Hören Sie auf, blind zu raten, wie die Lampen angeordnet werden sollen – es gibt eine intelligenteere Lösung für die Planung der Schaltpläne von Smart-Meters.
Es ist schwierig, das richtige Wärmeprofil auf der Schaltplatte eines Smart-Meters zu erreichen. Wenn die Lampen auch nur leicht falsch platziert sind, entstehen kühle Stellen. Dadurch können die Lötstellen nicht richtig abgeschlossen werden oder die Komponenten verschieben sich. Das ist frustrierend.
Deshalb haben wir auf das Bohren von Halterungen verzichtet und stattdessen digitale Zwillinge sowie Simulationen verwendet, um alles im Voraus zu planen.
Das richtige Wärmeverhalten
Wir machen keine „Schätzungen“ bezüglich der Platzierung der Lampen. Wir nehmen die Abmessungen der Schaltplatte, setzen sie in eine Simulation ein und sehen genau, wo sich die Wärme ansammelt.
Das Ziel ist einfach: ein gleichmäßiger Wärmetransport über die gesamte Schaltplatte. Wenn wir die Anordnung der Lampen planen, geht es darum, dass die Infrarotstrahlung gleichmäßig verteilt wird. Zu viel Überschneidung führt dazu, dass die Schaltplatte beschädigt wird. Zu wenig Überschneidung wiederum bedeutet, dass es Lücken gibt.
Wir nutzen Software, um die genau benötigte Leistung sowie den Abstand zwischen den Lampen zu bestimmen. Wir müssen die Glasübergangstemperatur des Kunststoffs erreichen – aber ohne dabei die empfindlichen Chips auf der Schaltplatte zu beschädigen. Es handelt sich dabei um ein feines Gleichgewicht.
Die Lösung des Anordnungsproblems
Es ist Zeitverschwendung, tagelang im Betrieb mit Versuchen und Fehlversuchen zu arbeiten.
Jetzt überlassen wir es den Algorithmen, die Winkel der Lampen zu bestimmen. Wir können den Strahlungsweg simulieren, um herauszufinden, ob eine 45-Grad-Neigung besser ist als eine einfache Aufhängung der Lampen.
Außerdem gibt es noch das Chassis. Dort gibt es Transportbänder und andere Elemente, die „totale Zonen“ erzeugen, in denen die Wärme nicht ankommt. Der digitale Zwilling erkennt diese Bereiche frühzeitig. Wir passen die Positionen in der Software an, speichern die Koordinaten und bauen anschließend die Schaltplatte einmalig zusammen.
Die Realitätsbedingungen
Simulationen sind zwar großartig – aber sie sind kein Wundermittel.
Man könnte versucht sein, eine hohe Dichte an Lampen zu verwenden, um schnellere Aushärtungszeiten zu erreichen. Doch das belastet die Stromversorgung und die Kühlfans enorm. Zudem besteht das Risiko, dass die Schaltplatte durch zu viel Wärme in einer kleinen Fläche verformt wird.
Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsspiel. Wir müssen die Leistung der Lampen mit der Geschwindigkeit der Transportbänder abstimmen, damit der thermische Stress unter Kontrolle bleibt. Es braucht etwas Feinarbeit – aber das ist besser, als eine Menge verdrehter Schaltplatten wegzuwerfen.