اخبار فناوری

چشم‌انداز جدید تولید PCB در سایه انقلاب چهارم صنعتی

بردهای مدار چاپی (PCB)

انقلاب چهارم صنعتی[1] جهان به لطف فناوری اینترنت اشیاء[2] (IoT) و هوش مصنوعی[3] (AI)، دستاوردهای بزرگی را در زمینه بهبود بهره‌وری در سامانه‌های اتوماسیون داده‌ها و اطلاعات رقم زده است.

می‌توانیم تصور کنیم که در روزهایی نه چندان دور، این ماشین‌ها و دستگاه‌ها هستند که بسیاری از وظایف و مسئولیت‌های انسان را انجام می‌دهند. این فرآیند در راستای پیشرفت روزافزون فناوری در دنیای امروز دیر یا زود اتفاق خواهد افتاد و در نتیجه، ماشین‌های هوشمندی خواهیم داشت که بر اساس داده‌هایی که در اختیار آنها قرار می‌گیرد، تحت یک روند نظارتی دقیق، وظایف محوله را به صورت خودکار و در زمان واقعی به انجام خواهند رساند. همچنین می‌توانیم امیدوار باشیم که این دستگاه‌های هوشمند، امکان تشخیص خطا را داشته باشند و بتوانند خود را کنترل و ارزیابی کنند، به طوری که از بروز خطاهای احتمالی جلوگیری شده و در نهایت میزان بازدهی صنایع بالاتر برود.

جمع‌آوری و ردیابی داده‌ها؛ نیاز امروز تولیدکنندگان بردهای مدار چاپی (PCB)

فرآیند اتوماسیون پیشرفته که در سایه انقلاب صنعتی چهارم در حال شکل‌گیری است، فناوری‌های قدرتمندی مانند هوش مصنوعی را در کنار خود دارد که باعث شکل دادن به حجم عظیمی از داده‌ها خواهد شد.

در نتیجه نیاز به روند مدیریتی بسیار قوی دارد. اگرچه مدیریت این حجم از داده با چالش‌های زیادی روبه‌رو است، اما در هر صورت برای مجهز شدن به یادگیری ماشین، بسیار مهم و ضروری است و صنایع امروز چاره‌ای جز همراه شدن با انقلاب جدید صنعتی جهان ندارند. شاید صنعت الکترونیک نسبت به این سطح از اتوماسیون و هوشمندسازی فاصله زیادی داشته باشد، اما رویکردهای جدیدی که در بازار تولیدات برد مدار چاپی [4] (PCB) جهان مشاهده می‌شوند، نشان می‌دهد که صنعت الکترونیک نیز در حال همراه شدن با انقلاب چهارم صنعتی جهان است.

ظهور گسترده فناوری هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، راه‌حل‌های مفیدی را در فرآیند رشد و توسعه صنایع ارائه می‌دهند. یکی از چالش‌هایی که تولیدکنندگان برد مدار چاپی با آن روبه‌رو هستند، تمایل مشتریان به داشتن داده‌های تفصیلی درباره هر واحد PCB تمام‌ شده است تا بتوانند در روند زنجیره تأمین خود، نقص‌های این محصولات را شناسایی کرده و امکان ردیابی مشکلات و عیب‌یابی آنها را داشته باشند.

راهکاری که دستاوردهای انقلاب چهارم صنعتی در اختیار تولیدکنندگان برد مدار چاپی قرار می‌دهد و فرآیند تولید PCB در جهان در پی اصلاح فرآیندهای آن است، ضبط داده‌های مربوط به ساخت این محصولات است.

به این صورت که هر یک از مراحل تولید، ضبط شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. چنین فرآیندی منجر به ایجاد پایگاه داده‌ای قدرتمندی می‌شود که علاوه بر ارائه یک چشم‌انداز کامل در روند تولید، امکان ارزیابی یکپارچه و کاربردی هر لایه PCB را به صورت جداگانه فراهم می‌کند؛ ضمن اینکه فرآیند نظارت بر وضعیت دستگاه در خط تولید نیز بهبود پیدا خواهد کرد.

ردیابی دقیق هر لایه

مزایای قابلیت ردیابی و کنترل تولید PCB بی‌شمارند و می‌توانیم بگوییم صنعت تولید قطعات الکترونیک از قافله انقلاب چهارم صنعتی عقب نمانده و مطابق اصول فناورانه آن به جلو حرکت می‌کند. قابلیت ردیابی به این معناست که تولیدکنندگان، توانایی ردیابی نقص‌های برد مدار چاپی را از همان آغاز فرآیند تولید تا انتها، خواهند داشت. این قابلیت از طریق جمع‌آوری داده‌های دیجیتال، باعث بالا رفتن شفافیت در خط تولید می‌شود؛ ضمن اینکه داده‌های مذکور به طور مستقیم به سامانه اجرایی تولید و بخش IT هدایت می‌شوند. علاوه بر این، قابلیت ردیابی بردهای مدار چاپی از طریق ایجاد یک نقطه اتصال متمرکز برای کلیه تجهیزات تولیدی، امکان بهره‌وری و راندمان تولید را بالا می‌برد. این رویکرد از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه بوده و به ویژه در نحوه کاربرد ابزارهای تحلیلی که منجر به بهبود بازدهی و مدیریت فرآیند می‌شوند، تأثیرگذار است.

اگرچه در عمل، چندان تفاوتی بین قابلیت ردیابی PCB با فرآیندهای ردیابی کالاهای تجاری و مواد وجود ندارد و هر دو حوزه از طریق برنامه‌های متکی به بارکد و نرم‌افزار انجام می‌شوند، اما نحوه عملکرد سامانه ردیابی در بردهای مدار چاپی، نسبت به همین قابلیت در اکثر کالاهای تجاری، پیچیده‌تر است و عدم موفقیت PCB در این زمینه با توجه به دستگاه الکترونیکی که در آن قرار می‌گیرد، بسته به این که یک تلفن هوشمند، دفیبریلاتور، خودروی بدون سرنشین و … باشد، بسیار حساس‌تر خواهد بود.

گفتیم که قابلیت ردیابی در بردهای مدار چاپی نسبت به دیگر کالاها تا حدی پیچیده‌تر است، به این معنا که تنها خواندن یک بارکد از روی یک PCB کافی نخواهد بود، زیرا امکان ردیابی بسیار محدود می‌شود و این در حالی است که بردهای مدار چاپی با توجه به کاربردی که در صنایع مختلف دارند، بسیار تأثیرگذار هستند و از این رو، هر لایه از یک واحد PCB باید به صورت جداگانه توسط یک نرم‌افزار و بارکد کدگذاری شود و به گونه‌ای منطقی با سایر لایه‌ها پیوند پیدا کند تا در نهایت امکان شناسایی و پیگیری خطای یک قطعه به صورت بهینه‌تری انجام شود. با این رویکرد امکان ردیابی دقیق هر برد و تجزیه و تحلیل عملکرد آن در خط تولید فراهم شده و امکان پیگیری داده‌هایی مانند دستگاه‌های مورد استفاده و اقدامات و پارامترهای هر یک، تصویر عیوب، تاریخ و زمان ساخت، نام اپراتور و … فراهم می‌شود.

چشم‌انداز کامل فرآیندهای تولید PCB در عصر چهارم انقلاب صنعتی

بردهای مدار چاپی (PCB)

شکل 1. دستاوردهای انقلاب صنعتی چهارم برای صنعت تولید بردهای مدار چاپی

همانگونه که در نمودار شکل 1 مشاهده می‌شود، ثبت فرآیند تجزیه‌وتحلیل، بازخورد سریع نتایج واقعی، ردیابی فرآیند تولید، جمع‌آوری داده‌ها، ارائه سرویس‌های از راه دور و قابل پیش‌بینی و تنظیم زمان واقعی از جمله مهم‌ترین ویژگی‌هایی به شمار می‌روند که صنعت برد مدار چاپی در راستای انقلاب چهارم صنعتی و ظهور فناوری‌های نوین هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء، دیر یا زود به آنها مجهز خواهد شد.

به لطف فناوری یادگیری ماشین[5] (ML) و هوش مصنوعی (AI)، به عنوان سرحلقه‌های انقلاب چهارم صنعتی، بسیاری از فرآیندهای مربوط به اتوماسیون صنعتی تغییرات کارآمدی پیدا کرده‌اند و فرآیندهای یادگیری و عملکرد دستگاه‌ها، به صورت خودکار و با توجه به تحلیل داده‌های مربوط به فرآیند تولید محصولات، شکل گرفته‌اند.

قابلیت ردیابی؛ هنجار جدید در روند تولید PCB

انقلاب چهارم صنعتی مرزها را در نوردیده و عملکرد بسیاری از صنایع تولیدی را به صورت خودکار و هوشمند در آورده است. در این میان، قابلیت ردیابی به لحاظ اقتصادی نیز می‌تواند یک بازار سودآور را برای صنعت قطعات الکترونیک رقم بزند و از همین رو، تولیدکنندگان بردهای مدار چاپی از این رویکرد هوشمند استقبال خواهند کرد. با استفاده از فرآیند قابلیت ردیابی، امکان رقابت با محصولات معیوب آسان‌تر شده و طبیعتاً مشتریان نیز به سمت محصولی خواهند رفت که از طریق جمع‌آوری داده‌ها در تمام مراحل ساخت و تولید یک واحد PCB، امکان ردیابی و حتی پیشگیری از خطا و مشکل را فراهم می‌کند.

مجهز شدن به سامانه ردیابی نه تنها برای OEMها، به عنوان سازندگان قطعات الکترونیکی، یک مزیت عمده محسوب شده و با ایجاد یک بازار رقابتی، بازدهی بیشتری را برای آنها به دنبال خواهد داشت؛ بلکه برای تأمین کنندگان برد مدار چاپی نیز یک مزیت به شمار می‌رود، چراکه امکان کنترل فرآیند تولید صنایعی که از بردهای مدار چاپی استفاده می‌کنند، در بهبود عملکرد آنها مؤثر خواهد بود و تأمین‌کنندگان نیز در نهایت به سمت این بردهای هوشمند خواهند رفت.

صنایع امروز به دنبال کاهش حداکثری خطا در تولیدات خود هستند و می‌توان انتظار داشت PCBهایی که به قابلیت ردیابی و کنترل هوشمند مجهز هستند، چهره بازار صنعتی جهان را طی سال‌های آینده تا حدی دگرگون کنند

و در نتیجه بسیاری از کسب‌وکارهای فعال در حوزه اتوماسیون صنعتی به سمت این قطعات هوشمند تغییر جهت دهند.

نویسنده : مهندس سعید صفوی؛ مدیرعامل گروه تجارت الکترونیک عرش گستر

پی نویس

[1] Industry 4.0

[2] Internet of Things

[3] Artificial Intelligence

[4] Printed Circuit Board

[5] Machine Learning

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 0 میانگین: 0]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *