Thông minh hóa thiết bị hiện có — Giám sát và điều khiển lắp thêm sau

Bối cảnh ngành — Hiện đại hóa thiết bị mà không cần chờ thay thế

Rào cản lớn nhất trong quá trình số hóa thiết bị nhà máy, tòa nhà và cơ sở hạ tầng không phải là công nghệ, mà chính là sự tồn tại của các thiết bị hiện hữu. Không thể dừng thiết bị đang vận hành, quyết định đầu tư nâng cấp chưa được phê duyệt, bản vẽ và thông số kỹ thuật đã thất lạc, rồi còn những ràng buộc về môi trường lắp đặt như yêu cầu phòng nổ. Dù các giải pháp dựa trên cảm biến và đám mây đã trở nên phổ biến, phần lớn thiết bị cần triển khai vẫn là những máy móc đã hoạt động hàng chục năm — và ràng buộc đó sẽ không biến mất.

Câu hỏi đặt ra là: thay vì “thay thế” thiết bị, làm thế nào để “bổ sung” tính năng trong khi thiết bị vẫn đang chạy? Giữ nguyên đồng hồ đo, dây nối và tủ điều khiển hiện có, chỉ thêm các điểm đo và điểm điều khiển mới. Khi đó, đơn vị ra quyết định đầu tư chuyển từ nâng cấp toàn bộ thiết bị sang bổ sung từng thiết bị riêng lẻ, cho phép triển khai theo từng giai đoạn. Nhu cầu thay thế thiết bị lão hóa là thách thức chung toàn cầu, vì vậy phương pháp luận này hoàn toàn không giới hạn trong phạm vi Nhật Bản.

Điểm chung trong cách tiếp cận — Lắp thêm, không dây và tận dụng dây nối sẵn có

Ba công nghệ được giới thiệu trong chuyên đề này đều có chung một đặc điểm: khối lượng thi công khi triển khai được tối giản ngay từ giai đoạn thiết kế.

Truyền tín hiệu không dây thay vì kéo thêm dây. Lắp thêm cơ học mà không cần thi công điện. Và thiết kế tái sử dụng đường dây đã có sẵn cho phương thức điều khiển mới. Tất cả đều hướng đến mục tiêu giảm thời gian làm việc tại hiện trường và giảm sự phụ thuộc vào nhân sự có chứng chỉ.

Về mặt kỹ thuật, các ràng buộc này dội ngược lại thành yêu cầu đặt ra cho thiết kế mạch. Với truyền thông không dây là khoảng cách đến đích và tiết kiệm điện trong môi trường bao quanh bởi kết cấu kim loại. Với cảm biến lắp thêm là phương thức chuyển đổi để lấy giá trị mà không can thiệp vào đồng hồ hiện có. Với tái sử dụng dây nối hiện hữu là đảm bảo hoạt động trong điều kiện các tín hiệu ngoài dự kiến chồng lên nhau dưới dạng nhiễu. Đây là lĩnh vực mà sự kết hợp của các linh kiện thông dụng không thể đáp ứng được.

Thế mạnh của các nhà sản xuất vừa và nhỏ Nhật Bản

Năng lực tiếp nhận điều kiện thực tế tại hiện trường như một bản đặc tả yêu cầu, rồi chuyển hóa thành thiết kế mạch và firmware. Thời gian thi công lắp đặt, sự tương thích với thiết bị hiện có, quy trình thay thế khi bảo trì — tất cả những đặc thù của hiện trường triển khai đều được xử lý trực tiếp như yêu cầu thiết kế.

Nhờ tích hợp dọc — từ thiết kế mạch, sản xuất PCB, harness, vỏ máy đến lắp ráp — được thực hiện nội bộ hoặc trong mạng lưới đối tác lân cận, các đơn vị này có thể đáp ứng sản lượng nhỏ, chủng loại đa dạng và thông số kỹ thuật tùy chỉnh. Bên cạnh đó, nhiều doanh nghiệp còn bảo hộ sáng chế các giải pháp và mạch điều khiển độc quyền, tạo rào cản chống sao chép. Khả năng thiết kế tích hợp các tiêu chuẩn an toàn trong nước và quốc tế cũng là yêu cầu không thể thiếu đối với các đơn vị mua hàng hướng đến xuất khẩu.

Các công nghệ được giới thiệu trong chuyên đề này

Từng công nghệ dưới đây được trình bày dưới dạng bài viết riêng biệt (xem bài liên quan ở cuối trang).

• Giám sát thiết bị và điện năng bằng cảm biến IoT lắp thêm không cần thi công: Lắp đặt trong khoảng 15 giây theo kiểu one-touch, không cần thi công điện hay can thiệp dây cao áp. Phương thức đo điện năng độc quyền không dùng biến dòng, cảm biến góc gắn phía sau đồng hồ đo kim để số hóa giá trị chỉ thị, và thu nhận tín hiệu tiếp điểm. Gateway tập hợp tối đa 40 cảm biến và truyền lên đám mây qua LTE. Có phiên bản dành cho môi trường phòng nổ.
• Remote I/O băng tần 920MHz và thiết kế, sản xuất thiết bị FA theo đơn đặt hàng: Vô tuyến công suất thấp băng tần 920MHz đạt tầm nhìn thẳng ngoài trời 7km, kết nối đa điểm tối đa 32 module qua Modbus RTU. Ứng dụng mở rộng I/O cho các thiết bị hiện hữu khó kéo dây và truyền tín hiệu giữa các thiết bị ở xa nhau. Dịch vụ phát triển theo hợp đồng bao gồm toàn bộ quy trình từ thiết kế mạch, PCB, firmware đến harness.
• Bộ điều chỉnh độ sáng LED bằng điều khiển pha và hệ thống điều khiển chiếu sáng: Chuyển đổi sang điều khiển kỹ thuật số bằng vi điều khiển theo cấu trúc thiết bị chủ — thiết bị phụ, tái sử dụng nguyên vẹn dây nội bộ đã lắp sẵn cho công tắc 3 chiều cơ học. Sở hữu bằng sáng chế về mạch hạn chế nhấp nháy và sai lệch mức điều chỉnh độ sáng trong điều kiện nguồn điện nhiễu, cũng như điều khiển khóa hai chiều để giảm dòng xung khi bật đèn.

Liên hệ

Monozukuri Finder sẽ kết nối quý vị với các nhà sản xuất Nhật Bản có năng lực đáp ứng từng công nghệ nêu trên. Chúng tôi sẵn sàng tư vấn về khả năng triển khai tại nước ngoài, thông số kỹ thuật chi tiết và năng lực cung ứng.