Rumah
Tentang Fuji Electric
Cerita
Mencapai Prestasi Tinggi dan Kos Rendah dengan Salah Satu Peranti Terkecil di Dunia! Meter Aliran Ultrasonik—Alat Mesti Ada untuk Penjimatan Tenaga

Mencapai Prestasi Tinggi dan Kos Rendah dengan Salah Satu Peranti Terkecil di Dunia! Meter Aliran Ultrasonik—Alat Mesti Ada untuk Penjimatan Tenaga

Untuk mencapai kecekapan tenaga yang lebih besar, terdapat keperluan yang semakin meningkat untuk mengukur dan mengurus isipadu cecair dengan tepat yang mengalir melalui pelbagai paip. Fuji Electric telah membangunkan meter alir ultrasonik bersaiz tapak tangan yang boleh dipasang dalam susun atur paip yang sempit dan bersepah. Berkat usaha pakar meter aliran yang setia, keseimbangan antara pengurangan saiz dan prestasi tinggi dicapai. Kami menemu bual tiga pekerja yang terlibat dalam proses pembangunan.

Menyasarkan Peranti Bersaiz Telapak Tangan

Meter aliran ultrasonik adalah peranti yang digunakan untuk mengukur jumlah cecair yang mengalir melalui paip. Peranti ini telah lama digunakan di kilang kilang. Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, rangkaian aplikasi telah berkembang. Sebagai contoh, ia kini digunakan untuk mengurangkan kos dengan mengukur jumlah air tulen dan bahan kimia yang digunakan dalam kilang pembuatan semikonduktor, atau untuk mengawal jumlah haba pada setiap tingkat dengan melaraskan jumlah air sejuk dan air panas yang mengalir ke dalam penghawa dingin di bangunan dan pejabat.

Dengan keupayaan untuk mengambil ukuran dalam paip akhir, yang telah diabaikan pada masa lalu, peranti ini telah memainkan peranan penting dalam merealisasikan neutraliti karbon dan menjimatkan tenaga.

Meningkatkan kecekapan tenaga di tapak kerja dengan mengukur aliran dalam paip yang rumit

Walau bagaimanapun, kerana paip hujung adalah sempit dan jarak yang rapat, adalah sukar untuk memasang produk sedia ada di banyak lokasi.

Untuk menangani isu ini, Fuji Electric mula berusaha untuk mengurangkan saiz meter aliran ultrasonik. Matlamatnya adalah untuk mencipta peranti bersaiz tapak tangan.

Meter aliran ultrasonik baru-baru ini dibangunkan oleh Fuji Electric adalah lebih kecil daripada telefon pintar.

Tidak Pernah Jemu Selepas 36 Tahun Berbakti Bekerja

Encik Kishiro dari Jabatan Pembangunan Teknologi Mengukur

Usaha untuk membangunkan meter aliran ultrasonik yang boleh digunakan untuk paip sempit (diameter 8 mm hingga 32 mm) di loji pembuatan semikonduktor bermula pada Jun 2021.

Ketua projek ialah Encik Kishiro dari Jabatan Pembangunan Teknologi Pengukuran, seorang pekerja berpengalaman yang telah berkhidmat dengan syarikat selama 36 tahun. Sejak menyertai syarikat itu, beliau telah menumpukan dirinya kepada pembangunan meter aliran. Seorang lelaki yang tidak banyak berkata-kata, sikap renungannya yang mendalam merangkumi imej seorang jurutera. Cik Miyamoto, yang telah bekerja dengan Kishiro selama 13 tahun, memuji Kishiro sebagai "serupa dengan Tuhan meter alir."

"Saya tidak pernah jemu membangunkan meter alir, walaupun selepas bertahun-tahun. Untuk produk ini, sebaik sahaja saya mula berfikir tentang cara untuk menjadikannya lebih kecil, saya tidak dapat berhenti," Kishiro ketawa.

Selepas Siap Prototaip, Peristiwa Tidak Dijangka

Terdapat dua cabaran dalam mengurangkan meter alir ultrasonik kepada saiz tapak tangan: (1) menyepadukan dua peranti yang sebelumnya berasingan (pemancar aliran dan pengesan), dan (2) memudahkan litar untuk mengurangkan papan litar kepada kurang daripada sepersepuluh daripada kawasan sebelumnya.

"Biasanya, ia mengambil masa tiga tahun untuk membangunkan produk, tetapi kerana syarikat lain juga membuat produk yang serupa, kami dikehendaki menghantarnya secepat satu setengah tahun," kata Kishiro. "Ia adalah sukar kerana kami perlu membuat papan litar dan penderia baharu, tetapi peringkat awal pembangunan berjalan dengan lancar," kata Kishiro.

Sebuah prototaip telah dibina tujuh bulan kemudian, pada Januari 2022. Tetapi kemudian, mereka menghadapi masalah yang tidak dijangka. Ketepatan pengukuran tidak menjadi seperti yang diharapkan. Nampaknya tidak terdapat sebarang masalah prestasi dengan bahagian individu, tetapi apabila ia digabungkan, papan litar mahupun penderia tidak berfungsi seperti yang diharapkan.

Sebulan berlalu, tetapi tiada penyelesaian ditemui. Kishiro mengarahkan pasukan untuk membahagikan masalah kepada beberapa bahagian, jadi mereka mula menyiasat setiap bahagian untuk isu.

Ketepatan Bergantung pada Keserasian Sensor!

Dalam meter aliran ultrasonik, dua penderia yang dipasang pada bahagian luar paip menghantar denyutan ultrasonik secara menyerong dari bahagian hulu dan hilir, dan kadar aliran diukur berdasarkan perbezaan masa yang disebabkan oleh pergerakan bendalir.

Dengan menggunakan denyutan ultrasonik yang dihantar secara menyerong antara penderia hulu dan hilir yang dipasang pada bahagian luar paip, kadar aliran diukur dengan mengesan perbezaan masa yang diperolehi oleh aliran bendalir.

Cik Miyamoto dari Jabatan Pembangunan Teknologi Mengukur

"Jika paip sempit, jarak yang boleh diukur adalah lebih pendek, menjadikannya sukar untuk mengekalkan ketepatan yang tinggi," kata Miyamoto, yang ditugaskan untuk membangunkan sensor itu. Mereka juga mendapati bahawa perbezaan individu kecil antara kedua-dua penderia berpasangan mengakibatkan ketepatan yang lemah.

"Penderia mempunyai keserasian. Kami dapat menyelesaikan masalah dengan mengukur ciri kedua-dua penderia dan mencari pasangan yang berfungsi dengan baik bersama-sama," kata Miyamoto.

Detik Eureka dalam Mandian

Sementara itu, Kishiro telah membingungkan tentang satu lagi masalah yang sukar.

Produk yang sepersepuluh daripada saiz produk sedia ada akan mengekalkan haba. Mereka telah berjaya mengurangkan penggunaan kuasa kepada satu pertiga dengan menurunkan voltan ke had. Ini sepatutnya berfungsi secara teori, tetapi haba kekal. "Pandangan saya terlalu optimistik," Kishiro merenung.

Suatu hari pada bulan Februari, Kishiro pulang ke rumah, masih tanpa penyelesaian. Ia adalah 30 minit berjalan kaki. Angin sejuk menyengat. Di rumah, dia terus mandi. Kemudian, di dalam tab mandi, dia terfikir bahawa mereka harus meneruskan dan menambah litar bekalan kuasa lain.

"Menambah litar adalah mahal, jadi saya telah mengelaknya tanpa berfikir panjang. Tetapi tidak kira apa cara anda melihatnya, menambah litar adalah pilihan terbaik. Saya membuat cadangan itu serta-merta pada hari berikutnya," ingat Kishiro.

Apabila bahagian tersebut diubah suai dan dipasang semula pada Jun 2022, ketepatan melebihi jangkaan, menghasilkan beberapa hasil terbaik dalam industri. Kami juga dapat meminimumkan kos, yang telah menjadi kebimbangan.

Rasa Pertumbuhan Peribadi Melalui Penglibatan dalam Keseluruhan Proses

Encik Masuda dari Jabatan Pembangunan Teknologi Mengukur

Baru sahaja menyertai syarikat itu pada TK2023, Encik Masuda bertanggungjawab menilai prestasi produk akhir. Beliau telah ditugaskan ke pasukan pembangunan meter aliran sejurus selepas menamatkan latihan untuk pekerja baharu.

Sebagai seorang pelajar, Masuda meneliti optik kuantum. Mengenai keputusannya untuk bekerja untuk pengilang dalam bidang yang berbeza daripada pengkhususannya, dia menerangkan, "Alat pengukur amat diperlukan dalam penyelidikan optik kuantum. Fuji Electric menawarkan pelbagai jenis peralatan pengukur, termasuk meter alir, dan saya fikir ia akan menarik untuk bekerja untuk syarikat yang membuat perkara yang saya biasa."

Apabila dia mula-mula ditugaskan ke pasukan pembangunan, dia tidak mempunyai pengetahuan tentang papan litar meter aliran. Tetapi melalui ujian prestasi berulang, dia secara beransur-ansur memperoleh keupayaan untuk memahami pelbagai konsep yang lebih luas.

"Daripada mereka bentuk papan litar baharu kepada mencari punca isu, peluang untuk terlibat dalam keseluruhan proses membuatkan saya rasa pertumbuhan peribadi," kata Masuda.

Meneroka Cara Bekerja Selepas Cuti Menjaga Anak

Pada Jun 2024, selepas menyelesaikan pembangunan meter aliran ultrasonik, Miyamoto mengambil cuti bersalin dan penjagaan anak. Apabila dia kembali bekerja sepuluh bulan kemudian, dia melihat perkara yang tidak pernah dilihatnya sebelum ini.

"Apabila saya kembali bekerja selepas sekian lama tidak hadir, saya rasa orang lain telah membantu saya. Walaupun semasa saya tiada, pegawai atasan dan rakan sekerja saya membuat tindakan susulan terhadap kerja saya, dan kebaikan mereka benar-benar berkesan."

Pembangunan melibatkan banyak kerja yang hanya boleh dilakukan di tapak. Walau bagaimanapun, Miyamoto kini bekerja dari jauh satu hari seminggu sambil dia mengharungi cabaran untuk mengimbangi kerja dan penjagaan anak. Pekerja yang mempunyai anak-anak sedang meneroka cara bekerja sambil bertukar-tukar maklumat dan berunding antara satu sama lain.

"Seorang pekerja lelaki di jabatan saya merancang untuk mengambil cuti menjaga anak. Jika ada apa-apa yang boleh saya lakukan, saya ingin membantu," Miyamoto menceritakan.

Tiada Garis Penamat dalam Penyelidikan

Meter aliran ultrasonik S-Flow bersaiz tapak tangan mudah dipasang. Tanpa perlu memotong paip, sesiapa sahaja boleh memasangnya dengan mudah dengan satu pemutar skru.

Pemasangan mudah menggunakan pemutar skru tunggal.

Sebagai langkah seterusnya, pasukan sedang membangunkan meter aliran ultrasonik untuk paip sistem penghawa dingin di bangunan dan pejabat. Meter aliran baharu akan dilengkapi dengan Bluetooth. Ini akan membolehkan penyelenggaraan dilakukan melalui penghantaran wayarles menggunakan tablet dan peranti lain, menghapuskan keperluan pekerja untuk memeriksa paip siling secara manual.

Pasukan ini terus maju setiap hari, menyasarkan untuk menyelesaikan pembangunan menjelang akhir TK2025.

Kami meminta tiga pekerja ini untuk menulis mesej kepada pelajar dan berkongsi fikiran mereka.
Kishiro (kiri), yang menulis "Perancangan dan Usaha Penuh," menceritakan, "Tarikh akhir menjadikan kerja mencabar, tetapi perancangan dan usaha sepenuhnya akan menjadi kekuatan anda." Miyamoto (tengah) menulis "Keep Thinking Together," menjelaskan, "Tempat kerja penuh dengan profesional, jadi apabila keadaan tidak berjalan lancar, anda boleh mencari jalan dengan terus menyatukan fikiran anda." Masuda (kanan), yang menulis “Cuba Saja,” menjawab, “Apabila ada sesuatu yang saya tidak faham pada mulanya, perkara yang pertama saya lakukan ialah mencubanya untuk memahaminya.”

Dengan 36 tahun pembangunan meter alir di bawah tali pinggangnya, Kishiro menceritakan, "Projek pembangunan ini mengajar kami betapa padatnya meter alir ultrasonik. Ia kini berdiri sebagai salah satu peranti terkecil di dunia seumpamanya. Ia memberi ganjaran dan menyeronokkan untuk dapat terus menyahut cabaran baharu dalam kerja saya."

Tiada garis penamat dalam penyelidikan. Cabaran baharu yang akan dihadapi oleh masyarakat untuk bergerak ke hadapan juga akan diselesaikan dengan sikap ingin tahu yang tidak henti-henti pakar.