نظام مراقبة ESD SUNPN لإنتاج بنك طاقة بطاريات الليثيوم

المراقبة الفورية لمضادات الكهرباء الساكنة لخطوط إنتاج بطاريات الليثيوم

 

بنوك الطاقة هي منتجات بطاريات ليثيوم نموذجية ذات كثافة طاقة عالية. تتطلب عملية الإنتاج، بما في ذلك تصحيح الخلايا، وتركيب PCBA SMT، والتجميع النهائي، حماية صارمة من ESD. الكهرباء الساكنة غير المسيطر عليها على خطوط بطاريات الليثيوم يمكن أن تتلف لوحات BMS، وتحترق شرائح الدوائر المتكاملة، وتسبب عيوبا في الخلايا الداخلية، مما يؤدي إلى منتجات معيبة، وتفكيك دفعات ومخاطر جودة.

قام مصنع أبحاث وتطوير وتصنيع بنوك طاقة محترف في شنتشن بترقية نظام حماية ESD في ورشه من خلال اعتماد نظام الحماية من الدفاع الكهربائي (ESD) من خلال اعتمادمراقبة مضادة الكهرباء الساكنة SUNPN ESD الحل. مبني على بنية ثلاثية الطبقات تشمل حماية مداخل ورش العمل، ومراقبة الوقت الحقيقي لمحطات العمل، ولوحة تحكم بيانات بصرية، ويحول النظام المخاطر الثابتة غير المرئية إلى بيانات رقمية مرئية وقابلة للمراقبة والتتبع. تستعرض هذه المقالة مشروع التحول الرقمي ل ESD لخط إنتاج بنك الطاقة ببطارية الليثيوم.


 

I. خلفية المشروع: نقاط الألم في إدارة ESD

نظرة عامة على المصنع

يقع المصنع في شنتشن، ويركز على البحث والتطوير والإنتاج الضخم لبنوك الطاقة المتنقلة. تمتلك الشركة خطا متكاملا يغطي اختبار الخلايا، ومعالجة PCBA، والتجميع، والتغليف. تخدم العلامات التجارية المحلية والخارجية، وتطبق معايير صارمة لفحص الجودة.

تشمل العملية مواد شديدة الحساسية للساكنة، بما في ذلك خلايا الليثيوم، دوائر PCB الدقيقة، شرائح متكاملة SMT ووصلات عالية الدقة. يتطلب الأمر إدارة صارمة للطاقة المدفوعة بالبيئة لتشغيل الأفراد، وتأريض محطات العمل، وتأريض المعدات، والتحكم في بيئة الورشة. لم يعد بإمكان الفحص اليدوي التقليدي تلبية متطلبات الإنتاج الضخم.

2 نقاط الألم الأساسية في إدارة التنمية المستدامة التقليدية

قبل نشر مراقبة مضادة للكهرباء الساكنة ESD، كانت الورشة تعتمد على الإشراف اليدوي، مما تسبب في تأخر الإدارة، والبيانات المفقودة، ومخاطر لا يمكن السيطرة عليها.

(1) الفحص اليدوي يؤخر التحكم في المخاطر في الوقت الحقيقي

تعتمد إدارة ESD التقليدية على دوريات يدوية للتحقق من ارتداء الأساور وتأريض المعدات. لا يمكنه التحقق ديناميكيا من الامتثال لأنظمة الدفاع المدفوع أثناء الإنتاج. غالبا ما تظهر الأعطال الساكنة فقط بعد ظهور منتجات معيبة، مما يسبب خسائر دفعية.

(2) لا توجد بيانات ثابتة كاملة لتتبع العيوب

كان الخط يفتقر إلى تسجيل البيانات الرقمي. لم يتم أرشفة الاضطرابات الثابتة في محطات العمل، أو فشل التأريض أو عدم الامتثال للموظفين. بمجرد حدوث عيوب ناتجة عن الكهرباء الساكنة، لم تتمكن الورشة من استعادة حالة العمل الدقيقة لمحطات العمل والفترات الزمنية. كان استكشاف الأخطاء يعتمد على الخبرة، التي كانت غير فعالة وغير دقيقة.

(3) لا توجد عملية إطلاق ثابتة موحدة عند المدخل

لم يكن هناك إجراء موحد لإطلاق الكهرباء الساكنة في جسم الإنسان عند مدخل الورشة. قد يحمل الموظفون الجدد والزوار والموظفون المتناوبون الكهرباء الساكنة الخارجية إلى الخط، مما يجلب مخاطر جودة خفية.

(4) البيانات المعزولة من أنظمة الإنتاج

كان نظام الإدارة الثابتة الأصلي معزولا عن نظام MES المصنع والمنصات الرقمية. لم يكن بالإمكان مزامنة أو ربط بيانات الدفاع التشتتهي (ESD)، مما جعل من المستحيل التحكم الدقيق في جودة الإنتاج.


 

II. حل مخصص للدفاع التكالي: بنية حماية ثلاثية الأبعاد من الدفاع التمهيد

 

استهدفت SUNPN عنق الاختناقات في خطوط بنك الطاقة في التيار الكهربائي، حيث خصصت حلا رقميا ثلاثي الأبعاد لمراقبة مقاومة الساكنة في ESD، يغطي مراقبة محطات العمل، وحماية عزل المداخل، والإدارة البصرية المركزية. مع نظام الحلقة المغلقة للبيانات الخلفية وواجهة الإرساء MES، يحقق التحكم الرقمي الثابت الكامل في المشاهد والزمن الكامل والبيانات الكاملة.

طبقة 1、Workstation: شاشات ESD احتياطية مزدوجة المعالج

كل محطة عمل تجميع مجهزة بشاشة ESD احتياطية مزدوجة القناة SUNPN SP-SBJD2C، مع أساور مضادة للكهرباء، وحصائر طاولة ESD، وماسحات باركود.

تعتمد الشاشة دائرة طاقة أمان معزولة لتجنب مخاطر الصدمات الكهربائية حتى في حالات انقطاع التيار الخارجي، مما يضمن التشغيل المستقر في الإنتاج الضخم. تراقب بشكل متزامن مؤشرين أساسيين: حالة امتثال وحالة التأريض على سوار المعصم وحصائر الطاولة الخاصة ب ESD.

يتم تحقيق التغذية الراجعة للحالة في الوقت الحقيقي عبر مؤشرات LED زرقاء وأجراس (أزرق طبيعي / أحمر غير طبيعي وإنذار). يحتفظ الجهاز بواجهات إخراج رقمية ثنائية القناتين ومخرج رقمي ثنائي القناة لأضواء التحذير LED، وأقفال الأبواب الكهرومغناطيسية، وربط PLC، وغيرها من الملحقات. مع مصدر طاقة تيار مستمر بجهد عريض 12~24 فولت، فهو متوافق مع بيئات خطوط صناعية مختلفة.

طبقة مدخل الورشة 2: بوابة ESD لمنع المصدر

يتم نشر بوابة دوارة ثنائية الاتجاه لمراقبة مقاومة الساكنة من نوع ESD عند المدخل الرئيسي، مع كرات إطلاق ثابتة من الفولاذ المقاوم للصدأ ودواسات قدم مضادة للساكنة لبناء آلية دخول موحدة "الإطلاق الثابت أولا، الوصول لاحقا".

يجب على جميع المشغلين والزوار لمس كرة إطلاق الكهرباء الساكنة والضغط على دواسة مقاومة الكهرباء الساكنة لإطلاق الكهرباء الساكنة في جسم الإنسان. يتم تحرير البوابات فقط بعد تجاوز اكتشاف ESD؛ يؤدي التحرير الساكن غير الشرطي إلى قفل البوابة وإنذار الضوء الصوتي.

تعتمد البوابات الدوارة بمحرك أسطوانة ممتدة بقطر 510 مم ومحرك تيار مستمر للعمل المستقر والصامت. مزود بشاشة LCD للتحقق من الهوية وطلب الحالة، يدعم تبديل حركة المرور في اتجاه واحد أو اتجاهين.

طبقة إدارة بصرية 3: لوحة تحكم LCD الصناعية

تم تركيب لوحة تحكم إلكترونية صناعية بشاشة SUNPN LCD (أندرويد 11، Cortex-A55 رباعي النوى بسرعة 2.0GHz، 2GB+32GB) في منطقة الورشة الأساسية، تعمل بنظام مراقبة ESD مخصص للإدارة البصرية المركزية.

تعرض لوحة التحكم معلومات خط الإنتاج وبطاقات المراقبة المستقلة ل 24 محطة عمل، مع أيقونات حالة دائرية تعكس الامتثال لمعايير الأنظمة الكهرومغناطيسية في الوقت الحقيقي. يلخص شريط الحالة السفلي إجمالي كمية المعدات، محطات العمل العادية، محطات العمل غير الطبيعية، فصل الأرض، حالة الموظفين خارج الخدمة وحالة عدم اتصال المعدات. يدمج مدخلات المراقبة للأسوار والمراوح الأيونية وتأريض المعدات وحصائر الطاولة ESD.

طبقة البيانات الخلفية 4: الاتصال متعدد البروتوكولات

جميع شاشات محطات العمل وبوابات ESD المدخلة تنقل البيانات في الوقت الحقيقي إلى برامج الإدارة العليا عبر أوضاع الاتصال اللاسلكي المزدوجة السلكية RS485 + LORA. يكمل النظام تلقائيا تخزين البيانات، والتحديث في الوقت الحقيقي، والاستعلام التاريخي، وتصدير الإنذار غير الطبيعي والتقارير، ومزامنة البيانات مع لوحة التحكم البصرية.

يدعم النظام RS232 وBluetooth Mesh وRF433 وبروتوكولات صناعية أخرى، ويرتبط بسلاسة بأنظمة MES المصنعية، محققا التزامن المتماثل لبيانات حماية ESD وبيانات الإنتاج، وإلغاء صوامع البيانات ودعم تتبع الجودة في دورة الحياة الكاملة.



 

III. وظائف وتأثيرات مراقبة مضادة للكهرباء الساكنة الأساسية

1、المراقبة الثلاثية في الوقت الحقيقي للاستجابة على المستوى الثاني

يقوم النظام بمراقبة متزامنة في الوقت الحقيقي للأسوار المضادة للساكنة، ومعدات الإنتاج، وحصائر الطاولة ESD، مع تغطية الأفراد والمعدات والبيئة. بمجرد تجاوز أي مؤشر نطاق الامتثال، يقوم الجهاز بتشغيل الضوء الأحمر وإنذار الجرس فورا، مما يسمح للمشغلين بفحص وتصحيح الأعطال خلال ثوان.

إنذار صوتي-ضوئي ثنائي الطبقتين

تم إنشاء آلية إنذار مبكر مزدوجة "محطة العمل + لوحة القيادة المركزية". كل محطة عمل تحتوي على ضوء تحذير LED مستقل (الأخضر للعادي، الأحمر للغير طبيعي). تعرض لوحة التحكم المركزية جميع مواقع محطات العمل غير الطبيعية بشكل متزامن، مما يتيح تحديد موقع الأعطال عن بعد وتصحيحها دون الحاجة إلى دوريات في الموقع.

3、أرشفة البيانات الكاملة لتتبع الجودة

يقوم النظام بتسجيل جميع سجلات إنذارات محطات العمل، وسجلات الأجهزة غير المتصلة، وسجلات الموظفين خارج الخدمة، وبيانات عدم الامتثال لنظام التخزين الوظيفي بشكل دائم. عندما تظهر منتجات معيبة ناتجة عن التشويش، يمكن للمسؤولين الاستعلام عن بيانات حالة ESD لمحطات العمل المقابلة والفترات الزمنية عبر أرقام دفعات المنتج، مما يحدد بسرعة عقد المخاطر والأسباب الجذرية.

4、تصدير التقرير الذكي

يدعم تصدير بيانات المراقبة المضادة للطاقة الساكنة ESD بنقرة واحدة بصيغة Excel، مما يسهل التحليل الإحصائي للبيانات غير الطبيعية الثابتة اليومية والشهرية والربع سنوية. وبالاقتران مع بيانات لوحة المعلومات البصرية، يشكل نظام تحليل جودة كامل، مما يتيح تصحيح التنمية المستدامة (ESD) بناء على البيانات الرقمية الموضوعية.

5٪ وحدة التحكم في الدخول المرتبطة

يرتبط الباب الدوارة ارتباطا وثيقا بمعدات الإطلاق الساكن لتوحيد إجراءات دخول الورش وتقليل المخاطر الخارجية الساكنة من المصدر. يقوم النظام تلقائيا بأرشفة وقت دخول الأفراد، وحالة المرور وبيانات الامتثال للإفراج الثابت.

6、تكامل متعدد الوحدات

يدعم الرصد المضاد للكهرباء الساكنة في ESD الالتحام مع المراقبة البيئية، وتعليمات التشغيل الإلكتروني ESOP، ونظام أندون، وإدارة المعدات، ووحدات تقارير الإنتاج. تحقق الإدارة المتكاملة الشاملة للإنتاج، وحماية الدفاع عن البيئة التماثلية، وتشغيل المعدات، ومراقبة الجودة.

دفع الرسالة متعددة الأطراف 7、

بالنسبة للاضطرابات الثابتة في محطات العمل، والأجهزة غير المتصلة، وفشل الحماية، يدعم النظام دفع الرسائل الذكية متعددة الأطراف لإبلاغ المديرين المعين في الوقت الفعلي. وبالاقتران مع إنذارات الصوت والضوء في الموقع وتذكيرات لوحة التحكم المنبثقة، يشكل ضمانا مزدوجا للتصحيح في الموقع والإشراف عن بعد.


 

IV. التنفيذ في الموقع والتكليف

1、النشر المعياري الهرمي

يعتمد المشروع بنية نشر موحدة مكونة من ثلاث طبقات تتكون من "حماية المدخل - مراقبة محطات العمل - التصور المركزي"، متوافقة مع تخطيط الخط الأصلي دون الحاجة إلى تجديد واسع النطاق:

طبقة الدخول: نشر بوابات دوارة ثنائية الاتجاه من نوع ESD، كرات إطلاق ثابتة من الفولاذ المقاوم للصدأ، ودواسات أقدام مضادة للكهرباء.

طبقة محطة العمل: تجهيز جميع محطات التجميع بشاشات ESD احتياطية مزدوجة القناة، وأسوار مضادة للتشويش، وحصائر طاولة ESD.

طبقة لوحة العدادات: تركيب لوحات تحكم LCD صناعية وبرامج الإدارة العليا الداعمة في منطقة الورشة الأساسية.

2、التشغيل القياسي للتكليف والتجارب

يتبع المشروع إجراءات تنفيذ موحدة. دورة النشر التقليدية مدتها 7 أيام، وتشمل المسح الميداني، تأكيد المخطط، تركيب المعدات، تصحيح الدوائر الكهربائية، تكوين البرمجيات، واختبار ربط لوحة المعلومات. يتم الانتهاء من وظائف مخصصة مثل التوصيل في MES وتكامل الوحدات المتعددة خلال 30 يوما.

بعد التركيب، يقوم الفنيون بمعايرة حساسية اكتشاف الأساور وعتبات إنذار مقاومة التأريض من محطة عمل لمحطة عمل لإزالة الإنذارات الكاذبة والتنبيهات الفائتة.

3 وحدة الربط العميق لنظام MES

من خلال واجهات صناعية قياسية، يقوم النظام بمزامنة جميع بيانات مراقبة مقاومة الساكنة ESD الخاصة بمحطة العمل، والسجلات غير الطبيعية، وسجلات تشغيل الموظفين إلى نظام MES المصنع. كل منتج من منتجات بنك الطاقة مزود ببيانات حماية كاملة من ESD طوال فترة التجميع، مما يحقق تتبع جودة كاملة في دورة الحياة.


 

يحقق الحل مراقبة المخاطر الثابتة في الوقت الحقيقي، وإنذارات غير طبيعية، وتتبع دقيق للجودة، ويكمل الربط العميق مع أنظمة MES الرقمية في المصنع. يساعد المؤسسات على ترقية إدارة ESD من وضع الخبرة اليدوي التقليدي إلى وضع الإدارة الرقمية والذكية الموحد، مما يلبي بالكامل احتياجات التحكم في الإنتاج عالية الجودة مثل بنوك الطاقة، وبطاريات الليثيوم، والإلكترونيات 3C.

{LXT260922}