegevensversleuteling. Hierbij is de gegevensstroom moeilijk te decoderen zonder voorafgaande kennis van de reeks, wat de beveiliging nog verder verhoogt.
Draadloos werken kan uiteraard overal, omdat er geen beperkingen zijn voor de bekabeling. Wireless-communicatie is ideaal voor gereedschapswissels in robotarmen, draai-/indexeertafels en zelfs lasomgevingen. Er is echt geen reden waarom je niet meer flexibiliteit in je machines zou introduceren en gebruik zou maken van snelle verbindingsmogelijkheden. De tijd tussen inschakelen en starten van de communicatie bedraagt ongeveer 250 ms. Als extra voordeel zijn instellingen in configuratiebestanden mogelijk met behulp van een NFC (Near Field Communication) lezer/schrijver en instellingssoftware. Sommige parameters kunnen zelfs worden ingesteld als er geen stroomvoorziening is.
SMC Wireless: externe unit en base unit, aangesloten op een 5-poort ventieleiland
Bewezen oplossing
In elke toepassing testen en maken we een vergelijking met bekabelde communicatie, voordat we de beste oplossing voorstellen. Er zijn immers veel factoren die ervaring en expertise vereisen, zoals bereik, snelheid/prestaties, betrouwbaarheid, cyberbeveiliging, kosten om te implementeren, kosten om te ondersteunen en onderhouden, compatibiliteit met bestaande systemen en levensduur.
Als we geen voordeel zien, houden we het op bedraad. Deze uitkomst komt echter steeds minder vaak voor vanwege de voordelen van wireless. Niet alleen is de stilstand korter bij draadloze communicatie, het zorgt ook voor een beter gedrag bij eventuele microstops, die een toenemende zorg zijn voor industriële bedrijven.
Eenvoudig gezegd is wireless van SMC, op basis van de meeste communicatiebehoeften, in meer dan 60% van de industriële omgevingen relevanter als het gaat om investering, betrouwbaarheid en flexibiliteit. Na een professionele installatie die rekening houdt met omgevingsfactoren is industriële draadloze communicatie stabiel en biedt het een lange levensduur. Het kan zelfs de apparatuur aan beide uiteinden vervangen zonder de draadloze infrastructuur te veranderen. SMC heeft alleen al in Spanje op honderden productielocaties draadloze communicatie geïmplementeerd. Tot nu toe hebben we geen enkele klacht gehad, wat boekdelen spreekt over de betrouwbaarheid van deze opwindende technologie met veel voordelen.
Snelle groei
De toepassing van draadloze communicatie groeit snel. Praktijkvoorbeelden zijn onder meer kabelvervangingsprojecten, draadloze machinetoegang, connectiviteit met mobiele industriële apparatuur en gedecentraliseerde en flexibele architecturen. Deze technologie en de samenhang met actuele toenemende industriële uitdagingen, zoals digitalisering, slimme fabrieken, flexibiliteit, mobiliteit en het vastleggen van gegevens, kan nieuwe ontwikkelingen mogelijk maken, fabrieken optimaliseren en de efficiëntie en betrouwbaarheid verbeteren.
