Автоматичний процес випікання друкованих плат

Модернізація і управління процесу випікання друкованих плат

Готові рішення та реалізовані проекти з використанням IOT-технологій >> Промисловий Інтернет речей і промисловості 4.0

Автоматичний процес випікання друкованих плат

Вступ

Запікання часто використовується у виробництві друкованих плат (ДП), зазвичай після друку, пайки чи нанесення покриття в якості процесу затвердіння. Заготовки випікаються при східчастій температурі на різних по довжині виробах, та для їх випікання потрібні різні профілі. Традиційно процес випікання керується вручну техніком, а це значить, що якщо щось піде не так, то може зіпсуватись уся партія заготовок, а фінансові втрати можуть бути значними. Більш того, через те що традиційне обладнання для випікання друкованих плат не під'єднано до мережі та комп'ютерам -  в базі даних немає повних записів для відстеження та виявлення проблем.  

Тайванська електронна компанія, що надає OEM-послуги для мікро-модулів і призначених для користувача напівпровідникових пакетів, а також збірки друкованих плат захотіла автоматизувати процес випічки друкованих плат і поліпшити управління активами та звернулася за допомогою в компанію по автоматизації MiRLE.

Разом вони вирішили використати апаратно-програмне рішення Advantech при побудові системи автоматизації випікання друкованих плат та моніторингу процесу.  

Завдяки рішенню Advantech, операторам залишилося лише заздалегідь сконфігурувати профілі випічки і зберегти їх в БД, а потім за допомогою портативного сканера відсканувати штрих-код на кожній партії заготовок в очікуванні випічки. При скануванні зчитуються виробничі дані партії, такі як серійні номери і необхідна температура, система автоматично ініціює процес випічки і регулює температуру на різних етапах відповідно до конкретної програми випічки. І все це без необхідності ручних операцій протягом усього процесу випічки.

Кожна піч контролюється інтелектуальним граничним сервером (компактний потужний ПК, наданий Advantech), який реалізує процес, деталі і веде записи всіх циклів випічки для подальшого перегляду. Дані підключаються до внутрішнього сервера і інтегруються з системою управління виробництвом (MES) компанії. Це робить систему автоматизації і моніторингу випічки "наріжним каменем" в прагненні компанії оновити і автоматизувати виробничі операції за допомогою технологій Інтернету речей.

Вимоги до рішення

В межах проекту необхідно було розмістити один промисловий комп'ютер збоку від кожної печі, який був підключений до блоку управління печі, для контролю і автоматизації процесу випічки. Системні вимоги вимагали інтелектуального граничного сервера, що забезпечує комбіновані функції аналізатора даних, шлюзу Інтернету речей та бази даних. Більш того, граничний сервер повинен був забезпечувати як мінімум 4 послідовних порти RS-485 - один для підключення до зчитувача штрих-коду, один для контролера температури печі, а два інших для додаткових модулів збору даних, які збирають дані про конкретних циклах випічки, а також вимірювання потоку продукції.
Окрім автоматизації, системі також було потрібне віддалене керування обладнанням, тому на сервері необхідно було встановити програмне забезпечення для управління обладнанням / пристроями, щоб співробітники могли розуміти всі операції та за необхідності виконувати функції управління активами. Програмні інструменти включають API-інтерфейси Restful для полегшення передачі даних між польовими операціями та внутрішніми інформаційними системами, такими як виробнича система управління (MES) компанії, для більш високого рівня інтеграції Індустрії 4.0.

Рішення

Для цієї системи автоматизації випікання та керування моніторингом Advantech надала ряд периферійних інтелектуальних серверів EIS-D120 для розгортання в польових умовах. Оскільки сервери мають декілька послідовних портів та безпрецедентну масштабованість, клієнти можуть підключати пристрої, в цьому випадку контролери печей, портативні зчитувачі штрих-коду та модулі збору даних Advantech ADAM.

Кожен продукт Advantech EIS поставляється з попередньо встановленою платформою Advantech WISE-PaaS / DeviceOn IoT, яка надає ПЗ для управління пристроями IoT і інструменти розробки додатків IoT та системних функцій для розробників систем для проектування, включаючи збір даних, Інтернет-шлюз, віддалене управління моніторингом і т. д. Вони також можуть використовувати засіб створення інформаційних панелей, що міститься в наборі інструментів розробки, щоб налаштувати панелі моніторингу для візуалізації даних і використовувати інші API-інтерфейси для встановлення з'єднань з іншими системами додатків для більш високої внутрішньої інтеграції.

Для збору і передачі даних ПЗ Advantech WISE-PaaS / DeviceOn надає системним інтеграторам комплект засобів розробки, що дозволяє легко розробляти плагіни для перетворення різнорідних протоколів промислової польового зв'язку в уніфіковану мову Інтернету речей, що дозволяє адаптувати систему до різних цехів та середовищ і успішно отримати машинні дані, які інакше отримати важко. Ця функція шлюзу серверів Advantech EIS забезпечує цілісну інтеграцію даних і додатків для інтелектуальної автоматизації.

Переваги

  • Замінює традиційну ручну практику в процесі випічки друкованих плат автоматичним контролем і моніторингом, скорочуючи кількість людських помилок в операціях, покращує продуктивність і прибутковість.
  • Створює цифрові записи для процесу випічки друкованих плат, щоб користувачі могли відслідковувати робочий стан печей, а також забезпечувати відстеження виробничої інформації для майбутніх уточнень.
  • Забезпечує кросплатформенну інтеграцію з іншими інформаційними системами клієнтів, такими як MES, щоб оптимізувати робочий процес і управління обладнанням для підвищення ефективності.

Обладнання, яке може бути використаним в цьому рішенні

8-ми канальний модуль аналогового введення Advantech ADAM-4017 з інтерфейсом RS-485 і Modbus / RTU

Модуль АЦП ADAM-4017

8-ми канальний диференційний модуль аналогового введення з 16 біт АЦП Advantech ADAM-4017 з RS-485 і Modbus / RTU

Програмне забезпечення WebAccess та Edge SRP WISE-PaaS/EdgeLink

WISE-PaaS/EdgeLink

Програмне забезпечення WISE-PaaS/EdgeLink, зв'язок даних від границі до хмари