Làm thế nào để sử dụng hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại một cách hiệu quả trong nhà máy thông minh?
Việc xây dựng một nhà máy thông minh không chỉ đơn giản là lắp đặt vài con robot vào nhà máy rồi gọi đó là “Công nghiệp 4.0”. Thực chất, điều quan trọng là cách mà chúng ta kiểm soát nhiệt độ trong quá trình sản xuất.
Nếu bạn vẫn sử dụng phương pháp sưởi truyền thống, thì bạn đang khiến việc sản xuất trở nên khó khăn hơn mức cần thiết. Chúng tôi nhận thấy rằng việc sử dụng hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại có hiệu suất cao mới là giải pháp tốt nhất. Tại sao ư? Bởi vì hệ thống này không tiếp xúc trực tiếp với các tấm silicon. Không có sự tiếp xúc nghĩa là không có nguy cơ ô nhiễm hay áp lực cơ học nào cả. Đây chính là cách duy nhất để tăng năng suất sản xuất mà không làm hỏng các thiết bị.
Sự cân bằng giữa khoảng cách và nhiệt độ
Vấn đề là: bạn không thể đặt bộ phát tia hồng ngoại ngay sát bề mặt tấm silicon được. Nếu khoảng cách quá gần, sẽ tạo ra những điểm nóng gây biến dạng bề mặt silicon. Nhưng nếu khoảng cách quá xa, bạn sẽ lãng phí năng lượng để sưởi ấm các bức tường của buồng sản xuất. Đó là một sự cân bằng khó khăn. Chúng tôi dành rất nhiều thời gian để tính toán khoảng cách lý tưởng dựa trên khả năng chịu nhiệt của tấm silicon.
Chúng tôi thường sử dụng tia hồng ngoại sóng ngắn vì chúng có khả năng tăng nhiệt độ rất nhanh. Nhưng điều này cũng mang lại một số khó khăn. Tốc độ cao này tạo ra áp lực lớn lên hệ thống làm mát. Nếu bạn không thiết kế hệ thống làm mát phù hợp, các cảm biến và dây điện sẽ bị hỏng. Đó là điều mà ai cũng muốn tránh.
Làm thế nào để hệ thống hoạt động hiệu quả mà không gây rắc rối?
Trong một dây chuyền sản xuất hiện đại, việc “đặt đặt xong và quên đi” là cách dẫn đến thất bại. Chúng tôi kết nối các hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại với các bộ điều khiển PID và các thiết bị đo nhiệt độ theo thời gian thực. Điều này giúp hệ thống có thể điều chỉnh công suất trong vài miligiây, dựa trên tình hình thực tế trên bề mặt tấm silicon.
Điều tuyệt vời nhất là dữ liệu về nhiệt độ sẽ được ghi lại. Nếu một lô sản phẩm bị lỗi, bạn không cần phải đoán xem chuyện gì đã xảy ra – bạn chỉ cần xem đồ thị nhiệt độ. Chúng tôi cũng thiết kế hệ thống sao cho có thể dễ dàng thay thế các bộ phát tia hồng ngoại khi cần thiết. Bạn không cần phải tháo dỡ toàn bộ buồng sản xuất để bắt đầu lại từ đầu.
Những trade-off cần lưu ý
Các bộ phát tia hồng ngoại có công suất cao mang lại nhiệt độ cao, nhưng điều này cũng đòi hỏi chi phí lớn. Chúng tạo ra áp lực lớn lên nguồn điện và các bộ phận khác. Bạn cần một nguồn điện ổn định. Nếu nguồn điện dao động, ngay cả một chút thôi, cũng sẽ gây ra những biến động nhiệt độ nhỏ trên bề mặt tấm silicon. Nghe có vẻ nhỏ bé, nhưng trong ngành sản xuất, những điều nhỏ bé này lại là nguyên nhân gây ra nhiều vấn đề lớn.