چرا ملاحظات محیطی در انتخاب سخت افزار شبکه صنعتی اهمیت دارد

انتخاب سخت افزار شبکه صنعتی یک تصمیم حیاتی است که به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان عملیاتی، هزینه کل مالکیت و پایداری طولانی مدت تأثیر می گذارد، در حالی که معیارهای عملکردی و هزینه اغلب بر روند انتخاب تسلط دارند، عوامل محیطی به طور فزاینده ای به عنوان شرایط سخت شناخته می شوند - دمای اضافی، رطوبت، اتمسفر، لرزش و گرد و غبار - که به سرعت می تواند تجهیزات غیر قابل پیش بینی برای تعمیرات شدید، خرابی های اضطراری، و خرابی های اضطراری، منجر شود.

فراتر از خطرات عملیاتی فوری، ملاحظات محیطی با اهداف پایداری شرکت های بزرگ تر، انطباق قانونی و انتظارات سهامداران هماهنگ می شوند.سازمان ها در حال حاضر در معیارهای زیست محیطی، اجتماعی و حاکمیت (ESG) ارزیابی می شوند، و انتخاب سخت افزار بخشی از ردپای کلی زیست محیطی است.با عمدا فاکتور در مقاومت حرارتی، حفاظت از تهاجمی، مقاومت شوک، بهره وری قدرت و پایداری مواد، مهندسان می توانند شبکه هایی بسازند که نه تنها قوی هستند، بلکه مسئول محیط زیست محیطی هستند.

چرا ملاحظات محیطی بیشتر از همیشه اهمیت دارد

همگرایی اتوماسیون صنعتی، IoT و محاسبات لبه گسترش استقرار سخت افزار شبکه به مکان های پیش از دست نخورده قبلی: دکل های نفتی از راه دور، تاسیسات زیر دریایی، تونل های معدن و زمینه های کشاورزی در فضای باز، هر یک از این محیط ها چالش های منحصر به فرد را که سخت افزار به صراحت برای آن شرایط امتیاز، علاوه بر این، فشار به صنعت 4.0 و کارخانه های هوشمند افزایش تراکم دستگاه های متصل، تقویت عواقب خرابی.

چارچوب های تنظیمی نیز سفت و سخت تر می شوند. دستورالعمل EcoDesign اتحادیه اروپا، عنوان ۲۴ استاندارد انرژی کالیفرنیا، و مقررات مختلف زباله های الکترونیکی نیاز به تولید کنندگان و خریداران برای در نظر گرفتن مصرف انرژی و قابلیت بازیافت این عوامل می تواند منجر به عدم انطباق، اختلالات زنجیره تامین و آسیب های شهرتی شود، زیرا یک نتیجه، ادغام سازمان های پیشرو در حال توسعه معیارهای خرید محیط زیست است.

عوامل کلیدی محیطی برای ارزیابی

محدوده دما و مدیریت حرارتی

دستگاه های شبکه صنعتی باید به طور قابل اعتماد در سراسر محدوده دمای گسترده عمل کنند. تجهیزات تجاری استاندارد به طور معمول از 0 °C تا 40 درجه سانتیگراد پشتیبانی می کنند، در حالی که سخت افزار صنعتی می تواند مقاومت در برابر 40 درجه سانتیگراد به 75 درجه سانتیگراد یا گسترده تر باشد که انتخاب درجه حرارت صحیح مانع از استرس حرارتی حرارتی، مسائل تراکم و خرابی زودرس می شود.

هنگام ارزیابی مشخصات دما، بررسی منحنی های زدایی – برخی از اجزای ممکن است عملکرد کامل در دمای شدید را به دست نیاورند.استاندارد های تست مانند 60068-2-1 (کول) و IEC 68-2 (گرمی خشک) [FLT 1] دارای معیارهای قابل اعتماد هستند. علاوه بر این، اثرات دوچرخه سواری حرارتی (از نظر دمای پایین) را در نظر بگیرید که می تواند باعث گسترش و اتصال های حرارتی شود.

پشتیبانی تهاجمی (IP) و NEMA رتبه بندی

گرد و غبار و آب در حال پیشروی از شکست تجهیزات صنعتی است.سیستم رتبه بندی IP (IEC 60529) سطح حفاظت را تعریف می کند: به عنوان مثال، IP54 در برابر آلودگی های محدود و آب جوش محافظت می کند، در حالی که IP67 ارائه می دهد کامل گرد و غبار و غوطه وری موقت تا 1 متر در آمریکای شمالی، NEMA درجه بندی محفظه (به عنوان مثال، NEX 4، مقاومت در برابر خوردگی و معیارهای اضافی مانند خوردگی IP.

انتخاب رتبه بندی مناسب در مدار بسته به محیط نصب بستگی دارد، مناطق hdown در پردازش مواد غذایی نیاز به IP69K (پر فشار، شستشوی با دمای بالا) کابینت های مخابراتی در فضای باز ممکن است به IP65 نیاز داشته باشند، به یاد داشته باشید که محفظه با رتبه بندی های بالا IP می تواند مانع از اتلاف گرما شود - همیشه با تجزیه و تحلیل حرارتی ترکیب شود.

مقاومت در برابر لرزش و شوک

ماشین آلات صنعتی، نقاله ها، فشار ها و وسایل نقلیه ارتعاشات مداوم و شوک های گاه به گاه را تولید می کنند.دستگاه های شبکه باید بدون اتصال کانکتور، شکستن PCB ها یا اجزای تست کننده، مانند IEC 6002-2-2 (شوکوئیدی) و IEC 60068-2-27 (shock) مقاومت مقاومت را تحمل کنند.

روش های پیشرفته نیز مهم است: نصب تعادل با براکت های پشتیبانی اضافی انتقال ارتعاش را کاهش می دهد. اتصالات فیبر نوری کمتر مستعد خطاهای ناشی از لرزش نسبت به کانکتورهای مس هستند و آنها را در مناطق با سرعت بالا ترجیح می دهند. (به عنوان مثال، وسایل نقلیه معدن، رول راه آهن)، کانکتورهای تخصصی M12 یا کابل های سخت باید استفاده شوند.

قابلیت بهره وری قدرت و چاپ حرارتی

مصرف انرژی یک هزینه مستقیم محیط زیست است. سوئیچ های شبکه صنعتی، روترها و دروازه ها 24/7 عمل می کنند، بنابراین حتی بهبود بهره وری کوچک در طول سال ها افزایش می یابد.به دنبال دستگاه هایی باشید که مطابق با ENERGY STAR برای تجهیزات شبکه سازی [FLT 1] یا با IEEE 802.3 از صرفه جویی در انرژی کارآمد اترنت (EEE) هستند، هنگامی که پورت های غیر معمول، مصرف را کاهش می دهد.

بهره وری برق همچنین تولید گرما، کاهش تقاضاهای مدیریت حرارتی و به طور بالقوه اجازه می دهد سیستم های خنک کننده کوچکتر، کم قدرت و با کارایی بالا (۸۰ گواهی یا معادل آن) بیشتر به حداقل رساندن زباله.

پایداری مواد و مدیریت پایان زندگی

مواد مورد استفاده در سخت افزار شبکه صنعتی - محفظه های پلاستیکی، شاسی فلزی، تخته مدار، کابل - بار زیست محیطی از استخراج، تولید و دفع دستگاه هایی که مطابق با تنظیم مواد خطرناک دیگر (RoLT) [RoLT: 1 دستورالعمل و Waste و تجهیزات بازیافت الکترونیکی] هستند، و تضمین می کنند که مواد دیگر سربLT (ROLT) و مواد دیگر مواد جیوه را تسهیل می کند.

تولید کنندگان طعم که اعلامیه های محصول محیطی (EPDs) را منتشر می کنند یا از مسکن های آلومینیومی قابل بازیافت استفاده می کنند به جای پلاستیک های مخلوط که به سختی طراحی های جداگانه هستند.داسیک که اجازه می دهد منابع انرژی قابل جایگزینی یا ماژول های فن گسترش زندگی مفید و کاهش زباله های الکترونیکی است، برخی از فروشندگان در حال حاضر برنامه های پشتیبان یا طراحی برای جداسازی، ساده سازی بازیافت برای محیط های حساس، کاهش ایمنی زیست و مواد سمی را ارائه می دهند.

قابلیت سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) و اثرات زیست محیطی

در حالی که اغلب به عنوان یک نیاز عملکردی در نظر گرفته می شود، دستگاه هایی که تداخل الکترومغناطیسی بیش از حد (EMI) را منتشر می کنند می توانند با تجهیزات نزدیک تداخل داشته باشند، و باعث ناکارآمدی یا شکست می شوند، دستگاه هایی که ایمنی ضعیف دارند ممکن است در محیط های پر سر و صدا الکتریکی معیوب شوند. انتخاب سخت افزار با حفاظت قوی EMC (به عنوان مثال، آزمایش IEC 61000-4-x) احتمال آسیب و مواد اضافی مصرف کننده و یا مواد اضافی را کاهش می دهد.

مزایای انتخاب سخت افزار محیطی

سرمایه گذاری در سخت افزار طراحی شده با عوامل محیطی در ذهن، مزایای قابل اندازه گیری را فراتر از انطباق به دست می آورد.

  • تجهیزات مورد نظر زندگی می کنند: سخت افزار برای شرایط سخت امتیاز شکست کمتر، کاهش فرکانس جایگزینی و استفاده از مواد مرتبط.
  • هزینه کل مالکیت: کاهش تعمیر و نگهداری، قطعات یدکی کمتر و صورتحساب های انرژی پایین تر از هر حق بیمه اولیه.
  • چاپ کربن را کاهش داد: دستگاه های انرژی کارآمد و چرخه های عمر طولانی تر به طور مستقیم انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می دهند.
  • پذیرش و دسترسی به بازار: جلسه RoHS، REACH، WEEE و استانداردهای بهره وری محلی از مجازات ها اجتناب می کند و فروش در بازارهای تنظیم شده را امکان پذیر می سازد.
  • شرکت های عضو: نظارت زیست محیطی قابل انعطاف ارزش نام تجاری را تقویت می کند و معیارهای ESG را برآورده می کند.
  • قابلیت عملیاتی: سخت افزار قوی در برابر حوادث غیر منتظره مانند امواج گرما، طوفان گرد و غبار و یا لرزش از فعالیت های تعمیر و نگهداری مقاومت می کند.

استراتژی های پیاده سازی برای انتخاب آگاهانه محیط زیست

برای به طور سیستماتیک شامل ملاحظات محیطی در تدارکات، سازمان ها باید یک چارچوب ساختاری را اتخاذ کنند.

تعریف الزامات زیست محیطی در اوایل

در مرحله مشخصات، شرایط سایت (درجه حرارت، رطوبت، گرد و غبار، سطح ارتعاش، عوامل فاسد) و تعهدات نظارتی را مستندسازی کنید.از چک لیست هایی که با استانداردهای صنعت (به عنوان مثال، IEC، NEMA، NEBS برای مخابرات) هماهنگ شده اند، استفاده کنید.

درخواست خدمات دهنده داده های زیست محیطی

از فروشندگان برای مشخصات دقیق از جمله حداکثر دمای عملیاتی با 100٪ بار، گزارش های تست IP / NEMA، گواهینامه های تست ارتعاش / شوک و ارقام مصرف برق در بارهای مختلف درخواست RoHS و REACH، و در مورد برنامه های بازگشت یا بازیافت سوال کنید.

هزینه های چرخه عمر را ارزیابی کنید

از هزینه های کلی مدل های مالکیت که عامل مصرف برق هستند، انتظار می رود فاصله جایگزینی، کار تعمیر و نگهداری و هزینه های دفع، یک دستگاه با قیمت 10٪ بالاتر خرید، اما 30٪ مصرف انرژی پایین تر و 50٪ طول عمر بیشتر است، اغلب انتخاب پایدار و اقتصادی تر است.

اولویت بندی و ارتقاء

دستگاه هایی را انتخاب کنید که ماژول های فن قابل جابجایی را، تجهیزات برق پلاگین، و انتقال دهنده های Equipoise+ به جای پیکربندی های ثابت، اجازه می دهند که زندگی خدمات را گسترش می دهد و در هنگام تکامل نیاز، زباله های الکترونیکی را کاهش می دهد.

استفاده از گواهینامه های زیست محیطی

به دنبال گواهینامه های شخص ثالث مانند شاخص های عملکرد Green Grid یا IEEE 1680 برای الکترونیک باشید، در حالی که همه تجهیزات شبکه صنعتی این برچسب ها را حمل نمی کنند، EPD های ارائه شده توسط فروشنده شفافیت قابل مقایسه را ارائه می دهند.

نتیجه گیری

ملاحظات زیست محیطی دیگر در انتخاب سخت افزار شبکه صنعتی نیست - آنها یک ضرورت استراتژیک هستند.با ارزیابی تحمل دما، حفاظت از جلو، انعطاف پذیری ارتعاش، بهره وری قدرت و پایداری مواد، مهندسان می توانند شبکه هایی را ایجاد کنند که زمان بالاتر، هزینه های پایین تر و یک رد پای اکولوژیک کوچکتر را ارائه می دهند.این مسیر شامل تنظیم معیارهای زیست محیطی روشن در مرحله تدارکات، خواستار داده های شفاف از تامین کنندگان و در نظر گرفتن طرح هایی است که تنها به عنوان سازمان های حفاظت از محیط زیست کمک می کنند، بلکه به عنوان سازمان های جامع، بلکه به عنوان یک رویکرد حفاظت از آن ها، بلکه به عنوان یک رویکرد حفاظت از ثبات پذیری سازمان ها کمک می کند.