Deutsch
Die Firma Flex in Althofen ist einer der führenden Konzerne für die Auftragsfertigung von elektronischen Baugruppen, Systemen
und Geräten. Es geht von der Entwicklung und Bestückung der Leiterplatten bis hin zur Prüfung des fertigen Produkts.
Auf den Produktionslinien werden Reflowöfen verwendet, in denen die Bauteile auf den Platinen verlötet werden. Um in den Öfen keinen Hitzestau
hervorzurufen, befinden sich in den Öfen jeweils sieben Belüftungsmotoren, welche konstant eine Luftzirkulation erzeugen. Die besagten Motoren
werden nach etwa 3 bis 7 Jahren unwucht und müssen ersetzt werden. Wenn einer der Belüftungsmotoren unwucht wird, verursacht er Vibrationen im Ofen.
Diese Vibrationen können, wenn sie zu stark werden, Bauteilverschiebungen hervorrufen und in weiterer Folge zu Produktionsausfällen führen.
Da dieses Problem bis zum heutigen Zeitpunkt nicht bekannt war, wurden die unwuchten Motoren erst zu spät erkannt. So wurde mühsam, Schritt für
Schritt, nach möglichen Fehlerquellen im Ofen gesucht.
Da bei Produktionsausfällen hohe Kosten durch Fehlersuche und Produktionsstillstand und für den Kunden ebenfalls Unannehmlichkeiten wegen des Zeitverlustes
entstehen können, soll mit diesem Projekt dieses auftretende Problem nicht mehr entstehen.
Der Sinn des Projekts liegt darin, zu bewirken, dass es nicht mehr zu Bauteilverschiebungen und Produktionsausfällen wegen unwuchter Motoren kommen kann um so
der Firma Zeit und Geld zu sparen. Dazu werden in den Reflowöfen Vibrationssensoren angebracht. Die Vibrationen der Motoren werden ständig überwacht und über
einen Mikrocontroller ausgewertet. Werden die Vibrationen zu stark, wird ein unwuchter Motor erkannt und der zuständige Maintenance Mitarbeiter sofort
benachrichtigt, um Produktionsausfälle und einen Stillstand der Produktion zu verhindern.
Unser Projekt wird an der HTL Mössingerstrasse bearbeitet und erstellt.
Dieses Projekt wird gemeinsam mit einem Wirtschaftspartner durchgeführt:
English
The international company Flex is a leading company for Electronics Manufacturing Ser-vices. It provides development and production of new products for their customers.
On the production lines are soldering furnaces used. In order to prevent heat build-up in the ovens, there are seven ventilation motors in the ovens, which always generate
constant air circulation. The motors become unbalanced after about 3 to 7 years and have to be replaced. When one of the ventilating motors becomes unbalanced, it causes vibrations
in the furnace. These vibrations can, if they become too strong, trigger assembly inaccuracies and subsequently cause production losses. Until now, the broken engines were recognized
too late, as this problem was not known yet. Thus, it was cumbersome to look for possible sources of error systematically in the furnace.
Because of the high costs for the company due to a breakdown of production and production time, as well as inconvenience for the customer due to the time loss, this project is
designed to facilitate troubleshooting for maintenance employees.
The purpose of the project is to assist the maintenance staff in troubleshooting and thus save the company time and money. Vibration sensors are distributed in the reflow ovens.
The vibrations of the motors are constantly monitored and evaluated via a microcontroller. If the vibrations are too strong, an unbalanced motor is detected and the relevant maintenance
employee is immediately informed to prevent production stoppages and standstill.
Am Motor wird als Vibrationssensor ein Piezoelement angebracht und fixiert. Die Vibrationen werden von diesem aufgenommen und danach elektronisch in mehreren Stufen verstärkt, gleichgerichtet und gefiltert. Als Schaltung wird eine Präzisionsgleichrichterschaltung mit anschließendem Tiefpassfilter verwendet.
Mithilfe des OPC (Open Platform Communications) Servers für Arduino wird es ermöglicht, die Daten, welche vom Mikrocontroller (Arduino Uno) ausgelesen werden, an die Industrie 4.0 Anwendung des zuständigen Mitarbeiters weiterzugeben. Hierbei kann die Übertragung zwischen Mikrocontroller und OPC Server seriell, über Ethernet oder über WLAN erfolgen. Aktuell wird bei Vibration Alert System (VAS) ein Arduino Uno mit einem Arduino Wi-Fi Shield verwendet, um eine Datenübertragung mittels WLAN zu gewährleisten.
"Meine Aufgabe ist es, einen passenden Sensor für die Vibrationsmessung auszuwählen und vernünftige Werte dem Mikrocontroller zu übergeben. Abschließend muss ein Grenzwert für die folgende Alarmierung bestimmt werden."
"Aufgrund meiner Aufgabenbereiche bin ich dafür zuständig, den Mikrocontroller so zu programmieren, dass es möglich ist, die Daten des Vibrationssensors über WLAN einem OPC Server zur Verfügung zu stellen."
