Komponen Hemat Energi Mendorong Efisiensi Industri
Sementara IIoT dan Industry 4.0 tradisional telah berfokus pada sensor, saklar, analitik data, dan konektivitas, gelombang berikut dari manufaktur digital didorong oleh efisiensi energi.
Pabrik industri adalah di antara pengguna listrik terbesar, dan daya listrik yang andal mendasari setiap proses canggih. Menurut International Energy Agency, sektor tersebut mengkonsumsi 41,6 persen listrik global pada 2016.
Manajemen daya yang efektif menjaga robot industri berjalan dengan downtime minimal—di mana setiap milidetik berharga. Di luar keandalan, perbaikan efisiensi dapat membuka penghematan sumber daya yang signifikan.
Banyak strategi dapat meningkatkan performa energi, termasuk:
- Jadwalkan produksi untuk menyelaraskan dengan puncak energi terbarukan.
- Optimalkan kecepatan operasi robot daripada sekadar mempercepat program, potensial meningkatkan penghematan hingga 30 persen.
- Gunakan cetak 3D untuk mengurangi limbah bahan.
- Terapkan pemeliharaan preventif untuk mengurangi energi yang dihabiskan pada perbaikan.
- Retro-fit smart meter dan pengontrol jarak jauh jika memungkinkan.
- Terapkan lingkungan “lights-out” yang sepenuhnya terotomatisasi yang menurunkan penggunaan daya di lantai dan sistem fasilitas.
- Pilih komponen hemat daya di seluruhnya.
Ini adalah kombinasi dari langkah-langkah ini—bukan satu taktik saja—yang menghasilkan hasil nyata.
Komponen Hemat Energi
Beberapa produk baru kini menawarkan pengurangan daya yang signifikan. Highlights termasuk:
Infineon Technologies – EasyPACK 2B Hybrid SiC Power Module
EasyPACK 2B Infineon, bagian dari keluarga 1200-V, menggabungkan silikon karbida (SiC) dengan teknologi IGBT untuk mencapai efisiensi sistem di atas 99 persen. Dengan frekuensi switching hingga 48 kHz, ia memberikan kepadatan daya yang lebih tinggi dan jejak heat sink yang lebih kecil berkat kerugian SiC yang lebih rendah.
Modul hybrid EasyPACK 2B menawarkan kepadatan daya yang lebih tinggi dan switching 48 kHz. (Gambar: Infineon Technologies AG)
STMicroelectronics – STM32WBx5 & STM32G4 Microcontrollers
STM32WBx5 menggabungkan pemrosesan dual-core dengan konektivitas Bluetooth 5, OpenThread, dan ZigBee 3.0. Mode shutdown 13-nA, penyesuaian tegangan adaptif, dan akselerator ART real-time memberikan performa ultra-hemat daya untuk sensor, wearable, drone, dan perangkat IoT.
STM32G4 menambahkan dua akselerator matematika hardware yang mempercepat perhitungan berbasis CORDIC, meningkatkan kontrol motor dan pemfilteran sinyal sambil mengurangi penggunaan energi dalam aplikasi manajemen pabrik pintar dan energi.
MCU STM32WBx5 STMicro menyediakan performa ultra-hemat daya dengan konektivitas terintegrasi. (Gambar: STMicroelectronics)
Akselerator STM32G4 meningkatkan kinerja dan efisiensi energi. (Gambar: STMicroelectronics)
Microchip Technology – Smart Embedded Vision & PolarFire FPGAs
Inisiatif Smart Embedded Vision Microchip menyediakan IP dan alat berpusat FPGA untuk desain machine vision hemat daya, bentuk kecil. Keluarga PolarFire menawarkan 30 persen–50 persen daya lebih rendah daripada FPGA berbasis SRAM dan konsumsi statis 5×–10× lebih rendah, ideal untuk compute edge dan lingkungan yang terbatas termal.
Smart Embedded Vision Microchip menyediakan IP machine vision hemat daya. (Gambar: Microchip Technology Inc.)
Renesas Electronics – RX72M Microcontroller
Keluarga RX72M membawa kontrol slave EtherCAT terintegrasi, 1 MB SRAM, dan 4 MB flash—menjadinya mikrokontroler RX pertama dengan kapasitas seperti itu. Dirancang untuk robot industri kompakt, PLC, I/O jarak jauh, dan gateway, ia mengurangi luas papan sirkuit sekitar 50 persen dibandingkan dengan model sebelumnya.
Perangkat RX72M mengurangi luas papan sirkuit sekitar 50 persen. (Gambar: Renesas Electronics Corp.)
Eta Compute – TENSAI Machine-Learning SoC
TENSAI menyediakan klasifikasi gambar, deteksi kata kunci, dan deteksi wake-up dalam mode ultra-hemat daya. Logika tidak sensitif penundaan memungkinkan operasi pada tegangan pasokan terendah, dan satu klasifikasi gambar hanya mengkonsumsi 0,4 mJ—30× lebih sedikit daripada solusi kompetitor.
Ringkasan
Otomatisasi industri akan tumbuh seiring IoT menggantikan sistem legacy. Robotika canggih, AI, analitik cloud, dan jaringan sensor—diberdayakan oleh suplai energi yang dipanen getaran atau cahaya—akan mengubah manufaktur. Sementara modal awal untuk Industry 4.0 tinggi, sistem hemat energi yang menggantikan komponen lama akan memberikan penghematan biaya jangka panjang.
>> Artikel ini awalnya diterbitkan di situs kami yang serupa, Electronic Products: “Achieving energy efficiency on the factory floor.”
