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Komplettlösung zur Materialkontrolle

Messungen vor Ort in der Elektronikfertigung reduziert Fehler
Insituware-Komplettlösung zur Materialkontrolle

Durch Hard- und Softwaretechnologie ermöglicht Insituware eine schnelle Kontrolle von im Gebrauch befindlichen Materialien. Das Unternehmen kombiniert dabei fortschrittliche analytische Sensoren, smarte Geräte und intelligente Cloud-basierte Informationen mit fortschrittlichen Packaging Methoden um eine berührungslose Erfassung von beweglichen Materialien zu realisieren. Das Unternehmen ist eine Tochtergesellschaft von Systems Innovation Engineering (SIE), einem innovativen, technologiegetriebenem Unternehmen, dessen Kernkompetenz speziell darauf ausgerichtet ist, die Lieferantenstabilität sowie die allgemeine Erschwinglichkeit von Produkten zu verbessern.

Christopher Frederickson, Insituware, Mullica Hill (USA)

Insituware revolutioniert das Verfahren, Materialien in der Fertigung zu kontrollieren, physiologische Veränderungen im Sport wahrzunehmen, Materialveränderungen in der Luftfahrt zu erkennen sowie kritische Veränderungen von Baumaterialien zu messen“, so der Mitbegründer von Insituware David Tafuna.

Insituware ist Cloud-basiert und arbeitet mit einer dezentralen Familie von materialbezogenen Anwendungen mittels eines Handgeräts. Die integrierte Technologie ermöglicht eine verbesserte Kontrolle von Materialien indem sie eine schnelle Bewertung von Materialien vor Ort und während des Gebrauchs, also “in-situ” durchführt. Mit einer Kombination aus fortschrittlichen analytischen Sensoren, intelligenten Geräten und Cloud-basierten Informationen in Kombination mit innovativen Packagingmethoden wird eine berühungsfreie und nicht störende Erfassung ermöglicht.

Produktfamilie zur direkten Materialkontrolle

Die Insituware Vision-Produktfamilie besteht aus dem tragbaren Diagnosetool Mark-1, den Plug-and-Play-Insight-Modulen, materialspezifischen Mark-1-Anwendungsprogrammen („Apps“) und der Insitucloud, die das Datenmanagementsystem „MethodQC“ (Software zur statistischen Prozesskontrolle) sowie das Back-End-Analysesystem für maschinelles Lernen umfasst. Die Vision-Produktfamilie arbeitet nahtlos, um schnelle und intelligente Messungen in der Fabrik zu ermöglichen und gleichzeitig die gesammelten Daten von jedem Computer mit Internetzugang aus zu verfolgen. Die Lösung nutzt dabei die Technologie des maschinellen Lernens, um Materialkontrolle direkt durchzuführen.

Die erste Implementierung der Vision-Produktfamilie erfolgte in der Elektronikfertigung und ermöglicht die Überwachung und Steuerung von Laminaten, Lötmaterialien, Beschichtungen, Masken sowie Klebstoffen. Diese Produktfamilie realisiert ebenfalls die Charakterisierung und Identifizierung von Rückständen, um effektive Reinigungsprozesse und höchste Produktzuverlässigkeit zu gewährleisten.

Vision Mark-1 mit den zugehörigen Plug-and-Play-Insights-Modulen erweitert die Funktionalität, um eine zerstörungsfreie Prüfung und Prozesskontrolle einer Vielzahl von Materialien vor und während des Einsatzes zu ermöglichen. Durch die erweiterbaren Module “Insights” stellt die Lösung ein zukunftssicheres Konzept dar und bietet eine einfache Möglichkeit, die Materialien in der Fertigung zu steuern.

Mit einem einfachen und schnellen Knopfdruck auf die Vision Mark-1 werden Ergebnisse angezeigt, die Effizienz, Wissen und Produktivität steigern. Die Hardware-Gerätetechnologie wurde dahingehend entwickelt, dass sie gemeinsam mit den materialspezifischen Apps dem Benutzer erlauben, anpassbare Ergebnisse zu sehen und zu verwenden, um die Materialien besser überwachen und kontrollieren zu können. Die Insituware Apps, kombiniert mit dem Diagnosetool, sind mit intelligenter Insitu-Technologie ausgestattet, die Analyseverfahren der statistischen Prozesskontrolle (MethodQC) sowie maschinelles Lernen in einer Cloud-Umgebung vereinen. Mit MethodQC lassen sich die Steuerelemente für das Diagnosetool so einstellen, dass diese den jeweiligen Anforderungen entsprechen. Das integrierte Toolkit überwacht den Materialprozess und lost potenzielle Probleme bevor die auftreten. Diagramme aus den gesammelten Daten bieten dabei Einblick und schaffen Transparenz.

Die Insitu-Cloud mit dem MethodQC erweitert die Reichweite eines Geräts, indem sie Zugang zu einem Speicherort von Materialdaten bietet. Durch die Nutzung der Insitu-Cloud können Anwender unbekannte Materialien schnell identifizieren, globale und lokale Materialveränderungen untersuchen und die Grundursache für Materialzerstörung oder -versagen identifizieren. Die Insitu-Cloud wird kontinuierlich verbessert, um den Benutzern hochmodernes Materialwissen und Vorhersagemodelle zur Verfügung zu stellen, damit sie fundierte Entscheidungen treffen können.

Der Fokus des Unternehmens liegt auf der Entwicklung und dem Aufbau lösungsorientierter Plattformen und nicht nur ein Produkt. Erreicht wurde dieses Ziel durch die In-situ-Messlösung für eine schnelle Entscheidungsfindung. Dabei bieten Messungen in situ zahlreiche Vorteile gegenüber Labormessungen. Messungen in einem Labor sind zwar genau, jedoch auch teuer und langsam. Denn neben geschulten Labortechniker ist eine teure Ausrüstung erforderlich, auch müssen die Materialien an die Einrichtung gesendet werden. Dagegen stehen die Vorteile der Messung von Materialien während des Einsatzes:

  • Effizient: Ermöglicht den Benutzern schnell Entscheidungen zu treffen.
  • Kostengünstig: Hochintegrierte analytische Sensoren können aufgrund geringer Kosten in großem Maßstab eingesetzt werden
  • Schnell: Automatisierte Interpretationen, erzeugt durch Methoden des maschinellen Lernens.

Lösungsorientiert zur steten Verbesserung

Oberste Priorität der Mitarbeiter des Unternehmens gilt der Unterstützung von Kunden bei der Messung vor Ort. So wird stets die neueste Generation integrierter, miniaturisierter Analysesensoren verwendet. Auch werden datenwissenschaftliche und maschinelle Lernverfahren durchgeführt, um die Ergebnisse der Sensoren abzugleichen. Dies hilft den Kunden, einen geschulten Techniker durch automatisierte Software zu ersetzen. Und schließlich werden alle Sensoren mit einer zentralisierten Cloud-Backend verbunden, um die Analyse großer Datenmengen zu realisieren. Die Sensordaten werden dabei für eine kontinuierliche Verbesserung des Systems gesammelt und gespeichert.

David Tafunda ergänzte: „Es ist wichtig, lösungsorientiert zu sein anstatt sich auf die Sensoren zu konzentrieren. Viele IoT-Unternehmen beginnen am Sensor und versuchen, Anwendungsfälle zu finden. Wir fangen beim Problem an und finden die besten Sensoren, um das Problem zu lösen.” Wenn man mit dem Sensor beginnt und versucht, relevante Anwendungen zu schaffen, kann dies dazu führen, dass Unternehmen die Lösung zu einem Problem machen. Innovative Lösungen entstehen dann, wenn man Produkte mit einem tiefergehenden Verständnis des zu messenden Materials entwirft, sagte noch David Tafunda.

In gleicher Weise baut das Unternehmen Plattformen und nicht nur Produkte, da dieser Ansatz eine Wiederverwendung ermöglicht und die Entwicklung erheblich beschleunigt. Eine sorgfältige Architektur ermöglicht die Wiederverwendung auf mehreren Ebenen.

Eine Reihe von Materialien kann gemessen werden, was Insituware zu einer praktikablen und wichtigen Lösung für eine Reihe von Branchen macht:

Metalle: Insituware misst das Vorhandensein von Oxiden auf der Oberfläche von Metallen und die damit verbundenen Reaktionen zwischen diesen Oxiden sowie anderen Materialien. Das Verständnis der Oxid-Oxid-Eigenschaften von Metalloberflächen ist bei der Oberflächenvorbereitung, -verarbeitung und -lötung vieler Metalle von entscheidender Bedeutung. Zusätzlich liefert das Vorhandensein von Oxiden und Reaktionsprodukten auf bestimmten Metallen einen Hinweis auf einen in der Umwelt stattfindenden Korrosionsprozess.

Polymere: Die Lösung erkennt die Konsistenz eines nachgehärteten Polymers, misst den Aushärtungszustand von Polymeren und sagt das Verhalten von Polymeren nach der Aushärtung im vorgehärteten Zustand voraus. Das Verständnis der Konsistenz und des Aushärtungszustands von Polymeren hilft, ihre mechanischen und hygroskopischen Eigenschaften zu verstehen. Die Möglichkeit, den Nachhärtungszustand eines Polymers vor der Verwendung vorherzusagen, kann erhebliche Kosten bei der Verarbeitung von Materialien und der Reparatur einsparen.

Biomaterial: Athleten im Feld, auf der Bühne oder auf andere Weise sind ständig auf der Suche nach körperlichen Höchstleistungen, die nur durch jahrelanges Konditions- und Überlastungstraining erreicht werden können. Das Verständnis der physiologischen Veränderungen während dieses Konditionierungsprozesses optimiert die Leistungssteigerung und reduziert die Wahrscheinlichkeit von Verletzungen. Die Lösung erfasst und bewertet physiologische Materialien während dieses Konditionierungsprozesses auf nicht-invasive Weise, sei es durch Training, Übungen oder andere körperliche Aktivitäten.

David Tafuna abschließend: „Intelligente Lösungen in Echtzeit ermöglichen rasche Entscheidungen.” Die Fähigkeit von Insituware, Materialien während des Gebrauchs schnell zu beurteilen, eröffnet eine neue Dimension der Messung. Die Kombination von Sensoren, intelligenten Geräten und intelligenten Cloud-basierten Informationen mit Packaging realisieren neue Wege, Materialien in der Fertigung zu kontrollieren, Veränderungen im Sport zu erkennen und das Verhalten von Materialien in der Luftfahrt und im Bauwesen zu verstehen.

www.insituware.com



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