De nombreux produits chimiques sont utilisés dans la fabrication des cartes électroniques. Attention, non seulement ces produits chimiques sont dangereux et polluants, mais leur dégradation en déchets est difficile et délicate à gérer.

Les usines doivent installer des systèmes de traitements des déchets afin de garantir la sécurité de leurs employés et de l’environnement et doivent également vérifier constamment leurs systèmes de gestion des déchets par des inspections de routine. Cependant, dans ces usines où le nombre de points de contrôle est élevé, de nombreuses ressources humaines sont nécessaires pour accomplir les tâches, ce qui peut prendre beaucoup de temps. De plus, l’extraction des déchets industriels dégradés sont souvent situés dans les cheminées utilisées pour disperser les fumées, de sorte que les inspections elles-mêmes présentent des défis importants pour les inspecteurs.

 

Surveillance automatique avec un réseau LoRaWAN

Les Objets IoT alimentent des solutions de surveillance automatisée basées sur LoRaWAN. La collecte automatisée de données et les technologies sans fil à distance remplacent l’inspection conventionnelle pour améliorer les contrôles quotidiens chargés du traitement des déchets. Les organismes de contrôle restent ainsi informés des opérations, sont mis au courant des défaillances du système et peuvent améliorer l’efficacité de la chaîne de production.

 

LoRaWAN Galium IOT Hub

 

Cas utilisateur : Fabricant de plaquettes de semi-conducteurs

Un fabricant de plaquettes de semi-conducteurs de renommée mondiale possédant plus de 10 usines en Asie fournit des services de fabrication de cartes électroniques à une grande variété de clients de premier plan. Une usine de fabrication de cartes électroniques est équipée de systèmes de traitement des déchets acides qui traitent les liquides et les gaz corrosifs et dangereux générés par les processus de photolithographie et de gravure, lesquels ne peuvent être éliminés que lorsqu’ils répondent aux normes de protection de l’environnement.

Le personnel de l’usine vérifie toujours l’absence d’anomalies dans les moteurs et les ventilateurs du système d’évacuation à l’aide d’un vibromètre portatif. Cependant, comme il y a plus de 20 ventilateurs d’extraction dans l’usine, les ressources humaines limitent la fréquence des inspections à une seule fois par jour. De plus, pour des raisons d’efficacité, les systèmes de traitement des déchets sont pour la plupart installés sur le toit, et monter et descendre tous les jours peut être dangereux pour les inspecteurs.

Ainsi, pour effectuer des inspections plus efficaces et réduire les risques pour le personnel, l’usine a décidé de mettre en œuvre une solution qui surveillerait automatiquement le système à l’aide de capteurs et de passerelles. Il s’agit notamment de capteurs de qualité ISO 10816 (norme d’évaluation des vibrations) pour garantir la cohérence entre les données collectées par les capteurs et les équipements portatifs.

  • L’utilisation d’un réseau sans fil pour éliminer le besoin de câblage.
  • Une couverture de transmission à longue portée pour éviter les interruptions de signal ou les connexions réseau instables.
  • Mise en place d’un réseau privé pour éviter les fuites de données.
  • Matériel durci pour les environnements extérieurs difficiles.
  • Prise en charge du protocole de communication Modbus pour le téléchargement des données vers le système de surveillance.

 

Fonctionnement de la solution : Capteur WISE-2410 et plateforme Galium IoT Hub

Le capteur de vibrations sans fil WISE-2410 est fixé magnétiquement au moteur et collecte les données de vibration pour calculer les valeurs propres de vitesse et de déplacement, qui sont ensuite transmises à la passerelle Galium IoT Hub toutes les demi-heures via un réseau sans fil basé sur LoRaWAN. Galium IoT Hub décode le paquet de données et télécharge les données par Modbus vers le système de contrôle et d’acquisition de données (SCADA) existant de l’usine de plaquettes. Une fois les données obtenues, le système les compare au tableau de gravité de la norme ISO 10816 et diagnostique l’état de santé des moteurs.

Le capteur Advantech WISE-2410 est un dispositif intelligent doté d’un processeur ARM Cortex-M4 intégré, d’un accéléromètre à trois axes et d’un capteur de température. Il calcule les valeurs propres complexes avant la sortie (notamment VRMS, ARMS, pic, déplacement, aplatissement, facteur de crête, asymétrie et écart type), ce qui permet de réduire la charge de la bande passante du réseau. En plus d’éliminer les problèmes de câblage du réseau, l’émetteur-récepteur LoRa intégré au WISE-2410 est de basse fréquence, de longue portée, de faible consommation d’énergie, avec des caractéristiques de pénétration élevées. Les résultats de tests réels indiquent que la portée de transmission du WISE-2410 peut atteindre 15 km, ce qui est plus que suffisant pour la zone de 500 mètres de l’usine de plaquettes.

Le WISE-2410 tire également le meilleur parti des avantages de LoRaWAN en matière d’ouverture, de flexibilité et de déploiement à faible coût. Les utilisateurs peuvent établir eux-mêmes un réseau propriétaire sans l’aide d’un opérateur de réseau, de sorte que les données peuvent être transmises directement au lieu d’emprunter un chemin détourné (c’est-à-dire vers la station de base de l’opérateur avant de revenir à l’utilisateur). L’utilisateur économise ainsi les frais d’opérateur tout en bénéficiant de la protection nécessaire en matière de confidentialité des données.
En outre, le WISE-2410 fonctionne sur batterie et consomme très peu d’énergie : deux batteries Li-SOCl2 de 3,6 V suffisent pour une autonomie de deux ans. Aucune connexion d’alimentation externe et aucun changement fréquent de batterie ne sont nécessaires, ce qui rend son utilisation très pratique. Le WISE-2410 plug and play est de taille compacte (84,7 x 48,3 mm) et ses trois choix de montage – goujon, adhésif et aimant – offrent des options d’installation flexibles en fonction des conditions du site.

 

LoRaWAN Galium IOT Hub

 

Sa large plage de température (-20°C~85°C) et son boîtier étanche à l’eau et à la poussière certifié IP66 contribuent également à faire du WISE-2410 un produit idéal pour la collecte de données en extérieur. Le Galium IoT Hub est une passerelle IoT LoRaWAN haute performance qui assure une connexion fiable dans les environnements industriels. Comme elle prend en charge le protocole Modbus qui est souvent utilisé dans les usines, elle répond à la demande de l’usine qui souhaite une transmission de données fiable et efficace vers le système central de contrôle de supervision. Autre avantage, le Galium IoT Hub peut se connecter à un maximum de dispositifs WISE-2410 ainsi que d’autres cas usages utilisant des objets IoT LORAWAN, ce qui est souhaitable pour étendre la gamme de surveillance automatisée selon les besoins, tout en conservant le matériel existant.