【LCD工廠監控】AI智慧一站式解決方案
09/01/2020
導入產品
AI智慧工廠新時代
AI智慧工廠逐漸成為製造業主流。智慧平台可連結設備、透過網路整合資料並將製程步驟視覺化，對於各行業生產商而言，是因應當前環境的一大競爭優勢；利用可視資料即能有效完成資料分析、供應鏈調整、減少設備故障等進一步操作，科技業因此持續在工廠中部署智慧系統。
AI智慧發展是全球趨勢
2018 年 11 月，Samsung SDS 與 Miracom Inc. 宣布攜手開發客製化AI智慧工廠平台，該全新發布的平台部署 MESplus 製造系統 (包括品質分析與設備監控在內)，將七大功能標準化。該企業將智慧系統全面導入製程，從而提升全球競爭力。
傳統管理方式的盲點
LCD 工廠逐漸實作AI智慧平台來監控光罩對準曝光機，回顧以往 TFT 陣列製程，則以示波器對光罩對準曝光機進行資料採集 (DAQ)，電子測試儀器會顯示訊號電壓二維波形，並藉由該波形分析振幅、頻率、上升時間等特性。然而，示波器無法在處理資料時同時擷取並顯示訊號，該段處理時間即為停滯期，無法在製程期間即時對光罩對準曝光機進行管理。除了即時監控的難度，示波器售價偏高亦是影響決定另尋替代方案的關鍵因素。一台全新的示波器普遍要價達 1000 美元，許多企業皆難以負荷。
研華一站式解決方案提供更佳的系統監控
有鑑於此，研華提供一站式解決方案以及相關服務。導入研華先進的測量技術，LCD 工廠可實現更優良的系統監控，每台 LCD 光罩對準曝光機與 DAQ 系統互連，將設備資料傳送至線上平台。此系統中部署的裝置包含用於有線網路通訊的工業乙太網路交換器 EKI-5629CI-MB、用於無線資料傳輸的行動通訊路由器 BB-SR30310125-SWH、採用 Intel 第 8 代 Core i 處理器的精簡型無風扇系統 MIC 770、類比輸入通用 PCI 卡 PCI-1747U、機器狀態監控軟體 WebAccess/MCM。
步驟 1：以工業電腦及類比輸入卡進行資料採集
為提供彈性的客製化系統，MIC-770 主機電腦配備 i-Module 以及彈性 I/O 介面；原始的彈性擴充模組 i-Module 具有 2 至 4 個 PCIe/PCI 介面的擴充插槽，而位於前面板的彈性 I/O 介面便於佈線，支援多項顯示、擴充 I/O 以及智慧警示功能，讓機器自動化應用更加多元。MIC-770 採用模組化設計，使用者可以加裝擴充卡或 I/O 來對應自家工廠設備介面，省去變更現有介面設計的時間。
MIC-770 確保資料傳輸穩定，而 64 通道、16 位元、250kS/s 的高通道數類比輸入卡 PCI-1747U 則具備多數資料採集應用所需的高解析度。研華也支援使用高速 DAQ 卡來滿足使用者需求。
步驟 2：以工業級乙太網路交換器進行區域網路通訊
一個工業級乙太網路交換器可連至多台工業電腦，並將收集的資訊傳輸至網路通訊世界。EKI-5629CI-MB 工業級乙太網路交換器除了支援乙太網路通訊，還支援 ModbusTCP/IP，有助於機器資料無縫接軌與傳輸。-40 至 75°C 的設計堅固耐用，確保在嚴苛環境下持續運作；支援網路備援功能，不間斷的網路通訊服務穩定且可靠。
步驟 3：以工業級行動通訊路由器進行遠端無線連線
乙太網路交換器負責區域網路連線，而遠端無線連線則由 SmartFlex LET/LAN 行動通訊路由器執行。行動通訊路由器內建多介面設計，以供 I/O、序列、乙太網路裝置連線。SmartFlex 行動通訊路由器接收到 LCD 工廠狀態後，會立即傳送至遠端控制中心，不受網路基礎架構或地理限制。
步驟 4：以 WebAccess/MCM 進行中央管理
WebAccess/MCM 作為替代監控系統安裝於主機，可提供感測器訊號收集、訊號分析、資料管理、警示通知等多種功能，客戶可依據不同情境與管理標的，選擇不同的 MCM 應用模式。以 LCD 工廠為例，示波器模式 (Scope Mode) 可呈現類似於示波器功能的適宜替代監控系統，包括游標測量工具、自動測量功能等，可在振幅、頻率等特定情境下觸發，並立即顯示光譜圖。
此專案成功之處
智慧監控平台逐漸成為主流，企業正加緊將其導入至自家工廠。著眼 LCD 生產設備，在製程階段期間，示波器無法從光罩對準曝光機擷取訊號，因此未能即時收集並分析資料；由於示波器要價不菲，企業目前正另尋替代方案來管理光罩對準曝光機。研華推出一站式設備方案以滿足客製化需求，包含 EKI-5629 乙太網路交換器、SmartFlex 行動通訊路由器、MIC 7500 工業電腦、PCI-1747U DAQ 卡以及 WebAccess/MCM 軟體。主機提供彈性擴充模組、高速 DAQ 卡、不間斷的可靠網路傳輸，以及與示波器相似的軟體，支援即時監控系統；縮短客戶進行設備管理的時間，同時透過即時可視資料提升生產率。
產品資訊
EKI-5629CI-MB
8FE+2G Combo 網管型乙太網路交換器，支援 Modbus/TCP，-40~75℃
- 8 個快速乙太網路埠 + 2 個 Gigabit 銅纜/SFP combo 埠 (EKI-5629C/CI-MB)
- 入門級管理型交換器 IXM 功能支援快速部署
- 管理：SNMP v1/v2c/v3、WEB、標準 MIB、私人 MIB
SmartFlex 行動通訊路由器
工業應用要求裝置需具備高可靠度以及使用價值，而 SmartFlex LAN 有線路由器為理想之選。支援 VPN、防火牆且強化網路連線，保障所有傳輸資料的安全。
SmartFlex LAN 有線路由器具有寬廣作業溫度範圍以及 C1D2/Atex 認證，是能在嚴苛環境下穩定運作的可靠裝置。
MIC-770
搭載第 8 代 Intel® Core™ i CPU Socket (LGA 1151) 的精簡型無風扇系統
- 搭載 Intel® Q370/H310 晶片組的 Intel® 第 8 代 Core™ i CPU socket-type (LGA1151)
- 寬溫作業 (-10~50°C)
- VGA 與 HDMI 輸出
PCI-1747U
250 kS/s、16 位元、64 通道類比輸入通用 PCI 卡
- 64 通道單端、32 通道差動或混合類比輸入模組
- 16 位元 A/D 轉換器，最高取樣率 250 kHz
- 自動校正
Edited by
Kuei Lang 郎閣揆
kuei.lang@advantech.com.tw
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Conor Salcetti
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