System kontroli płytek drukowanych „3D-AOI z serii VT-S10”

Po raz pierwszy w branży innowacyjna technologia obrazowania i sztucznej inteligencji zastosowana w nowym systemie kontroli płytek drukowanych z serii VT-S10 firmy OMRON.

Innowacyjna technologia obrazowania i sztucznej inteligencji zastosowana w nowym systemie kontroli płytek drukowanych z serii VT-S10 firmy OMRON pomaga osiągnąć bardziej precyzyjną kontrolę przy jednoczesnym obniżeniu wymagań kwalifikacyjnych operatora. To pierwsze takie rozwiązanie w branży.

Firma OMRON wprowadza na rynek nowy system kontroli płytek drukowanych z serii VT-S10. Po raz pierwszy w branży wdrożono w nim technologię obrazowania i sztuczną inteligencję w celu zautomatyzowania procesów kontroli podzespołów płytek drukowanych. Dzięki temu operator nie musi już dysponować specjalistycznymi umiejętnościami. Ze względu na zwiększone zapotrzebowanie na urządzenia zgodne z nowym ogólnoświatowym standardem łączności bezprzewodowej 5G, a także pojazdy elektryczne (EV) i systemy autonomicznego prowadzenia pojazdów, kontrola płytek drukowanych w pojazdach stanowi coraz większe wyzwanie. Nowe rozwiązanie VT-S10 firmy OMRON umożliwia niezwykle precyzyjną kontrolę kluczowych elementów w celu utrzymania i podniesienia jakości, przyczyniając się w ten sposób do zwiększenia bezpieczeństwa.

W ostatnich latach znacząco wzrosło zapotrzebowanie na płytki drukowane obsługujące technologię 5G, pojazdy elektryczne i systemy autonomicznego prowadzenia pojazdów. W związku z tym zwiększono również wymogi dotyczące jakości płytek drukowanych, ze względu na to, że te zastosowania mogą stanowić zagrożenie dla ludzi. Zespoły tych płytek stają się coraz grubsze i mniejsze, przez co ich kontrola jest trudniejsza niż dotychczas. Przy konwencjonalnych systemach kontroli płytek drukowanych występują trudności z dokładnym obrazowaniem kształtów lutowań, co ogranicza zakres i parametry kontroli. Rynek mierzy się z wyzwaniem związanym z rosnącym niedoborem wykwalifikowanych specjalistów. Jednocześnie pracownicy muszą unikać bliskich kontaktów z innymi osobami i przemieszczania się, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się wirusa COVID-19. W związku z tym, klienci wymagają zmniejszenia częstotliwości przeprowadzania kontroli wizualnych. Przedsiębiorstwa oczekują także możliwości obniżenia kwalifikacji pracowników niezbędnych do wdrażania nowego sprzętu kontrolnego, przy jednoczesnym zwiększaniu dokładności prowadzonych kontroli. W obszarach większego rozwoju rynku motoryzacyjnego i technologii 5G zostanie rozszerzony łańcuch dostaw produktów. Z tego powodu kontrola kształtu, wymagana m.in. przez normę IPC, stała się bardziej kluczowa w zakresie zachowania jakości kontroli.    

Seria VT-S10, wyposażona w opatentowaną przez firmę OMRON technologię obrazowania MDMC (Multi-Direction Multi-Color), automatycznie optymalizuje kąty napromieniowania, kolory i intensywność oświetlenia podczas kontroli płytek drukowanych, uwzględniając takie cechy, jak kształty podzespołów elektronicznych i lutowanie na płytce. Pierwsze testy wykazały, że ta nowa technologia może zmniejszyć liczbę godzin pracy ludzkiej o około 70%. Ponadto wykorzystanie sztucznej inteligencji w systemie kontroli płytek drukowanych pozwala zautomatyzować ten proces, który do tej pory wymagał użycia ludzkich zmysłów. Umożliwia to znaczące zwiększenie dokładności kontroli. Firma OMRON ma ponad 30-letnie doświadczenie w inspekcji w zakresie wyglądu oraz lutowania.

Firma OMRON opracowała innowacyjną koncepcję produkcyjną pod nazwą „innovative-Automation”. Firma dąży do wprowadzania i napędzania innowacji w zakładach produkcyjnych poprzez realizację tej koncepcji, składającej się z trzech kluczowych innowacji — lub tzw. trzech „i”. Są to: „integracja (ewolucja sterowania),” „inteligencja (inteligencja opracowana za pomocą «technologii informacyjno-komunikacyjnych»)” oraz „interaktywność (nowa harmonizacja współpracy ludzi i maszyn)”. Dzięki integracji najszerszej gamy urządzeń sterujących i wykorzystaniu sztucznej inteligencji, w pełni sprawdzającej się w kontroli lutowania, seria VT-S10 to najnowsza propozycja firmy OMRON odzwierciedlająca koncepcję „innovative-Automation”. W przyszłości firma chce kontynuować rozwój zakładów produkcyjnych we współpracy z klientami. Rozszerzenie zakresu i parametrów automatycznej kontroli pozwoli uwolnić operatorów od wykonywania prostych, monotonnych czynności, dzięki czemu będą oni mogli skupić się na bardziej twórczych zadaniach — co w rezultacie poprawi bezpieczeństwo społeczeństwa.

Kluczowe zalety serii VT-S10:

1. Technologia obrazowania MDMC znacznie zmniejsza ryzyko podejmowania błędnych decyzji

Poprzez zastosowanie własnej technologii oświetlenia MDMC, firma OMRON opracowała technologię obrazowania, która umożliwia niezwykle precyzyjną kontrolę stale zmieniających się podłoży i podzespołów. Swobodne dostosowywanie kątów promieniowania, kolorów i intensywności oświetlenia pozwala teraz dokładniej uchwycić kształty lutowania niż w przypadku konwencjonalnych metod obrazowania, eliminując tym samym zakłócenia powodowane przez cienie wysokich podzespołów znajdujących się w pobliżu. Ponadto możliwe jest odczytanie wzorów na podłożach oraz wydruków na powierzchni podzespołów.

2. Ograniczenie do minimum liczby godzin pracy ludzkiej potrzebnych do programowania poprzez kontrolę ilościową i jakościową, wykorzystującą sztuczną inteligencję

W oparciu o wiedzę zdobytą przez firmę OMRON zarówno w zakresie kontroli podzespołów, kształtu lutowania, jak i obrazów uzyskanych dzięki oświetleniu MDMC, firma opracowała algorytm sztucznej inteligencji przeznaczony do kontroli lutowania. Ten proces, wykorzystujący sztuczną inteligencję, połączono z kontrolą ilościową przeprowadzaną przez MDMC w celu obniżenia zarówno wymaganego poziomu umiejętności do nauki przez pracowników, jak i ryzyka podejmowania błędnych decyzji. Na podstawie przeprowadzonego testu weryfikacyjnego firma OMRON wykazała spadek liczby godzin pracy ludzkiej potrzebnych do wykonywania kontroli wzrokowych o 85%.

3. System M2M wdrożony w celu uzyskana produktów pozbawionych wszelkich wad

Łączenie danych z urządzeniami produkcyjnymi innych producentów przy użyciu własnego oprogramowania procesowego QupAuto firmy OMRON pozwala podnieść jakość monitorowania i zminimalizować liczbę potencjalnych usterek. Nowa seria może poprawić jakość wizualizacji poprzez opracowanie bazy danych wyników kontroli, w tym wartości liczbowych i obrazów, z każdego procesu. Ponadto technologia VT-S10 zwiększa wydajność przy pierwszym przejeździe dzięki automatycznej optymalizacji kryteriów kontroli po wydrukowaniu elementu i umieszczeniu go na miejscu w oparciu o wyniki kontroli w końcowym procesie. Możliwe jest również łączenie danych z innymi producentami sprzętu produkcyjnego w celu ograniczenia usterek i zapobiegania ich występowaniu. Na podstawie przeprowadzonego testu weryfikacyjnego wykazano, że wprowadzenie systemu M2M doprowadziło do zmniejszenia poziomu usterek o ponad 50% dzięki wykrywaniu i rozwiązaniu problemów ze zmienną jakością przed wystąpieniem usterek.