スマートグリッド用電子部品を硬化させるための焼成オーブン内の熱分布を正しく調整するのは、非常に難しい作業です。適当にランプの位置を決めてしまうと、問題が生じます。その結果、接合部が弱くなったり、最悪の場合、高価な部品が数秒で破壊されてしまいます。 だからこそ、デジタルツインシミュレーションを利用するのです。これによって、推測に頼る必要がなくなります。 熱の分布を把握する方法 まず、オーブン内部の仮想モデルを作成します。推測するのではなく、アルゴリズムを使って、赤外線がどのようにしてケースから反射され、PCBに当たるかを正確に把握します。 目標は単純です。熱が均一に分布することです。 しかし、「均一」というのは必ずしもランプを完璧な格子状に配置することを意味するわけではありません。それは部品によって異なります。もし基板の中央部分に厚い銅があれば、それがヒートシンクのように作用し、熱を吸収します。シミュレーションによってこれを把握し、その部分により多くのランプを配置することで、熱を補うことができます。 過剰に配置する危険性 「なぜどこにでもランプを増やせないのか？」と思うかもしれません。しかし、ランプを増やすと消費電力が増え、周囲の温度も急上昇します。冷却システムがそれに対応できるかを確認しない限り、ただランプを増やし続けることはできません。過剰に配置すると、オーブン本体が過熱してしまう危険があります。 私たちはこのモデルを使って最適な設定を見つけ出します。空気の流れや冷却能力をチェックし、ハードウェアが損傷することなく、どのくらいの速さで基板を硬化できるかを判断します。 シミュレーション結果を実際の現場に適用 シミュレーションによって座標が得られたら、それに従って設定を行います。もはや何日も試行錯誤したり、手動で熱を調整したりする必要はありません。デジタルマップに従って配線を行えば、通常、最初の試行でシミュレーションの予測値の5％以内の結果が得られます。 これは大変便利です。設定時間が短縮されるだけでなく、特に重要なのは、試験段階で高価な電子部品を無駄にしなくて済む点です。