Több mint egy évtizedre lehet szüksége Kínának arra, hogy félvezetőipari hátrányát ledolgozza, miután a 2019-től fokozatosan életbe lépő, egyre szigorúbb amerikai szankciók lényegében elvágták attól a lehetőségtől, hogy nyugati technológiát és/vagy a gyártáshoz szükséges know-how-t vásároljon magának.
Hiába öl súlyos milliárdokat a honi chipgyártás felfuttatásába, Kínának így is hosszú évekre lesz szüksége még ahhoz, hogy a legfejlettebb eljárásokkal dolgozó félvezetőgyártókkal technológiai szempontból minden tekintetben felvehesse a versenyt – nyilatkozta az IDC piackutató illetékes vezetője, Mario Morales a CNBC-nek adott interjújában.
Mindez azt jelenti, hogy a helyi piacon működő félvezetőgyártók még jó ideig nem lesznek képesek olyan összetett megoldások előállítására, melyek csúcsteljesítményű rendszerekbe – többek közt szerverekbe, PC-kbe és okostelefonokba – kerülhetnek majd, ezzel ellensúlyozva azt, hogy az Egyesült Államok az elmúlt években gyakorlatilag teljesen elvágta Kínát a nyugati technológiától és a gyártáshoz elengedhetetlenül szükséges know-how -tól.
Kína technológiai lemaradását – mely Morales szerint jelenleg három, illetve négygenerációs gyártástechnológiai hátrány lehet – óriási félvezetőipari beruházásokkal kívánja a lehető leghamarabb behozni, így az ország legnagyobb félvezetőgyártója, az SMIC mellett az olyan helyi mammutvállalatok, mint az Alibaba, a Tencent és a Baidu is őrült összegeket öl fejlesztésekbe.
Morales szerint a végtelen mennyiségű anyagi forrás ugyanakkor rövid távon biztosan nem elég, Kínának továbbra is nagy szüksége van a fejlett technológiával készülő félvezetők gyártásához szükséges szoftverekre és berendezésekre, melyeket szintén elvágott az országtól az Egyesült Államok.
A fentiek tükrében a piackutatónál úgy vélik, hogy a kínai félvezetőipar nagyjainak több mint egy évtizedre is szükségük lehet ahhoz, hogy a legnagyobb, nyugati technológiát használó félvezetőgyártókkal, így elsősorban a piacvezető TSMC-vel felvegyék a versenyt.
A helyi félvezetőipar számára komoly dilemma, hogy a fejlett gyártási szintet csak a kihozatali kapacitás jelentős növelésével lehet elérni tartósan, ehhez azonban egyszerűen nem elég nagy a kínai felvevőpiac, azaz az SMIC-nek és társainak európai vagy akár amerikai megrendelőket kellene találnia ahhoz, hogy nagy kihozatal mellett, gazdaságosan üzemeltethesse fejlett félvezetőipari gyártósorait – vélik az IDC-nél.
Új sztenderd segítheti az AI-adatközpontok áramellátását
Összefog a Siemens és a Rittal.
A mesterséges intelligencia (AI) alkalmazásokat kiszolgáló adatközpontokban már a 100 kW (kilowatt) feletti rack szintű teljesítménysűrűség is átlagosnak minősül, 2030-ra pedig ez az érték meghaladhatja az 1 megawattot is. Ez új megoldást igényel az energiaelosztás, a hűtés és a hővisszanyerés területén.
Az adatközpontok hatékonyabb villamosenergia-elosztása érdekében ezért a Siemens és a rack szekrények globális beszállítója, a Friedhelm Loh Group-hoz tartozó Rittal vállalat stratégiai partnerséget jelentett be. Az együttműködés célja egy egységesített infrastruktúra bevezetése. Ezáltal felgyorsulhat a nagy teljesítményű adatközpontok építése, csökkenthető a rendszerek a számítási ideje (time-to-compute), valamint kezelhető az AI-alkalmazások által generált, gyorsan növekvő teljesítménysűrűség.
A partnerség keretében elsőként egy olyan megoldást mutattak be, ami a hagyományos, központi energiaelosztás helyett a szervereknek és az adattárolóknak otthont adó, ún. „white space” részen kap helyet az adatközpontban. Azaz a komponenseket egy dedikált tápszekrénybe („sidecar”) integrálják, ami közvetlenül látja el a szerver rackeket energiával.
Ez a koncepció egyszerű, szabványosított és skálázható energiaellátást biztosít a berendezések számára, csökkentve az energiaveszteséget, és leegyszerűsítve a későbbi bővítéseket. A nyílt iparági szabványokra, valamint a Rittal és a Siemens bevált technológiáira épülő moduláris megoldás gyorsan telepíthető, miközben magas rendelkezésre állást és megbízható működést tesz lehetővé.
Az együttműködés keretében egy szabványosított kisfeszültségű elosztórendszer, valamint az üzemi és személyi biztonságot növelő megoldások fejlesztését tervezik, a jövőben pedig akár további iparágakra és alkalmazási területekre is kiterjeszthetik.
További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
Az energiaelosztás egyre komplexebbé válásával ma már kiemelten fontos a villamos hálózatok teljes átláthatósága, egészen a végső fogyasztókig. Így elkerülhetők a kiesések, és optimalizálhatóak az üzemeltetési költségek. Mindemellett az egyre több, távoli vagy nehezen megközelíthető helyszínen működő rendszer hatékony üzemeltetése is új megoldásokat követel.
A SENTRON elektronikus áramkörvédelmi eszköz (ECPD) ezeket a kihívásokat kezeli. Félvezető-technológia, mikrovezérlők és intelligens algoritmusok kombinációjával kiváltja a hagyományos elektromechanikus védelmi kapcsolókészülékeket, és digitális intelligenciát, valamint átláthatóságot visz a végponti szintre. Ez alapvető szemléletváltást jelent a létesítmény-, érintéselleni-, villámáram-, és tűzvédelem területén.
Átláthatóság, hibadiagnosztika és biztonságos távvezérlés
Az ECPD-készülék, –elektromechanikus társaihoz képest– lényegesen, akár ezerszer gyorsabb lekapcsolást, rendkívül alacsony zárlati áramot és ezáltal hosszabb élettartamot biztosít. Beépített mérési funkciójának köszönhetően valós idejű információt szolgáltat az eszköz állapotáról, illetve az áram- és feszültségértékekről, valamint lehetővé teszi áramvédő-kapcsoló (Fi-relé) funkció automatikus, ciklikus önellenőrzését.
Így az üzemszerűtől eltérő működés időben és megbízhatóan felismerhető, és még a meghibásodás előtt javítható. Kritikus eltérés esetén azonnali távoli beavatkozás indítható, ami felgyorsítja a hibaelhárítást. Korábban egy leoldott megszakító esetén ugyanis hiába értesült az üzemeltető a hiba tényéről, nem kapott információt annak okáról, és nem tudta távolról elhárítani azt. Helyszíni vizsgálatra volt szükség, hogy eldöntsék, valódi zárlatról, átmeneti túláramról vagy téves leoldásról van-e szó. Ez felesleges kiszállásokat, állásidőt és termeléskiesést eredményezett.
Az új kommunikációképes védelmi készülék folyamatos távfelügyeletet, hibadiagnosztikát és biztonságos távoli visszakapcsolást tesz lehetővé, megváltoztatva a távoli létesítmények karbantartásának módját.
Multifunkcionális, helytakarékos és fenntartható
A SENTRON ECPD egyetlen készülékben egyesíti akár 10 hagyományos eszköz funkcióit –például a kismegszakítót, hibaáramvédő kapcsolót, mérőeszközt, áramfigyelő relét, a diagnosztikai modult, valamint a távfelügyeleti és távkapcsolási funkciókat–, így egyszerre biztosít védelmet, mérési adatokat és digitális felügyeletet az elosztórendszerben.
Ezáltal 80 százalékkal kevesebb elektronikai-, 90 százalékkal kevesebb fém- és műanyag-alapanyag felhasználásával készül, kompakt kialakításának köszönhetően pedig 80 százalékkal kisebb a helyigénye, mint más, hasonló eszközök együttes használata esetén.
Az ECPD ezért ideális az olyan alkalmazásokhoz, amelyek gyors válaszidőt, távfelügyeletet és helymegtakarítást igényelnek. Ilyenek például a magas fokú automatizálással vagy sok fogyasztóval rendelkező épületek (pl. irodaházak), a nagy kapacitív terhelésű berendezések, amelyeknél jelentős bekapcsolási áramcsúcsok keletkezhetnek (pl. LED-falak és reklámkijelzők), vagy ahol komoly költségmegtakarítás érhető el a kábelezés csökkentésével és a telepítés egyszerűsítésével (pl. nagy parkolóházak, alagutak).
Következő generáció: integrált hibaáram-védelem és háromfázisú változat
A hazai piacon már elérhető alapeszköz mellett a Siemens bejelentette a SENTRON ECPD készülékek bővített változatát, ami integrált hibaáram-felügyeleti (RCM) funkcióval fog érkezni. A készülék így 0-24 órában monitorozni tudja majd a szivárgó áramot, így az elektromos hibák üzemszünet nélkül, korai szakaszban felismerhetőek, megvédve az értékes berendezéseket. A megoldás különösen hasznos olyan rendszerekben, ahol magasak a biztonsági és rendelkezésre állási követelmények, például adatközpontokban, gyógyszer- és vegyipari alkalmazásokban vagy világítási rendszerekben.
A 400 V-os rendszerekhez (400V/32A/50 Hz) egy háromfázisú ECPD-változatot is bevezetni tervez a technológiai vállalat. Ezt a verziót olyan alkalmazásokra optimalizálják, mint a szállítószalagok, liftek, hőszivattyúk, klímaberendezések vagy a szünetmentes tápegységek (UPS rendszerek) energiaellátása.
További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
Fejlett gázmegoldások és kompresszorok a lézervágásban
Hogyan alakítják a fejlett gázmegoldások és a VSD technológia a lézervágás jövőjét
A modern gyártásban a pontosság, a hatékonyság és a fenntarthatóság már nem opcionálisak, hanem versenyképességi szempontból elengedhetetlenek. Két alapvető technológia játszik egyre fontosabb szerepet ebben a változásban: a lézervágáshoz használt segédgáz-megoldások és a változó fordulatszámú hajtású (VSD) kompresszoros rendszerek. Míg a lézervágás nagymértékben függ az ipari gázok és a sűrített levegő megfelelő kombinációjától, addig a kompresszortermek technológiai forradalmon mennek keresztül, amelyet a VSD rendszerek új generációi mozgatnak.
Ezek a technológiák együttesen hatékony utat kínálnak a gyártóknak a tisztább vágások, az alacsonyabb üzemeltetési költségek és a fenntarthatóbb gyártósorok felé.
A lézervágás ma: ipari gázokra épülő precíziós folyamat
A lézervágás elengedhetetlen lett az autó- és repülőgépipartól kezdve az elektronikán, az orvostechnikai eszközökön, a textiliparon át a fémgyártásig. A technológia egy erősen fókuszált lézersugarat használ az anyagok megolvasztásához, égetéséhez vagy elpárologtatásához, így tiszta, precíz kontúrokat és ismételhető minőséget biztosít. A segédgáz – általában nitrogén (N₂), oxigén (O₂) vagy sűrített levegő – megválasztása meghatározó szerepet játszik a vágás minőségében, sebességében és költségében.
A segédgázok kritikus szerepe: nitrogén, oxigén és sűrített levegő
Nitrogén: oxidációmentes, kiváló minőségű vágáshoz
A nitrogén tiszta, oxidációmentes környezetet biztosít, ami elengedhetetlen a rozsdamentes acél és a lágyacél vágásához. Megakadályozza az elszíneződést, megőrzi az élek integritását és stabilizálja a hőmérsékletet, ami segít elkerülni a torzulást. Inert tulajdonsága miatt ez a gáz a legkedveltebb olyan alkalmazásokhoz, ahol kiváló élek és pontosság szükséges.
Oxigén: vastag anyagokhoz és nagy áteresztőképességhez
Az oxigén exoterm reakciót vált ki a hevített szénacélban, ami további vágási energiát biztosít. Ezért optimális választás vastagabb anyagok esetén, ahol maximális termelékenység és gyors adagolás szükséges, például hajóépítés vagy nehézgépgyártás esetén.
A sűrített levegő segédgázként és tisztító levegőként, pneumatikus és kezelő rendszerekben egyaránt használható. Kiválóan alkalmas:
Vékony anyagokhoz, pl. alumíniumhoz, horganyzott lemezhez
Olyan alkalmazásokhoz, ahol az oxidáció nem jelent problémát
Olyan műveletekhez, ahol a működési költségek és a sebesség a legfontosabb
A sűrített levegő gyakran jelentős költségcsökkentést és gyors vágási sebességet biztosít bizonyos anyagok esetében, ezért egyre népszerűbb választás.
Helyszíni gáztermelés: stratégiai változás a lézervágási műveletekben
A lézeres gyártás meghatározó trendje a helyszíni gáztermelés felé való elmozdulás, különösen a nitrogén esetében. A helyszíni rendszerek jelentősen csökkentik a nitrogéngáz-palackok szállításától és külső beszállítóktól való függőséget, ami a következő fő előnyökkel jár:
Költségmegtakarítás a palackok bérlésének és szállításának megszüntetésével.
Megbízhatóság a zavartalan saját gázellátás révén.
Rugalmasság a tisztaság és az áramlás gyártási igényekhez való igazításában.
Fenntarthatóság az alacsonyabb CO₂-kibocsátás és a gázszállítás hiánya révén.
Az Atlas Copco NGP⁺ nitrogéngenerátorai például 99,999%-os tisztaságot érnek el, és zökkenőmentesen integrálhatók a VSD kompresszorokkal és tárolótartályokkal, így teljes lézervágási gázmegoldást kínálnak.
Miért fontosabb a kompresszorhelyiség, mint valaha
A lézervágás teljesítményét nem csak a lézer határozza meg, hanem nagyban befolyásolja az azt támogató sűrített levegő rendszer is. A kiváló minőségű betáplált levegő, a megfelelő levegőkezelés, szűrés és nyomásstabilitás biztosítja, hogy a nitrogén- és oxigéngenerátorok hatékonyan működjenek, és a downstream folyamatok stabilak maradjanak.
A jól megtervezett rendszer komponensei a következők:
VSD kompresszorok
Légkezelés (szűrők, szárítók, kondenzátumkezelés)
Megfelelő méretű légtartályok és csővezetékek
Nitrogén- és oxigéngenerátorok
Boosterek nagynyomású alkalmazásokhoz
Az ISO 8573‑1:2010 szabvány határozza meg a levegő tisztaságára vonatkozó követelményeket (részecskék, olaj, nedvesség), globális minőségi referenciaértékeket biztosítva a lézeres alkalmazásokhoz.
A forradalmi változás: VSD (Variable Speed Drive – frekvenciaváltós) kompresszorok
Míg a segédgázok a vágás minőségét befolyásolják, a kompresszorok gyakorlatilag az összes működési költséget befolyásolják. Ez az a terület, ahol a VSD technológia átalakítja a modern gyárak gazdasági és környezeti helyzetét.
Hogyan működik a VSD technológia?
A VSD kompresszorok invertert használnak a motor fordulatszámának a valós idejű levegőigény alapján történő szabályozásához. Ahelyett, hogy folyamatosan teljes sebességgel működnének (mint a fix fordulatszámú kompresszorok), a VSD egységek intelligensen szabályozzák a teljesítményt, biztosítva a minimális energiafogyasztást.
Miért fontos a VSD?
Akár 60%-os csökkentés az energiafogyasztásban a fejlett VSD modellek esetében.
Lehetséges a rendszernyomás alatt történő indítás/leállítás, alacsony energiafogyasztás mellett.
Megszünteti a lefúvási veszteségeket és csökkenti a szivárgás hatását.
Biztosítja a stabilabb rendszernyomást és a szigorúbb tűréshatár-szabályozást.
Mivel az energia a kompresszor élettartamának költségeinek akár 80%-át is kiteheti, a VSD technológia gyors megtérülést és hosszú távú megtakarításokat biztosít, ami kritikus fontosságú az energiaigényes folyamatok, például a lézervágás esetében.
A VSD fejlődése: a VSD-től a VSD⁺-ig és a VSDˢ-ig
Az Atlas Copco jelentős előrelépést ért el a VSD innováció terén:
VSD (1994)
Akár 35%-kal csökkenti az energiaköltségeket, és továbbra is kiváló választás a változó levegőigényű alkalmazásokhoz.
VSD⁺ (2013)
Akár 50% energiamegtakarítás az alapjáraton való működéshez képest.
Kompakt, függőleges kialakítás, amely 60%-kal csökkenti a helyigényt.
Kivételesen csendes, így a felhasználási helyhez közelebb is felszerelhető.
Beépített SMARTLINK csatlakozás a valós idejű felügyelethez.
VSDˢ (2021)
Az iparág arany standardjának tekinthető, és a következőket kínálja:
Akár 60%-os energia-megtakarítás a fix fordulatszámú kompresszorokhoz képest.
Intelligens hőmérséklet-szabályozás (STC) a kondenzáció kiküszöbölésére.
Boost Flow Mode ideiglenes kapacitásnöveléshez.
OPC UA csatlakozás az intelligens gyárakba való zökkenőmentes integrációhoz.
Felügyelet és karbantartás: az üzemidő és az eszközérték maximalizálása
A modern rendszerek nagymértékben támaszkodnak a proaktív felügyeletre:
Valós idejű diagnosztika
Előrejelző riasztások
Távoli felügyelet a SMARTLINK segítségével
Csökkentett leállási idő és meghosszabbított berendezés élettartam
A felügyelet biztosítja a lézervágás optimalizált teljesítményét, miközben fenntartja a VSD kompresszorok és a helyszíni gázgenerátorok által biztosított hatékonyságnövekedést. Az Atlas Copco SMARTLINK távfelügyeleti rendszeréről itt olvashat többet: www.atlascopco.com/hu-hu/compressors/service/efficiency/compressor-monitoring
Következtetés: A lézervágás hatékonyságának és vezérlésének új korszaka
A fejlett gázmegoldások és a VSD kompresszor technológia konvergenciája átalakítja a gyártást. A lézervágás pontosabbá, költséghatékonyabbá és fenntarthatóbbá válik, ha a megfelelő segédgázok, helyszíni generáló rendszerek és intelligens légsűrítés támogatja.
Az alábbiak alkalmazásával a gyártók jobb vágási minőséget, alacsonyabb energiaszámlákat és nagyobb ellenőrzést kapnak a működési teljesítmény felett:
Az anyagokhoz és a minőségi követelményekhez igazított nitrogén-, oxigén- és sűrített levegő megoldások
Helyszíni generátorok a megbízhatóság és a költségkontroll érdekében
Páratlan energiahatékonyságot biztosító, új generációs VSD kompresszor rendszerek
Ez az integrált megközelítés jelzi a lézeralapú gyártás jövőjét, amelyben az energiahatékonyság, a pontosság és a fenntarthatóság tökéletes összhangban működnek.
