Industria 4.0 - Manutenzione predittiva per sistemi Flying Probe Progettazione e sviluppo di schede IoT per monitorare il lavoro di un tester attraverso il rilevamento in tempo reale di grandezze significative = Industry 4.0 - Predictive maintenance for Flying Probe systems Design and development of IoT boards to monitor the work of a tester through the detection in real time of significant quantities

La presente tesi descrive lo sviluppo di schede IoT per il rilevamento in tempo reale di parametri che possono influenzare, o addirittura compromettere, il funzionamento dei sistemi Flying Probe concepiti da SPEA, azienda all’avanguardia nella produzione di macchinari per il collaudo di schede e componenti elettronici. Negli ultimi anni del suo sviluppo, il settore manifatturiero ha visto la nascita di Industria 4.0, un progetto economico-industriale il cui principale scopo è rendere tecnologia e automazione sempre più presenti nei processi produttivi. Si pone particolare attenzione sul concetto di “manutenzione predittiva”: le informazioni rilevate a bordo di un macchinario industriale devono essere utilizzate per eseguire un’autodiagnosi in tempo reale dello stesso, che conduca alla previsione di anomalie e guasti. Tra i molteplici vantaggi derivanti da questo approccio, si osserva che gli interventi di manutenzione ordinaria e straordinaria diventano sempre più operazioni mirate ed eseguite solo quando è il sistema stesso a richiedere assistenza. Questo elaborato utilizza pertanto il caso studio SPEA per descrivere la realizzazione di schede IoT che monitorino le grandezze interessanti per un tester Flying Probe. Si specifica che l’azienda, illustrando gli obiettivi del progetto, ha richiesto lo sviluppo di un “prototipo” che definisse univocamente struttura, layout, logica d’interfaccia e protocolli di comunicazione delle schede IoT internamente prodotte. La presenza di uno standard SPEA è volta ad estendere la misura di temperatura e umidità, all’inizio considerate le più rilevanti, ad altri parametri, come vibrazioni o rumore acustico, presenti nell’area di lavoro del tester. Le nuove schede presenteranno pertanto una sola differenza con quella definita in questa tesi: i sensori. La sostituzione di un igrometro con un accelerometro o un microfono consente di realizzare, con tempi e costi minimi, una nuova scheda IoT rispettivamente per vibrazioni e rumore acustico. La struttura campione porta così ad avere, oltre alla scheda Z077200 sviluppata in questa tesi, idealmente già pronti i sistemi di controllo per tutte le grandezze che SPEA riterrà di dover monitorare sui propri tester. Il progetto è stato condotto da un team aziendale, a cui il candidato ha preso attivamente parte, e che ha sviluppato l’applicazione su un sistema FP 4080 di produzione interna. Tutte le fasi che hanno caratterizzato questo lavoro, dalla determinazione delle specifiche all’analisi dei risultati ottenuti, verranno descritte e si indicheranno anche gli sviluppi futuri che si prospettano per questa applicazione.