제조엔지니어는 모터 컨트롤러 고장으로 생산라인이 정지되는 답답함을 느낄 수 있지만, 이 컨트롤러를 수리하려면 수십 개의 연결선을 해체해야 한다. 기술자는 비슷한 모양을 가진 수백 개의 와이어 중에서 올바른 회로를 찾기 위해 와이어 하니스의 회로를 검색합니다. 원래 완료하는 데 몇 분 밖에 걸리지 않았지만 몇 시간이 걸렸습니다. 이러한 상황은 산업 환경에서 전기 연결로 인해 발생하는 문제를 강조합니다. 하드배선 시스템은 처음에는 비용 효과적인 것처럼 보이지만 장치의 수명주기 동안 악화되는 숨겨진 비효율성을 유발할 수 있으며 문제의 본질은 하드배선 연결의 엄격한 특성에 있습니다. 다행스럽게도 이제 산업용 등급 신뢰성을 유지하면서 끊임없이 변화하는 요구 사항을 충족할 수 있는 모듈식 커넥터 솔루션(그림 1)을 채택할 수 있습니다.
HARTING Han-Modular ® 모듈러 커넥터 시스템
그림 1: Han Modular ® 모듈러 커넥터 시스템. (이미지 출처: HARTING)
표준화된 산업접속기술의 탄생
1945년, Wilhelm HARTING은 전후 산업 발전에 기존 설계와 완전히 다른 연결 솔루션이 필요하다는 사실을 깨달았습니다. HARTING은 독일 민덴(Minden)의 작은 수리점에서 시작하여 나중에 HDC(Heavy Duty Connector)로 알려진 제품을 개발하여 오늘날에도 여전히 산업 연결 설계에 영향을 미치는 원칙을 확립했습니다.
초기에 군사 및 항공우주 응용 분야를 지배했던 원형 디자인과 비교하여 직사각형 커넥터 디자인의 구조는 획기적인 발전을 이루었습니다. 직사각형 구조는 산업용 제어 패널의 공간 활용도를 향상시키고 표준화된 설치 공간 내에서 더 높은 접촉 밀도를 달성합니다. Han 커넥터 시리즈는 1960년대 산업 붐이 일어나기 전에 출시되었으며, 견고하고 내구성이 뛰어난 표준화된 연결이 어떻게 여러 미디어를 처리하고 혹독한 공장 환경을 견딜 수 있는지를 보여줍니다.
Han Modular 기술은 입증된 원리를 직접적으로 계승하기 때문에 이러한 역사적 축적은 매우 중요합니다. 이는 기본 개념을 재창조하는 것이 아니라 검증된 디자인을 최신 재료, 제조 기술 및 통합 기능과 결합하는 것입니다.
모듈형 연결 시스템 설계 해체
HARTING의 Han Modular 기술은 모듈식 구성 접근 방식을 채택합니다. 엔지니어는 전력, 신호, 데이터, 공기 등과 같은 미디어의 특정 요구 사항을 기반으로 개별 모듈을 선택하고 이러한 건물 모듈을 특정 환경에 맞게 특별히 설계된 보호 인클로저에 결합할 수 있습니다.
Han Modular 모듈은 커넥터 구성 요소 내의 특정 미디어를 처리할 수 있습니다. 예를 들어 전원 모듈은 고강도 응용 분야에 16A ~ 200A 전류를 제공할 수 있고, 신호 모듈은 저전압 제어 회로를 지원할 수 있으며, 이더넷, 필드버스 또는 광섬유 연결을 위한 통신 모듈을 지원할 수 있습니다. 엔지니어는 동일한 조립 프레임워크 내에서 이러한 다양한 유형의 모듈을 결합할 수 있으므로 각 매체에 대해 별도로 커넥터를 설치할 필요가 없습니다. 보호 케이스는 소형 Han 6B에서 Han 48B 구성(그림 2)에 이르는 표준화된 케이스를 통해 모듈 조합을 위한 기계적 지원 및 환경적 밀봉을 제공하며 고강도/멀티미디어 요구 사항에 적합합니다.
HARTING Han 48B 스루 플레이트 설치 쉘
그림 2: 플레이트 설치 쉘을 통한 Han 48B의 예. (이미지 출처: HARTING)
적용의 심각도에 따라 환경 보호를 위해 등급별 밀봉 구조가 채택됩니다. 기본 IP65 보호 수준은 대부분의 생산 시설에서 흔히 발생하는 먼지 침투와 물 침투를 방지할 수 있습니다. 반면 Han Modular 커넥터는 더욱 강력한 IP69K 사양을 수행하고 식품 가공 및 의약품 생산에 필요한 고압 세척 절차를 견딜 수 있습니다.
Han Modular 커넥터는 여러 안전 기능을 통합하여 연결 오류를 제거합니다. 기계식 키 제어 시스템은 정확하게 일치하는 남성과 여성의 머리만 서로 연결할 수 있도록 하는 독특한 모양의 가이드 요소를 사용합니다. 이러한 물리적 설계를 통해 기술자가 호환되지 않는 커넥터를 연결하는 것을 방지할 수 있습니다. 이는 하드 와이어 연결에서 흔히 발생하는 배선 오류입니다. 키 제어 시스템은 시간이 지남에 따라 흐려지는 배선 라벨이나 회로도에 의존하지 않고 잘못된 연결을 직접적으로 완전히 제거할 수 있습니다.
HARTING과 DigiKey의 협력: Han Configurator 출시
커넥터 사양은 엔지니어링 작업 흐름에 많은 과제를 안겨주었습니다. 엔지니어는 여러 데이터 시트의 구성 요소 사양을 직접 상호 참조하고, 환경 등급을 확인하고, 각 커넥터의 호환성 요구 사항을 확인해야 합니다. 이 프로세스는 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이므로 프로젝트 진행에 영향을 미치고 선택 오류가 발생할 수 있습니다.
이 문제를 해결하기 위해 DigiKey와 HARTING은 구성 요소를 자동으로 확인하고 선택할 수 있는 통합 설계 도구를 공동으로 출시했습니다. 엔지니어는 Han Configurator®를 사용합니다. 구성기는 매체 유형, 정격 전류 및 보호 수준과 같은 시스템 요구 사항을 입력하고 구성 요소 호환성 및 공급 상태에 대한 실시간 피드백 정보를 받을 수 있습니다. 구성자는 규칙 기반 선택 논리를 채택하여 호환되지 않는 조합을 방지하고 선택 사항이 충돌할 때 대체 솔루션을 제공합니다. 또한 이 구성자는 구성된 구성 요소를 다양한 관점에서 표시할 수 있으므로 엔지니어는 조달 전에 기계적 호환성과 케이블 라우팅 요구 사항을 확인할 수 있습니다.
Han Configurator는 현재 가격 및 공급 상태가 포함된 BOM과 같은 완전한 문서를 생성할 수도 있습니다. DigiKey의 조달 시스템과 직접 통합하면 부품 목록을 수동으로 생성하고 주문 작업을 수행할 필요가 없습니다. 엔지니어는 사후 비교 도구를 사용하여 모듈식 및 유선 대안을 평가하거나 산업 간 애플리케이션의 출발점으로 사전 구성된 라이브러리를 평가할 수 있습니다.