เคยเจอปัญหาสายเคเบิลขาดหรือปลั๊กไฟไม่ทำงานโดยที่คุณไม่รู้ตัวหรือไม่? แล้วถ้าในสถานการณ์นั้น เกิดมีเครื่องจักรเครื่องหนึ่งในโรงงานคุณหยุดทำงานด้วย การจะหาสาเหตุที่ทำให้มันหยุดจากสาเหตุนับพันนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะถ้ามีเคเบิลขาดหรือไฟฟ้ามาไม่ถึง คุณก็ไม่สามารถตรวจสอบข้อมูลของเครื่องจักรคุณได้ครบถ้วน ในปัจจุบัน จึงมีไอเดียตัวรับสัญญาณหรือเซนเซอร์ที่มีแหล่งพลังงานเป็นของตัวเองมาคอยตรวจสอบให้เครื่องจักรของท่านทนทานมากขึ้น

เมื่อเครื่องจักรซักเครื่องในโรงงานหยุดทำงาน การผลิตก็ต้องหยุดไปจนกว่าจะแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นกับตัวเครื่องได้ กว่าจะแก้ต้นตอของปัญหาก็อาจจะปาเข้าไปเป็นชั่วโมง สาเหตุนั้นมีมากมาย แต่ที่ทำให้เกิดปัญหาในหลายกรณีก็คือ การเสียจังหวะของการสัมผัสระหว่างส่วนประกอบในเครื่อง

จากสาเหตุหลักนี้ ผู้ผลิตหลายๆ รายจึงหวังมาตลอดว่า จะมีเทคโนโลยีการตรวจหาการเสียจังหวะของเครื่องจักรที่ไม่ต้องพึ่งแหล่งพลังงานหลักและไม่ต้องพึ่งเคเบิลข้อมูลของโรงงานซึ่งถ้าหากไฟดับแล้วจะทำให้การทำงานล้มเหลวได้ ปัญหาก็จะแก้ได้ยาก

ไอเดียที่เกิดขึ้นใหม่คือ การใช้อุปกรณ์เล็กๆ มาดูดพลังงานแสงอาทิตย์ไปให้กับเครื่องตรวจจับหรือเซนเซอร์ โดยมีหลักการทำงานเหมือนเครื่องคิดเลขที่ใช้พลังงานจากแสง

ผู้เชี่ยวชาญกำลังพูดถึงระบบตรวจจับและแปลงสัญญาณ (sensor-actuator) ที่อยู่ได้ด้วยตัวมันเอง ระบบนี้ประกอบไปด้วยหน่วยตรวจจับสัญญาณ (sensor), หน่วยประมวลผล (processor) และหน่วยวิทยุ(radio module) หลักการทำงานคือ หน่วยตรวจจับสัญญาณจะคอยวัดค่าต่างๆ เช่น ตำแหน่ง แรงหรือ อุณหภูมิ แล้วส่งสัญญาณที่วัดได้ดังไปหน่วยควบคุมกลางด้วยคลื่นวิทยุทันที ด้วยหลักการทำงานนี้ ข้อมูลสำคัญของเครื่องจักรก็จะไปถึงหน่วยควบคุมกลางโดยที่ไม่ต้องวิ่งผ่านสายเคเบิล เราก็จะแน่ใจได้ว่าเราจะไม่พลาดข้อมูลสำคัญไป เช่น เครื่องร้อนไปหรือเปล่า แกนเพลาสึกหรอหรือไม่

จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีเครื่องมือชนิดที่มีแหล่งพลังงานของตัวเองดังกล่าวมาวางขายให้เลือกซื้อ นักวิจัยของ Fraunhofer Technology Development Group TEG ในสตุตการ์ท และมหาวิทยาลัยต่างๆใน EnAS project ซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก Federal Ministry of Economics and Technology ได้สร้างระบบสายพานลำเลียงของ โดยสายพานนี้จะสาธิตการทำงานของตัวรับสัญญาณที่มีแหล่งพลังงานของตนเอง ลำเลียงของไปเรื่อยๆในวงจรที่ไม่สิ้นสุด โดยเดินเครื่องด้วยลมอัด

เครื่องยึดจับจะจับชิ้นงานกลมๆ ขึ้นมาจากจุดเริ่มต้นด้วยระบบสุญญากาศพาชิ้นงานไปในระยะทางสั้นๆก่อนที่จะส่งไปให้พาหนะลำเลียง พาหนะลำเลียงจะนำชิ้นงานกลับไปสู่จุดเริ่มต้นอีกครั้ง ทุกๆ ขั้นตอนถูกตรวจวัดด้วยเซนเซอร์เหมือนระบบทั่วๆ ไป แต่ตัวรับสัญญาณในเซนเซอร์ทุกตัวไม่ต้องใช้พลังงานจากภายนอกตัวมันเอง

ตัวอย่างเช่น Photodiode ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ไวต่อแสงมาก และสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงไปเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ มันจะเช็คว่าพาหนะลำเลียงมีชิ้นงานอยู่จริงหรือไม่ ถ้ามี ชิ้นงานจะไปบังแสงที่ควรจะตกกระทบบน photodiode เป็นสัญญาณให้นำชิ้นงานกลับไปสู่จุดเริ่มต้น โดยที่ Photodiode ได้พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์

อีกตัวอย่างหนึ่งคือ เซนเซอร์ความดันที่เฝ้าดูการทำงานของเครื่องยึดจับสุญญากาศ ในกรณีนี้ พลังงานจะได้มาจากเครื่องแปลงความถี่แบบไฟฟ้าแรงดัน (Piezoelectric flexural transducers) โดยวัสดุไฟฟ้าแรงดันที่ว่าเป็นเซรามิกที่สามารถกำเนิดกระแสไฟฟ้าได้เมื่อมีการโค้งงอ การโค้งงอเกิดขึ้นเมื่อมีการสวิตช์เปิดปิดปั๊มสุญญากาศ กระแสไฟฟ้าที่กำเนิดขึ้นมาก็เพียงพอที่จะส่งสัญญาณไปที่หน่วยควบคุมกลางโดยหน่วยควบคุมกลางเอาพลังงานมาจากลมอัดซึ่งมีในระบบอยู่แล้ว

ภายในสองปีข้างหน้า คาดว่าส่วนประกอบที่พึ่งตนเองได้ต่างๆในระบบสายพานลำเลียงนี้จะเริ่มถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม

ที่มา : sciencedaily.com­