ESD防静电监控系统落地惠州某新能源电池生产企业实现静电状态实时监测



惠州某新能源电池生产企业的组装车间长期被一个隐蔽问题困扰:电池芯片在贴装、Pack 段极易被微量静电放电(ESD)打伤,常规肉眼与抽检根本看不到,事后再追溯几乎无处下手。讯鹏科技为这条产线做了一整套从前端感知到后端看板的ESD防静电监控系统定制方案:人员接台垫、手环、设备接地、离子消除、边缘网关汇聚、车间看板、远程软件,按工位数量与节拍逐一对齐。


讯鹏科技:ESD防静电监控系统-案例图



一、项目背景


1、客户画像

惠州某新能源电池生产企业,主营锂电池与 PACK 电池组装,覆盖芯片贴装、Pack 组装、外检等关键工序。产线工位密集,物料在多工位之间流转,每一道工序都涉及人员接触、塑料周转、绝缘工具,存在持续的静电积累与释放风险。


2、痛点

(1)芯片级 ESD 隐患不可见:电池芯片对静电敏感,微量静电不会立即烧毁芯片,但留下隐性损伤,出货后表现为良率下降。

(2)人员接地状态依赖自觉:手环、台垫是否真正接地,过去只能靠人盯人,无法量化。

(3)设备外壳静电无法识别:贴片机、注液机等金属外壳一旦带电会反向干扰敏感器件,现场缺专用设备级检测口。

(4)异常发生后难追溯:一旦在某个工位出现批量异常,缺少带时间戳的历史记录回查通道。



二、防静电定制方案


1、主体设备

本方案按"前端监测 + 主动消除 + 数据汇聚 + 可视与远程"四层搭建。前端监测层包含 72 台单工位双回路静电监控仪(配台垫扣电源地线)、78 台单工位双回路静电监控仪(配手环电源地线,人员在岗检测需要打开)、30 台设备接地监控仪 B 款(配电源地线)。主动消除层由 72 台单头离子风机组成,对每个工位台面上方悬浮静电做实时中和。数据汇聚层由 6 台 OkEdge 边缘网关落地。可视与远程层由 2 台液晶看板终端和 1 套安灯定制软件组成,看板置于车间,安灯定制软件用于远程访问与异常追溯。


2、配套外设

每个工位标准配件包含防静电台垫或手环其一、电源地线一根;双回路静电监控仪同时接入两条独立回路,确保人员与台面任一异常均能即时识别。离子风机采用单头悬挂式安装,正对工位操作面,单台风量覆盖一张标准工作台。


3、后端接口与通讯

静电监控仪、接地监控仪、离子风机统一接入 OkEdge 边缘网关,网关向上对接车间服务器与液晶看板,向下采集各工位仪表数据。整套系统未采用封闭协议,看板页面与安灯定制软件都开放给该厂自有 MES 后续接续生产管理系统。


讯鹏科技:ESD防静电监控系统-案例图


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三、防静电配件定制功能逐条落地


1、72 台单工位双回路静电监控仪配台垫扣电源地线

针对电池芯片贴装、机加工等以台面为主要操作区的工位,部署 72 台单工位双回路静电监控仪。每台仪器两个回路同时监测:回路一接防静电台垫扣(监控台垫接地阻值与静电泄放状态),回路二接电源地线(监控设备自身接地)。任一回路异常,仪器立即在工位发出声光提示,并通过网关同步至看板。72 台按产线工位一对一编号、逐台落地,覆盖整个 Pack-机加工区域。


2、78 台单工位双回路静电监控仪配手环电源地线;人员在岗检测需要打开

针对人员需频繁移动、不便固定在某一台垫前的工位(Pack-总装、外检等),部署 78 台单工位双回路静电监控仪。回路一接人员手腕上的静电手环(监控人员静电泄放与佩戴合规),回路二接电源地线。人员在岗检测需要打开:人员到岗后须将手环接入监测回路,仪表开机即判为"在岗检测",离岗或脱开手环即判为"离岗",状态实时上送看板。78 台与上一条 72 台相加,构成该车间全工位人员静电管理底座。


3、30 台设备接地监控仪 B 款配电源地线

针对贴片机、注液机、激光打标机等金属外壳设备,部署 30 台设备接地监控仪 B 款,每台单独配一根电源地线,监控设备外壳是否真正接入大地、是否带静电。设备带电一旦被识别,监控仪立即报警并联动工位停机信号,避免设备外壳反向带电打伤电池芯片。该 30 台与 3.1、3.2 的人员/台面监测形成互补,把"人员—台面—设备"三类接地口全部覆盖。


4、72 台单头离子风机实时去除静电,预防电池出现芯片损坏

在 72 个核心工位的台面上方悬挂安装 72 台单头离子风机,对持续产生的悬浮静电做主动中和。离子风机开机即对操作面上方空气进行离子化,使台面与来料表面静电快速泄放,从源头降低 ESD 事件,预防电池出现芯片损坏。72 台与 3.1 的 72 台台垫工位一一对应,做到"一台垫、一台风机、一台监测仪"的工位级三重防护。


5、6 台 OkEdge 边缘网关实现数据通讯

部署 6 台 OkEdge 边缘网关,每台对应一个区域(机加工区、Pack-总装区、外检区等)的工位仪表汇聚。网关向下采集静电监控仪、接地监控仪、离子风机的实时数据,向上对接车间服务器与液晶看板,单台故障不影响其他区域数据上传。整套网络沿用车间已有以太网,无需新增布线层。


6、2 台液晶看板终端在车间

在车间两个主通道上方各安装 1 台液晶看板终端(共 2 台),分别承担机加工区与 Pack-总装区的工位状态显示。看板页面按工位编号逐格呈现当前监测状态,正常为蓝色、异常为红色,底部实时统计设备总数、正常数量、异常数量、风机在线数量。车间内任意位置抬头即可看见本区域静电整体状态,无需走到工位前逐一查看。


7、安灯定制软件:远程查看、监控、历史调取、异常追溯

配套 1 套安灯定制软件,将 6 台 OkEdge 网关采集到的数据集中存储与呈现。该厂品质与工艺工程师可在办公区电脑或手机端远程登录:实时查看每一台静电监控仪、接地监控仪、离子风机的当前状态;按工位、按设备、按时间段筛选历史记录;任意一次报警事件均带时间戳与持续时长,便于在出现批量异常时追溯异常源头。整套软件未绑定单一品牌硬件,第三方仪表数据可按客户需要接入。


讯鹏科技:ESD防静电监控系统-案例图


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四、现场实施


1、安装位置与接线

静电监控仪、接地监控仪与离子风机均按产线已有工位位置逐台安装。台垫扣与手环扣沿台面或工位支架走线,电源地线统一汇集到车间接地铜排;OkEdge 边缘网关放置在各区域设备柜内,通过车间原有以太网接入服务器。


2、通电试运行

所有防静电监控设备依次通电,每台仪表与网关之间进行联调,确认数据上送、看板显示、报警联动三链路通畅。联调完成后进入 7 天并行运行期,与该厂原作业流程并行不冲突,再切换为正式使用。


讯鹏科技:ESD防静电监控系统-案例图


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五、客户价值


1、芯片级 ESD 防护到位:72 台离子风机与 72/78 台静电监控仪形成工位级三重防护,从源头降低电池芯片被静电打伤的概率。

2、人员与设备接地可量化:手环、台垫、设备外壳三类接地口全部接入监测,谁未戴好、哪台设备带电、哪一个台垫失效,全部以数据呈现,不再依赖人工巡检。

3、车间静电状态实时可视:2 台液晶看板让全员抬头即看见本区域静电整体状态,异常工位立即定位。

4、历史可调、异常可追:每一次报警都带时间戳,异常发生后可按工位、按设备、按时段回查历史记录,源头可追溯。

5、协议开放、后续可接:网关、看板与安灯定制软件均未封闭协议,留好接口给该厂自有 MES 接续,避免被单一供应商绑定。


讯鹏科技:ESD防静电监控系统-案例图



讯鹏科技这次为惠州这家新能源电池企业做的,不是一套拿来即用的通用防静电套件,而是按工位数、按产线节拍、按现场空间逐一对齐的定制方案。台垫回路与手环回路分开落地,固定工位与需要频繁移动的工位各得其所;设备接地单独设监测口,把贴片机、注液机这类金属外壳的反向带电也纳入管控;离子风机与监测仪按工位一一配对,一台垫、一台风机、一台监测仪,形成台面级三重防护;边缘网关分区汇聚,车间看板与安灯定制软件把状态同时送到现场和办公区两端。落到清单上,是台垫监控、手环监控、设备接地、离子风机、边缘网关、液晶看板与安灯软件各就其位,全部按客户原话实现,不堆砌冗余功能,也不锁死通讯协议,接口留给客户自有的生产管理系统接续。

ESD防静电监控系统方案最终回答了三个过去没人答得上的问题:谁的接地没做好,数据说了算;哪一刻出现了异常,时间戳说了算;异常出在哪个工位,历史记录说了算。静电本身看不见,但防住它的每一步都可以被看见、被量化、被追溯,把静电异常从事后补救,变成源头可监督、过程可发现、事后可解决的闭环——这才是新能源电池产线防静电该有的样子。





作者:LXT
配套产品
防静电看板
人体静电仪
设备静电仪
离子风机
ESD闸机
工位一体机(ESOP终端)
液晶一体机(电子看板)
工业一体机(MES数采)
MES工位机(报工终端)
工控主机(看板控制器)
数采通讯终端
边缘计算云网关
ESD防静电终端