Автоматический процесс выпечки печатных плат

Модернизация и управление процесса выпечки печатных плат

Готовые решения и реализованные проекты с использованием IOT-технологий >> Промышленный Интернет вещей и Промышленность 4.0

Автоматический процесс выпечки печатных плат

Вступление

Запекание часто используется в производстве печатных плат (ПП), обычно после печати, пайки или нанесения покрытия в качестве процесса отверждения. Заготовки выпекаются при ступенчатой температуре на разных по длине изделиях, и для их выпечки требуются различные профили. Традиционно процесс выпечки управляется вручную техником, а это значит, что если что-то пойдет не так, то может испортиться вся партия заготовок, а финансовые потери могут быть значительными. Хуже того, так как традиционное оборудование для выпечки печатных плат не подключено к сети и компьютерам, в базе данных нет полных записей для отслеживания и выявления проблем.  

Тайваньская электронная компания, которая предоставляет OEM-услуги для микро-модулей и пользовательских полупроводниковых пакетов, а также сборки печатных плат захотела автоматизировать процесс выпечки печатных плат и улучшить управление активами и обратилась за помощью в компанию по автоматизации MiRLE.

Вместе они решили использовать аппаратно-программное решение Advantech при построении системы автоматизации выпечки печатных плат и мониторинга процесса.  

Благодаря решению Advantech, операторам осталось лишь заранее сконфигурировать профили выпечки и сохранить их в БД, а затем с помощью портативного сканера отсканировать штрих-код на каждой партии заготовок в ожидании выпечки. При сканировании считываются производственные данные партии, такие как серийные номера и требуемая температура, система автоматически инициирует процесс выпечки и регулирует температуру на различных этапах в соответствии с соответствующей программой выпечки. И все это без необходимости ручных операций на протяжении всего процесса выпечки.

Каждая печь  контролируется интеллектуальным граничным сервером (компактный мощный ПК, предоставленный Advantech), который реализует процесс, детали и ведет записи всех циклов выпечки для последующего просмотра. Данные подключаются к внутреннему серверу и интегрируются с системой управления производством (MES) компании. Это делает систему автоматизации и мониторинга выпечки "краеугольным камнем" в стремлении компании обновить и автоматизировать производственные операции при помощи технологий Интернета вещей.

Требования к решению

В рамках проекта необходимо было разместить один промышленный компьютер сбоку от каждой печи, который был подключен к блоку управления печи,  для контроля и  автоматизации процесса выпечки. Системные требования требовали интеллектуального граничного сервера, обеспечивающего комбинированные функции анализатора данных, шлюза Интернета вещей и базы данных. Более того, граничный сервер должен был обеспечивать как минимум 4 последовательных порта RS-485 - один для подключения к считывателю штрих-кода, один для контроллера температуры печи, а два других для дополнительных модулей сбора данных, которые собирают данные о конкретных циклах выпечки, а также об измерении потока продукции.
Помимо автоматизации, системе также требовалось удаленное управление оборудованием, поэтому на сервере необходимо было установить программное обеспечение для управления оборудованием / устройствами, чтобы сотрудники могли понимать все операции и при необходимости выполнять функции управления активами. Программные инструменты включают API-интерфейсы Restful для облегчения передачи данных между полевыми операциями и внутренними информационными системами, такими как производственная система управления (MES) компании, для более высокого уровня интеграции Индустрии 4.0.

Решение

Для этой системы автоматизации выпечки и управления мониторингом Advantech предоставила ряд периферийных интеллектуальных серверов EIS-D120 для развертывания в полевых условиях. Поскольку серверы имеют несколько последовательных портов и беспрецедентную масштабируемость, клиенты могут подключать устройства полевого оборудования, в данном случае контроллеры печей, портативные считыватели штрих-кода и модули сбора данных Advantech ADAM.

Каждый продукт Advantech EIS поставляется с предустановленной платформой Advantech WISE-PaaS / DeviceOn IoT, которая предоставляет программное обеспечение для управления устройствами IoT и инструменты разработки приложений IoT для разработчиков систем для проектирования и разработки системных функций, включая сбор данных, Интернет-шлюз, удаленное управление мониторингом и т. д. Они также могут использовать средство создания информационных панелей, содержащееся в наборе инструментов разработки, чтобы настроить панели мониторинга для визуализации данных и использовать другие API-интерфейсы для установления соединений с другими системами приложений для более высокой внутренней интеграции.

Для сбора и передачи данных ПО Advantech WISE-PaaS / DeviceOn предоставляет системным интеграторам комплект средств разработки, позволяющий легко разрабатывать плагины для преобразования разнородных протоколов промышленной полевой связи в унифицированным языком Интернета вещей, что позволяет адаптировать систему к различным цехам и средам и успешно получить машинные данные, которые иначе получить трудно. Эта функция шлюза серверов Advantech EIS обеспечивает целостную интеграцию данных и приложений для интеллектуальной автоматизации.

Преимущества

  • Заменяет традиционную ручную практику в процессе выпечки печатных плат автоматическим контролем и мониторингом, сокращая количество человеческих ошибок в операциях и улучшая производительность и доходность.
  • Создает цифровые записи для процесса выпечки печатных плат, чтобы пользователи могли отслеживать рабочее состояние хлебопекарных печей, а также обеспечивать отслеживаемость производственной информации для будущих уточнений.
  • Обеспечивает кроссплатформенную интеграцию с другими информационными системами клиентов, такими как MES, чтобы оптимизировать рабочий процесс и управление оборудованием для повышения эффективности.

Оборудование, которое можно использовать для реализации решения

8-ми канальный модуль аналогового ввода Advantech ADAM-4017 с интерфейсом RS-485 и Modbus/RTU

Модуль АЦП ADAM-4017

8-канальный дифференциальный модуль аналогового ввода с 16 бит АЦП Advantech ADAM-4017 с RS-485 и Modbus/RTU

Программное обеспечение WebAccess и Edge SRP WISE-PaaS/EdgeLink

WISE-PaaS/EdgeLink

Программное обеспечение WISE-PaaS/EdgeLink, связь данных от границы к облаку