中國端子運用 NI LabVIEW 提升改善生產線效能

Author(s):
劉 柏森,研發工程師 - 中國端子電業股份有限公司

Industry:
Electronics, Manufacturing

Products:
GPIB, LabVIEW, Digital Multimeters

The Challenge:
1.解決生產線人員誤差疏失，提升可靠度 2.縮短儀器間溝通時間，提升生產工時 3.提升量測電壓穩定度及速度 4.整體性整合系統佳，且測試畫面美觀人性化 5.測試參數資料自動匯整至報表內，節省整理資料時間

The Solution:
使用 NI-4070 電表卡在量測電壓上可即時回傳，因取樣率可達 1.8MS/s，所以可快速且準確的量測到每個測試點電壓值，而在 NI-GPIB 部分利用與AC SOURCE、DC LOAD、DC POWER之間快速的溝通控制，藉以提升測試的時間效率．使用 LabVIEW 7.1 在測試畫面上可讓操作者即時看到目前測試狀況。

一．公司應用內容說明

本公司在以往的生產線測試部份，都以人工操作組裝進行測試，浪費了不少的時間在操作測試時間上，且人員操作的誤差率也非常的高，但自從公司引進 LabVIEW 軟體後，從起初的 RS-232 與儀器溝通的方式，減少了人員部份的誤差，但在溝通速度上還是略嫌太慢，而後改用以 NI-GPIB 溝通的方式的提升了速度及穩定度，導入生產線自動化測試後不僅節省了工時也減少了測試的人員數，且判斷部分全部由軟體進行確認，操作人員僅需按鈕進行測試即可，對公司生產線而言大幅的提升生產效率。

        我們主要的測試產品是電動代步車充電器，在測試方面主要包含有：

1.      安全性測試

2.      電流精準度校正

3.      線上燒錄 IC

4.      100V~250V 測試啟動 & 270V 高壓保護

5.      計算效率是否達標準

6.      測試資料分類 & 存檔

安全性測試 : 主要是先以 DC100V 輸入待測物 AC 端並且量測各測試點電壓值是否正確，以確保在 AC 輸入時不會有異常狀況發生。

電流精準度校正 : 主要是確認待測物是否能輸出最大電流 5.8A，且量測計算出輸出 4.8A 的校正參數，將於燒錄 IC 時將參數燒錄其中。

線上燒錄 IC : 主要是透過 NI-VISA 與公司自行研發的燒錄板溝通，在經由燒錄板對待測物上 IC 進行燒錄動作。

100V~250V 測試啟動 & 270V 高壓保護 : 主要是測試待測物是否能在輸入電壓範圍內正常的輸出 4.8A 以及即時判斷高壓是否有保護動作。

計算效率是否達標準 : 主要是利用 GPIB 溝通讀回各儀器的數值，在經由 LabVIEW 進行匯整計算出效率是否在額定範圍內。

測試資料分類 & 存檔 : 主要是將測試資料依機種，日期，時間，測試項目等存至 Excel 報表中，方便生產線人員進行資料匯整。 

二．開發期間所遇問題及解決方案

在開發期間我們遇到的問題有兩點：

1. 量測電壓問題

開發初期我們量測電壓是採用一般的桌上型電表進行量測，並且經由 GPIB 傳輸的方式接收資料，但是遇到最大的問題是無法即時快速的將量測點電壓讀入，且浪費了過多的時間在電壓檔位切換，造成了測試時間過長及量測數據誤差等問題。

解決方案：採用 NI-PCI-4070 電表卡，解決了量測電壓的時間，檔位切換速度，以及量測數據誤差等問題．也因此每台待測物測試時間從 7 分鐘降低至 3 分左右，對生產效率大幅提升。

2. 程式編寫問題

        此專案起初評估以 C 語言或是 VB 等進行撰寫，但是在花費的時間，硬體間控制，軟體的時序控制等整合起來，會是一套龐大的測試系統且編寫程式複雜度高，會造成人員銜接上的問題。

解決方案：採用 LabVIEW 軟體進行撰寫，在軟體編寫，硬體控制上都優越許多，且在學習方面會快速許多．在撰寫期間也會向NI尋求問題上的援助，加速了解決問題的時間。 

三．總結

        LabVIEW 開發工具的確節省了我們在開發系統上的時間，我們主要運用它在硬體上的支援能力及軟體撰寫的簡易性，作為整合系統上的效率及穩定性．在未來的生產線自動化方面將會是第一首選。

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劉 柏森,研發工程師
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