Nowe technologie  (2019-01-07)   Marek Kołakowski

Oświetlenie przemysłowe w dobie koncepcji Przemysł 4.0

Coraz więcej urządzeń technicznych na całym świecie jest podłączanych do sieci internetowej. Dotyczy to nie tylko domowych urządzeń codziennego użytku, ale także tych działających w otaczającej nas infrastrukturze miejskiej oraz w sektorze przemysłowym. Obecnie jesteśmy na etapie wdrażania koncepcji Przemysł 4.0 (Industry 4.0). Polega ona na integracji inteligentnych maszyn i systemów oraz wprowadzaniu w procesach produkcyjnych takich zmian, które zwiększają wydajność wytwarzania oraz zapewniają możliwość elastycznych zmian asortymentu.

 


Oświetlenie zwiększa zdolność modyfikacji procesów produkcyjnych, a światło pomaga w komunikacji

W czasach rozwoju cyfryzacji produkcyjne procesy technologiczne coraz częściej prowadzone są w sposób całkowicie automatyczny. Aktywną częścią systemów automatycznego prowadzenia produkcji staje się światło, które oprócz celów oświetleniowych może służyć np. do zbierania danych i ułatwiać nawigację.
Procesy produkcyjne w nowoczesnych przedsiębiorstwach przemysłowych zmieniają się w coraz szybszym tempie. Te same powierzchnie produkcyjne muszą być łatwo przystosowywane do coraz to nowych sposobów wykorzystania i scenariuszy oświetleniowych. Dlatego systemy oświetleniowe muszą charakteryzować się wysokim stopniem elastyczności tak, aby można je było łatwo dostosowywać do zmian układu przestrzennego redukując do minimum czas przestoju produkcji. Coraz częściej szczególnie dobrą bazą dla oświetlenia przemysłowego okazują się systemy oświetlenia szynowego LED, w których pozycje opraw oświetleniowych można zmieniać szybko i łatwo, tzn. bez użycia narzędzi. Możliwości adaptacji oświetlenia można dodatkowo poprawić dzięki stosowaniu siatki czujników ruchu i poziomu natężenia oświetlenia naturalnego docierającego do wnętrz produkcyjnych. Czujniki takie można w łatwy sposób konfigurować w strefy pomiaru ruchu i natężenia światła, dzięki zaawansowanemu oprogramowaniu do sterowania oświetleniem. W niedalekiej przyszłości koncepcja Przemysł 4.0 umożliwi jeszcze silniejszą optymalizację procesów produkcyjnych pod względem możliwości adaptacyjnych i wydajności. W tym kontekście wzrośnie też rola oświetlenia. Na przykład poziom natężenia oświetlenia będzie się automatycznie dostosowywał do rodzaju aktualnych procesów produkcyjnych tak, aby zawsze zagwarantować optymalne warunki widzenia. Z kolei wykorzystanie światła do przekazywania danych pomiędzy maszynami i systemem automatycznego sterowania produkcją pomoże zwiększyć tempo produkcji, podnieść jej jakość i zmniejszyć liczbę braków.


Światło zwiększa wydajność pracy i obniża wskaźnik błędów

Firmy prowadzące produkcję przemysłową muszą dostosowywać oświetlenie swoich obiektów produkcyjnych do coraz bardziej złożonych i różnorodnych zadań wzrokowych oraz indywidualnych potrzeb pracowników.
W najbliższej przyszłości wymagania stawiane pracownikom nowoczesnego przemysłu będą wciąż rosły. Procesy rutynowe będą automatyzowane, ale jednocześnie wzrośnie liczba skomplikowanych zadań wymagających ręcznego sterowania, do których niezbędni będą pracownicy z odpowiednim przeszkoleniem. Poza tym zmiany wieku kadry pracowniczej będą powodować powstawanie nowych wymagań względem miejsc pracy. Wysoka jakość oświetlenia to podstawowa cecha miejsc pracy niezbędna dla dobrego samopoczucia pracowników, które sprawi, że będą oni zmotywowani i skoncentrowani na tyle, że poradzą sobie ze złożonymi zadaniami. Dobre oświetlenie w przemyśle zwiększa wydajność i znacznie obniża wskaźnik błędów. Oprócz efektu wzrokowego i wpływu emocjonalnego, światło w miejscu pracy ma także oddziaływanie biologiczne na organizm ludzki. Światło z krótkofalowego zakresu widma widzialnego, czyli jego komponent niebieski, ma działanie aktywujące, podczas gdy światło o barwie ciepło-białej oddziałuje na ludzi relaksująco. Oświetlenie efektywne biologicznie może efektywnie wspierać zdrowie pracowników, szczególnie zatrudnionych w pomieszczeniach produkcyjnych pozbawionych naturalnego światła dziennego lub zatrudnionych w okresach nocnych.


Sprzęt oświetleniowy musi być niezawodny

Na skutek różnorodnych warunków środowiskowych występujących w różnych obiektach przemysłowych i obszarach produkcyjnych, systemy oświetleniowe muszą być zarówno niezawodne jak i dostosowane do specyficznych zastosowań. Zamiast uniwersalnych rozwiązań, oświetlenie przemysłowe wymaga niezawodnego i odpornego sprzętu oświetleniowego, który będzie zoptymalizowany dla spełnienia indywidualnych wymagań poszczególnych aplikacji.
Działalność przedsiębiorstw przemysłowych i produkcyjnych jest niezwykle różnorodna i charakteryzuje się bardzo różnymi warunkami środowiskowymi. Wymagania oświetleniowe dla poszczególnych zastosowań mogą być całkiem odmienne. Jedno rozwiązanie oświetleniowe może nie spełniać wymagań każdej aplikacji przemysłowej. W takim przypadku istotną rolę przy wyborze odpowiedniego oświetlenia może odegrać właściwa identyfikacja dominujących wymagań środowiskowych. W środowiskach charakteryzujących się bardzo wysoką temperaturą otoczenia podzespoły techniczne opraw oświetleniowych powinny być chronione przed przegrzaniem. W obszarach o zwiększonej wilgoci i zanieczyszczeniu atmosfery, do wnętrza opraw nie mogą przenikać ciecze lub ich pary ani drobiny ciał stałych. W przypadku konieczności częstego czyszczenia opraw oświetleniowych lub przy ich pracy w otoczeniu atmosfery zanieczyszczonej chemicznie, szczególną uwagę należy zwrócić na właściwe materiały z których je wykonano, aby zapewnić odporność na działanie substancji obecnych w atmosferze. Normy i wytyczne dotyczące konkretnych zastosowań zawierają często informacje dotyczące wymagań, które muszą być spełnione w takich przypadkach.


Oświetlenie LED może zaoferować więcej niż tylko wysoką skuteczność świetlną

Zasoby naturalne, dzięki którym produkujemy energię elektryczną, są coraz bardziej ograniczone, a bezpośrednią konsekwencją tego stanu jest stały wzrost jej kosztów. Wymaga to opracowania nowego podejścia, szczególnie w środowiskach wymagających oświetlenia w sposób stały. Połączenie techniki oświetlenia LED z elektronicznymi systemami sterowania oświetleniem stanowi energooszczędne rozwiązanie, które zmniejsza koszty energii i równocześnie ogranicza koszt konserwacji.
Energia elektryczna zużywana przez przemysł powiększa tzw. ślad węglowy, czyli zwiększa negatywne oddziaływanie na środowisko naturalne. Koszt zużywanej elektryczności ma także znaczący udział w całkowitych kosztach produkcji. Dlatego ze względu na duże zapotrzebowanie na energię elektryczną w przedsiębiorstwach przemysłowych wymagania dotyczące racjonalizacji jej zużycia są szczególnie wysokie. Wybór odpowiedniego systemu oświetlenia i sterowania może znacząco przyczynić się do optymalizacji wykorzystania zasobów energetycznych. Czujniki natężenia światła mogą przyciemniać oświetlenie sztuczne w zależności od ilości światła naturalnego docierającego do pomieszczeń tak, aby sumaryczny poziom natężenia oświetlenia dziennego i sztucznego pozostawał na stałym wymaganym poziomie. Zaawansowane elektroniczne sterowanie oświetleniem, wyposażone w funkcję ściemniania, może ograniczyć zużycie energii nawet o 25%. Dalsze ograniczenie zapotrzebowania na światło sztuczne, a co za tym idzie także na energie elektryczną, o kolejne 20-40%, może być osiągnięte dzięki wykorzystaniu inteligentnych czujników obecności. Takie systemy automatycznego sterowania oświetleniem sprawiają, że oświetlenie jest załączane tylko wtedy kiedy naprawdę jest to niezbędne.


Autor: Marek Kołakowski
Artykuł ukazał się w czasopiśmie LUX Magazyn nr 2/2018
 

Komentarze:

Advertisement