تنظیم دقیق دما در کارخانههای هوشمند
اگر در حال ساخت یک کارخانه هوشمند برای صنعت ۴.۰ هستید، احتمالاً متوجه شدهاید که روشهای قدیمی برای کنترل دما دیگر کافی نیستند. آن هیترهای مقاومتی سنتی؟ خیلی کند عمل میکنند. وقتی که کل خط تولید به صورت دیجیتالی و با سرعت بالا کار میکند، نمیتوانیم منتظر بمانیم تا فضای مورد نظر گرم شود.
به همین دلیل از سیستمهای مادون قرمز که با شرایط خلأ سازگار هستند، استفاده میکنیم. این سیستمها در واقع به عنوان «کلید روشنکننده» برای کنترل دما عمل میکنند.
واقعیت کنترل دما در شرایط خلأ
مشکل اصلی در شرایط خلأ این است که جابجایی گرما امکانپذیر نیست؛ هیچ هوایی برای انتقال گرما وجود ندارد. در چنین شرایطی، تنها راه، استفاده از امواج مادون قرمز است.
در عوض اینکه سعی کنیم کل فضای مورد نظر را گرم کنیم، فرستندههای مادون قرمز فوتونها را مستقیماً به روی ویفرها یا سطوح مورد نظر ارسال میکنند. با استفاده از امواج مادون قرمز کوتاه، میتوانیم انرژی را در یک ناحیه مشخص متمرکز کنیم؛ این کار باعث میشود دما به سرعت به مقدار مورد نظر برسد. علاوه بر این، دیگر نیازی نیست انرژی زیادی را صرف گرم کردن دیوارههای محفظه کنیم.
استفاده مؤثر از دادهها
«کارخانه هوشمند» در واقع فقط یک اصطلاح ظاهری است، اگر از دادههای حاصل شده استفاده نکنیم. ما این سیستمها را طوری تنظیم میکنیم که بتوانند مستقیماً با کنترلکنندههای PLC ارتباط برقرار کنند. این کار به ما امکان میدهد تا توان مورد نیاز را بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسورها، در زمان واقعی تنظیم کنیم. دیگر نیازی نیست حدس بزنیم که آیا فرآیند گرم کردن در مسیر درستی است یا خیر. وقتی این سیستمها به یک هاب مرکزی متصل میشوند، میتوانیم دقیقاً ببینیم که هر ویفر چه مقدار انرژی مصرف میکند. در نتیجه، گرم کردن دیگر فقط یک هزینه اضافی نیست، بلکه یک شاخصی است که میتوانیم آن را بهینه کنیم.
معایب این روش
البته، این روش نیز معایبی دارد. آرایههای مادون قرمز با تراکم بالا، مقدار زیادی انرژی مصرف میکنند. اگر پانلهای الکتریکی شما برای مقابله با این جریانهای بالا طراحی نشده باشند، ممکن است در هنگام افزایش سریع دما، کلیدهای قطع برق فعال شوند. این وضعیت چندان خوبی نیست.
همچنین باید مراقب فرستندههای مادون قرمز نیز باشیم؛ آنها پس از مدتی فرسوده میشوند. من همیشه توصیه میکنم که زمان تعویض این قطعات را به طور دقیق تعیین کنیم. جایگزین کردن قطعات در بعدازظهر روز سهشنبه، بسیار ارزانتر از این است که یک مشکل فنی باعث از بین رفتن کل محموله ویفرها در ساعت ۳ صبح شود.
چرا این موضوع مهم است؟
در نهایت، تولید دیجیتال در واقع به معنای چابکی است. با استفاده از مادون قرمز، میتوانیم تمام پروفایلهای دمایی را با چند کلیک در نرمافزار تغییر دهیم. نیازی به تعمیرات مکانیکی یا توقف فرآیند تولید نیست. همچنین، میزان انرژی مصرفی کمتر میشود و فرآیندهای تولید سریعتر انجام میشوند. این کار باعث میشود کل فرآیند تولید روانتر شود.