Inteligentní řízení procesů s Lab-on-a-Chip a AI založeným chytrým sušením

Konzistentně vysoká kvalita procesů a úspory energie, zdrojů a provozních nákladů – to jsou požadavky, které musí dnes vodní čisticí procesy splnit. Aby bylo možné tyto požadavky spolehlivě a efektivně splnit,Ecocleanvyvinul inovativní systém Lab-on-a-Chip.Udržuje kvalitu čisticích a oplachovacích lázní na optimální úrovni prostřednictvím automatizovaných analýz založených na různých měřicích metodách. Nová technologie Smart Drying umožňuje inteligentní řízení a optimalizaci procesů sušení s využitím horkého vzduchu a vakua podporované AI.

Rostoucí požadavky na kvalitu komponent vedou ke složitějším čisticím procesům. Specifikované specifikace čistoty musí být udržovány stabilním a reprodukovatelným způsobem. To je stále častěji spojeno s vyššími požadavky na dokumentaci pro parametry procesů. Současně je zde poptávka po energeticky úspornějším a úspornějším čištění, aby se snížila emisní stopa a náklady. To je vyváženo nedostatkem kvalifikovaného personálu s odpovídajícím školením a odborností na úklid.

Ecoclean na tuto situaci reaguje inovativními vývoji, jako je systém Lab-on-a-Chip (LOC) a technologie Smart Drying pro automatizované monitorování a inteligentní řízení kvality čištění. Tato řešení zajišťují, že procesy čištění a sušení probíhají optimálně a zároveň splňují požadavky na dokumentaci díky neustálému zaznamenávání parametrů.

LOC – komplexní analýzy čištění a koupelí s jediným systémem

Dosud bylo potřeba široké spektrum senzorů k analýze koncentrace čisticích nebo pasivačních médií a kontaminace lázní, které se v lázních používají v souladu s příslušným médiem nebo procesem. Měření také obvykle vyžadují řadu manuálních zásahů. Časově náročné stanovení kvality koupele často vede k přidání čisticích prostředků bez ohledu na spotřebu. Stejně tak se změny vanů někdy provádějí na časově závislé bázi. Obojí může vést k neoptimální koupeli a tedy ke kvalitě čištění, stejně jako k plýtvání zdroji.

To se mění s novým systémem LOC, který lze integrovat jak do víceláznových ponorných, tak komorových systémů. Kombinace různých měřicích metod v jednom systému otevírá obrovské možnosti pro analýzu čističe a koupelen. A to bez nutnosti vybavovat každou lázeň různými senzory a bez ohledu na použité čisticí nebo pasivační médium a proces. U systémově integrovaných systémů je odběr vzorků prováděn automaticky z příslušných stanic připojených k hodnotící jednotce.

Titrace, hodnota pH, vodivost a poprvé měření povrchového napětí jsou k dispozici pro určení koncentrace čističe. V modulárních čisticích systémech umožňuje tento systém samostatně určit obsah povrchově aktivní látky v lázni, což umožňuje cílené opětovné dávkování této složky. Kontaminace lázní může být určena pomocí měření fluorescence a vodivosti. V budoucnu budou tyto metody měření doplněny metodami určení celkové organické kontaminace (TOC) a měření částic. Měření, která mají být provedena na vzorku odebraném z lázně, lze zadat prostřednictvím systémového řízení. Mezi odběry vzorků z lázní zajišťuje automatický systém oplachování, že výsledky jsou přesně zobrazeny na displeji a v případě potřeby jsou zahájeny vhodné akce, jako je přidání média nebo vody či výměna koupele.

U samostatné verze, která je také dostupná, se vzorky odebírají ručně z lázní k testování a zbytek postupu je také automatický. U obou alternativ lze měřicí metody kombinovat podle potřeby a snadno integrovat další funkce nebo nové metody měření.

Smart Drying – optimální sušení s minimální spotřebou času a energie

Sušení není jen jedním z energeticky náročnějších procesů, ale také úzkým hrdlem při čištění dílů kvůli časové náročnosti. Přesto často vznikají problémy – zejména když je třeba vyčistit a vysušit různé součástky. Pro jistotu jsou sušící procesy často navrženy tak, aby byly příliš dlouhé a v nejhorším případě by to vedlo ke zvýšené spotřebě energie, odpovídajícím vysokým nákladům a snížené produktivitě.

Cílem je tedy získat optimálně vysušené části ze systému s minimálními energetickými a časovými nároky. Ecoclean to implementoval pomocí inteligentní technologie Smart Drying podporované umělou inteligencí pro kombinované procesy horkého vzduchového vakuového sušení. Základem je snímač vlhkosti a teploty speciálně vyvinutý pro tuto aplikaci, který je nyní standardem v různých typech systémů výrobce.

Aby bylo možné řídit proces sušení optimalizovaným způsobem časově a energeticky, byl AI model technologie Smart Drying nejprve trénován na základě dat z tisíců testů sušení s širokou škálou komponent a cílových parametrů. Na základě těchto znalostí AI hodnotí kvalitu příslušného sušícího procesu analýzou parametrů vlhkosti, teploty a tlaku v procesní komoře. Poté rozhodne, která akce je nejvhodnější pro optimální sušení. Například u tenkostěnných dílů nebo plastových obrobků může být přívod teplého vzduchu. Pro použití technologie Smart Drying jsou nezbytné procesně stabilní, reprodukovatelné procesy, které zajišťují konzistentní podmínky v procesní komoře. Například opotřebované těsnění nebo senzory, které nejsou pravidelně kalibrovány, zde vedou ke změnám.

Jedním z dalších vývojových kroků v Ecoclean je přenést poznatky ze strojového učení do využití AI pro řízení a optimalizaci procesů čištění a oplachování.