汽車業往往引領製造業技術，因為汽車製造的規模和競爭力體現了透過自動化提高產量、品質和持續性而最佳化生產。

現在，隨著製造業自動化的下一次進展—智慧工廠的出現，汽車業再次成為領跑者之一。智慧工廠透過工業物聯網（IIoT）聯接，帶來在生產計畫、生產工程、生產執行和測試／檢測方面的機遇。

一直困擾汽車製造商的一個領域是偵測和處理進入車輛中的水分。這是個重大的品質問題，如果沒有在生產階段偵測和糾正，下游成本就會很高。而且，雖然整頓的成本可能很高，但運送漏水的產品給客戶，對品牌聲譽的損失要高得多，而且很難糾正。

視覺檢測法，雖然有點「老派」，依賴人類對細節的關注，可以發現顯著的漏水處，但小的漏水處，往往在難以接近的區域，是很難甚至是不可能發現的。

透過把漏水偵測的流程自動化，解決了與人類視覺檢測的不一致，並收集了有價值的資料，可改進設計和製造技術。

在本文中，安森美半導體將著眼於使這成為可能的感知技術，並談談它如何適用於許多智慧工廠，而不僅僅是那些製造的車輛。

漏水測試的挑戰

雖然電子世界正在發生很大的變化，但有一件事永遠不會改變：水和電子產品不是好夥伴。然而，在許多應用中，特別是在遠端戶外使用的電氣櫃等設備中，唯一阻止氣候影響電子元件的是包裝電子產品的箱子或櫃子，對於汽車就是車身和密封條。

電子系統的包裝通常在開發週期內進行正式測試和評判合格，以確保其密封足以滿足電子系統嚴酷的使用環境。但是，也有必要在生產過程中測試是否漏水，特別是如果添加了按鈕、指示器或顯示幕，需要在箱子中開孔，然後密封。

對於較小的模組，一種常見的方法是侵入測試，然後視覺檢測有無氣泡，有氣泡表示有漏水處。對於較大的物品，如戶外使用的電子設備、車輛，或例如鐵路車輛，通常不進行侵入而是用噴水來測試。這一般涉及用機器人控制的高壓噴射器從多個角度噴水，以探測任何和所有潛在的漏水處，並加速侵入。

在幾乎所有的情況下，該產品將通過噴淋區或侵入區，然後檢測是否漏水。最常見的檢測方法是讓生產線操作人員在測試後對產品進行目視檢測。在某些情況下，可用遇水指示膠帶，當有水時指示膠帶改變顏色，以使流程簡便。無論如何，這種檢測方法很容易出錯—操作人員總是處於時間壓力下，在檢測的同時也可能有其他無關的任務要執行，他們也容易分心，也可能很難在難以進入的區域看到產品的小漏水處。

這種檢測方法也很昂貴。視產品的尺寸和複雜度，需要操作人員的時間，成本昂貴，並延遲生產過程。而且，更昂貴的是，若有一個漏水處沒看到，有缺陷的產品到達一個業務使用者或消費者那裡，隨後被發現有缺陷。在這種情況下，費用可能包括退貨和更換，由漏水造成的後續損害，最終對製造商的聲譽造成嚴重損害。

「智慧」無線方案

一種創新、「智慧」的方案RFM5126水分入侵偵測系統已經開發出來。該一站式解決方案（turnkey solution）不僅支援智慧工廠的製造商確定水是否已經滲透，還可以提供更多關於漏水如何發生和在何處的資料，為產品或技術改進提供有價值的資料。

該整合系統的核心是安森美半導體的無電池無線水分感測器，品牌名為智慧無源感測器（Smart Passive Sensing或SPS）。

圖一 : SPS水分標籤有多種不同的尺寸，便於貼在產品上，由Axzon的Magnus積體電路供電

這些雨量／超高頻（UHF）感測器有背膠使其在裝配時被牢固地貼在產品內，並提供一個吸水「尾巴」的選項配置，支援覆蓋更大的區域。少至0.05 ml水（白話地說就是「一滴水」 ）都能被讀出。

在噴淋後，透過一個裝有固定讀取器的區域或手動地用掌上型讀取器來讀出標籤。該無源感測器無需電池電源，因為它們運用從探測信號中採集的能量來傳輸是否有水的資訊。

圖二 : RFM5126系統適用於各類生產線

在生產工廠，RF讀卡機可以立即指出特定產品中是否存在漏水，甚至可以根據哪個感測器有水而指出漏水的位置。在智慧工廠，終端產品在輸送帶上移動，存在漏水的產品將被轉移到另一個輸送帶，將產品帶到工廠的另一個區域，以便在返回主生產線之前進行調整以解決漏水。

透過收集漏水資料一段時間，可有多種方式提供和剖析極有價值的回饋。這些資料可以在本地進行分析，也可以由連接的智慧工廠透過IIoT將資料中繼到其他地點，如總部或研發中心，這些部門可能需要根據這些資料採取行動。簡單的分析一段時間後，將指出某一特定產品模型或裝配技術是否存在問題。

圖三 : 資料可直接在生產工廠進行分析

系統還可以深入追查到個別輪值人員甚或操作人員，可能發現持續的人為錯誤區域。研發部門也可使用整合資料，以發現設計缺陷，升級產品設計以及避免在未來產品中出問題。

總結

智慧工廠概念的核心是透過使用智慧系統和資料分析，通常透過IIoT共用和合併多個製造點的資料，來改進產品和流程。RFM5126水分入侵偵測系統提供一種現代化和智慧化的偵測漏水方案，消除了檢測過程中的操作員錯誤，並提供了有價值的資料，以便分析和改進裝配技術，及發現產品本身可能存在的缺陷，甚或是持續的操作員錯誤。

透過運用該系統，幾乎完全無需人工檢測工作，使檢測更準確，不再發現不了漏水，降低了修護費用，提高了客戶滿意度，保護了品牌聲譽。

這是真正「智慧的」方案，解決一個由來已久的挑戰，將漏水偵測帶入智慧工廠的時代。

（本文作者Jeremy Corrrealeb任職於安森美半導體）