Tác động của ánh sáng trong chiếu sáng nhà xưởng sản xuất

Ánh sáng trong nhà xưởng không chỉ để "nhìn thấy". Mỗi thông số của hệ chiếu sáng, từ độ rọi, nhiệt độ màu đến độ chói và độ nhấp nháy, đều tác động trực tiếp đến năng suất, tỷ lệ lỗi sản phẩm, sự an toàn và cả sức khỏe của người lao động. Bài viết này đi vào từng thông số cụ thể và cho bạn con số tham chiếu theo TCVN 7114-1, để bạn biết chỉnh cái gì sẽ đổi được kết quả gì.

Nếu bạn muốn nhìn bức tranh rộng hơn về vai trò con người, an toàn lao động và nhà máy xanh, hãy đọc thêm bài kỷ nguyên mới của nhà xưởng sản xuất. Còn phần điều khiển và tự động hóa chiếu sáng nằm ở bài nhà xưởng thông minh tại Việt Nam.

Ánh sáng tác động trực tiếp đến năng suất và an toàn

Trong một xưởng sản xuất, mắt người là công cụ làm việc chính ở gần như mọi công đoạn: gia công, lắp ráp, đọc nhãn, kiểm tra ngoại quan. Khi ánh sáng thiếu hoặc sai, mắt phải điều tiết nhiều hơn, công nhân mỏi nhanh, thao tác chậm lại và bỏ sót lỗi. Ngược lại, một hệ chiếu sáng đạt chuẩn giúp phát hiện lỗi sớm, giảm phế phẩm và hạ rủi ro tai nạn tại các khu vực có máy móc chuyển động.

Điểm mấu chốt là mỗi khu vực có yêu cầu riêng. Lối đi, kho chứa, khu gia công thô và khu kiểm tra chất lượng cần các mức sáng và chất lượng ánh sáng khác nhau. Chiếu đều một mức cho cả xưởng vừa tốn điện ở chỗ không cần, vừa thiếu sáng ở chỗ quan trọng. Các phần dưới đây tách từng thông số để bạn thấy rõ tác động của nó.

Độ rọi (lux) bao nhiêu là đủ cho từng khu vực?

Độ rọi là lượng ánh sáng chiếu tới bề mặt làm việc, đo bằng lux. Đây là thông số ảnh hưởng mạnh nhất đến tốc độ và độ chính xác của thao tác. TCVN 7114-1 quy định mức độ rọi duy trì theo nhóm công việc, bạn có thể tham chiếu nhanh như sau:

• Lối đi, khu lưu kho ít thao tác: khoảng 100 đến 150 lux.
• Gia công thô, hàn, kho có thao tác thường xuyên: khoảng 200 đến 300 lux.
• Lắp ráp mức trung bình, dây chuyền chung: khoảng 300 đến 500 lux.
• Lắp ráp tinh vi, gia công chính xác: khoảng 500 đến 750 lux.
• Kiểm tra chi tiết, phân loại, kiểm soát chất lượng: từ 750 đến 1000 lux.

Con số cụ thể còn tùy cấp công việc và tuổi lao động, nhưng nguyên tắc chung là khu càng đòi hỏi tinh mắt thì độ rọi càng cao. Nếu bạn cần cách quy đổi từ lux mục tiêu ra số lượng đèn, xem hướng dẫn 6 bước tính toán sơ bộ hệ thống chiếu sáng nhà xưởng và bảng tiêu chuẩn đầy đủ trong bài tiêu chuẩn ánh sáng nhà xưởng.

Nhiệt độ màu (CCT) ảnh hưởng thế nào đến sự tỉnh táo?

Nhiệt độ màu, đo bằng Kelvin, quyết định ánh sáng ngả vàng ấm hay trắng lạnh. Trong nhà xưởng sản xuất, dải trung tính đến trắng ngày (khoảng 4000K đến 5700K) được dùng phổ biến vì cho cảm giác sáng rõ, giúp mắt phân biệt chi tiết tốt và duy trì sự tỉnh táo. Ánh sáng trắng gần với ánh sáng ban ngày có xu hướng giảm cảm giác buồn ngủ, hữu ích cho ca ngày và các khu cần tập trung cao.

Với nhà máy chạy nhiều ca, việc điều chỉnh nhiệt độ màu theo thời gian trong ngày (ánh sáng vì sức khỏe) giúp cân bằng nhịp sinh học của công nhân. Đây là chủ đề chuyên sâu, bạn đọc thêm ở bài kỷ nguyên mới của nhà xưởng sản xuất. Điều quan trọng cần nhớ: chọn CCT theo tính chất công việc và nhịp ca, không chọn theo cảm tính.

Chỉ số hoàn màu (CRI) quan trọng ra sao với kiểm tra chất lượng?

CRI (Ra) cho biết ánh sáng tái hiện màu sắc trung thực đến đâu so với ánh sáng tự nhiên, thang tối đa là 100. Với khu vực sản xuất chung, ánh sáng có CRI từ 80 trở lên là đủ. Nhưng ở các công đoạn liên quan đến màu, như kiểm tra ngoại quan, phân loại theo màu, in ấn, dệt nhuộm hay lắp ráp điện tử nhìn mã màu linh kiện, bạn nên chọn CRI từ 90 trở lên.

Tác động rất thực tế: CRI thấp làm hai màu gần nhau trông giống nhau dưới ánh đèn, dẫn tới nhận diện sai và lọt lỗi ra khỏi chuyền. Đây là lý do POTECH ưu tiên chip LED Nichia của Nhật cho các dòng đèn nhà xưởng, vì khả năng hoàn màu và giữ màu ổn định theo thời gian, phù hợp với các khu vực đòi hỏi độ chính xác về màu.

Độ đồng đều và chống chói (UGR) tác động gì đến mắt?

Hai thông số ít được để ý nhưng ảnh hưởng lớn đến sự thoải mái của mắt là độ đồng đều và độ chói. Độ đồng đều (U0) là tỷ số giữa độ rọi thấp nhất và độ rọi trung bình trên mặt làm việc. Vùng làm việc nên đạt U0 từ 0,6 trở lên, vùng kiểm tra khắt khe hướng tới 0,7, còn lối đi có thể chấp nhận thấp hơn. Ánh sáng loang lổ sáng tối bắt mắt phải liên tục điều tiết khi di chuyển giữa các vùng, gây mỏi nhanh.

UGR (Unified Glare Rating) đánh giá mức chói khó chịu. Theo TCVN 7114-1, khu gia công thường giới hạn UGR khoảng 22, khu lắp ráp và kiểm tra hướng tới 19, còn công đoạn nhìn màu tinh vi thì thấp hơn nữa. Chói cao làm công nhân nheo mắt, đau đầu và tăng nguy cơ thao tác sai. Đèn có góc chiếu và kính tán quang hợp lý, lắp đúng độ cao, sẽ kiểm soát được UGR mà không hy sinh độ rọi.

Nhấp nháy (flicker) gây hại gì trong khu có máy quay?

Nhấp nháy là dao động nhanh của quang thông mà mắt thường không nhận ra, nhưng não và hệ thần kinh vẫn chịu tác động: mỏi mắt, đau đầu, giảm tập trung sau thời gian dài. Nguy hiểm hơn cả là hiệu ứng hoạt nghiệm trong khu có trục quay, băng tải hay lưỡi cắt: dưới ánh đèn nhấp nháy, bộ phận đang quay có thể trông như đứng yên hoặc quay chậm, khiến công nhân đưa tay vào và gặp tai nạn.

Yếu tố quyết định độ nhấp nháy là chất lượng bộ nguồn (driver). Tiêu chuẩn IEEE 1789 khuyến nghị ngưỡng an toàn cho mức nhấp nháy theo tần số. Đây là lý do POTECH dùng nguồn Mean Well cho các dòng đèn công nghiệp, giúp giữ độ gợn dòng thấp và ánh sáng ổn định. Nếu hệ thống có điều chỉnh độ sáng, bạn cần driver dimmable đúng loại để không sinh nhấp nháy khi giảm sáng, chi tiết ở bài đèn LED nhà xưởng điều chỉnh độ sáng.

Làm sao chọn giải pháp chiếu sáng tối ưu cho nhà xưởng của bạn?

Tổng hợp lại, một hệ chiếu sáng tốt cho sản xuất cần đủ độ rọi theo từng khu, nhiệt độ màu phù hợp nhịp ca, CRI đạt yêu cầu công việc, độ đồng đều cao, chống chói tốt và không nhấp nháy. Sáu yếu tố này gắn với nhau: nâng cái này mà bỏ cái kia thì kết quả vẫn không đạt. Vì vậy nên bắt đầu từ đặc thù công việc của từng khu vực rồi mới chọn đèn và bố trí.

POTECH tư vấn thiết kế chiếu sáng dựa trên tiêu chuẩn TCVN 7114-1, mô phỏng độ rọi và độ đồng đều trước khi thi công, để mỗi khu vực đạt đúng thông số cần thiết mà vẫn tiết kiệm điện. Nếu bạn đang quy hoạch hoặc cải tạo hệ thống chiếu sáng, hãy liên hệ POTECH để được khảo sát và tư vấn. Ánh sáng đúng chuẩn là một khoản đầu tư trả lại bằng năng suất cao hơn, ít lỗi hơn và một môi trường làm việc an toàn hơn.

Để áp dụng các thông số ánh sáng ở trên vào thực tế nhà xưởng, hãy tham khảo dải đèn LED nhà xưởng của POTECH, ví dụ Đèn LED Nhà Xưởng UFO Serie H 200W chip Lumileds, kèm tư vấn thiết kế chiếu sáng và bảo hành 3-5 năm.