الحصول على بيانات حرارية دقيقة في المصانع الذكية
إذا كنت ترغب في إنشاء مصنع ذكي، فالخطوة الأولى التي يجب اتخاذها هي التخلي عن استخدام أجهزة الاستشعار التقليدية. بصراحة، هذا أمر ضروري للغاية.
في أدوات معالجة الرقائق عالية السرعة، لا يمكن التعامل مع التأخير الناتج عن استخدام أجهزة الاستشعار التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام أداة استشعار مادية يعني ببساطة خطر التلوث. لهذا السبب نستخدم أنظمة الأشعة تحت الحمراء. فهي تسمح بالحصول على بيانات حرارية في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى لمس الرقاقة، ويتم نقل هذه البيانات مباشرة إلى أنظمة التحكم في المصنع. إنها طريقة فعالة للغاية.
لماذا نستخدم أنظمة الأشعة تحت الحمراء؟
الأمر كالتالي: معالجة الرقائق تتطلب توحيد درجة الحرارة على سطح الرقاقة. إذا كان هناك اختلاف في درجة الحرارة بمقدار بضع درجات على سطح رقاقة بقياس 300 مم، فهذا يعني أن الدفعة من الرقائق ستكون غير صالحة للاستخدام.
أجهزة الاستشعار التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء تستطيع قياس الإشعاع الصادر من السطح وتحويله إلى قيمة درجة الحرارة في الوقت الفعلي. الأفضل من ذلك، أنه لا يوجد “كتلة حرارية” يجب تسخينها. على عكس أجهزة الاستشعار التقليدية، التي تحتاج إلى وقت طويل لتغير درجة حرارتها، فإن أجهزة الأشعة تحت الحمراء توفر قيم درجة الحرارة الفورية.
إنها سريعة جدًا. وهذا يعني أن نظام التحكم في المصنع يمكنه اكتشاف أي ارتفاع في درجة الحرارة قبل أن يتسبب ذلك في مشاكل كبيرة.
جعل البيانات مفيدة فعلاً
الاستشعار أمر رائع، لكنه مجرد البداية. لتحقيق نظام ذكي حقًا، يجب أن تتمكن البيانات من التدفق بشكل فعال.
نقوم بضبط هذه الأنظمة بحيث تُنتج إشارات رقمية يمكن استخدامها في أنظمة الإنتاج الذكية. وبذلك، يمكنك الحصول على سجل مستمر لبيانات درجة الحرارة لكل رقاقة. هذا أمر مفيد للغاية لأغراض الصيانة؛ حيث يمكنك معرفة متى تبدأ عناصر التسخين في التدهور، وبالتالي استبدالها قبل أن تتلف تمامًا.
الجوانب الصعبة (لأن لا شيء مثالي)
الأشعة تحت الحمراء ليست حلاً سحريًا. يجب الحذر من قيم الانعكاس على السطح. إذا تغيرت قيم الانعكاس أثناء عملية المعالجة، فإن القراءات ستكون خاطئة. يجب ضبط الاستشعار بما يتناسب مع نوع المادة المستخدمة، وإلا فإن القراءات ستكون غير دقيقة.
بالإضافة إلى ذلك، هناك مشكلة خط الرؤية. إذا تراكمت بقايا العملية على العدسة، فإن ذلك سيعيق وصول الإشارات. والحل بسيط: يجب الحفاظ على نظافة العدسة، وبذلك ستكون القراءات دقيقة.