设备健康管理系统在半导体行业的应用

近日，格创东智设备健康管理系统（以下简称东智EHM）在半导体行业生产设备上的应用效果明显，获得客户认可和推广。针对厂端CVD（化学气相沉积）PUMP的非计划停机问题，经过现场调研，1天内就完成了东智EHM旋转设备状态监测和故障智能诊断模块的部署。现场PUMP的表面温度、三轴高频振动数据，以每秒5万Hz的采样频率实时上传到东智EHM专有云，保障了振动信号的细微变化都可以被东智EHM专家系统识别分析。在1个多月的运行中，系统内置大数据算法有效识别了PUMP的劣化趋势和故障智能诊断，效果显著。同时该自主可控的产品的综合性能比国外同类产品优化1倍以上。除了半导体等高端制造业，该方案也可以广泛地应用在石化、矿山、冶金、能源、水处理等行业。

项目背景

半导体面板属于高端制造业，现场设备大多是日本、韩国等国外进口，设备数据采集成本高。同时连续型生产过程对设备稳定性依赖度高，停机损失大。厂房有15个足球场大，设备点巡检工作量大，存在设备缺陷发现不及时，易导致设备出现非计划停机，影响生产；以本次CVD制程中的PUMP为例，生产过程中会产生大量的固态粉尘，从而导致PUMP的卡死，目前由于缺乏有效的设备监测手段，设备容易出现非计划停机，每年近千万元的损失。

解决方案

由于设备现场空间密闭、侵入式的数据采集，会对原装设备、工艺造成不可预算的风险。衡量过后客户决定采用格创东智GVS系列无线振动温度一体传感器，通过磁吸固定在PUMP上进行高频数据的采集，并通过网关将采集到的振动和温度数据实时传输到东智EHM专有云，结合PUMP本体工况数据综合分析评估设备的运行状态。

方案优势：

GVS传感器通过磁座固定在PUMP上，不会对设备造成破坏，对设备运行无影响；

GVS传感器通过特制电池供电，续航时间3年；

系统采用无线部署，实施快速，无线性能强悍，即使在PUMP高温密闭的工作环境下，数据传输仍然保持稳定；

东智EHM系统内置30+数据分析算法，可对监测数据进行多维的分析，准确评估设备状态；

设备健康评估报告：

以PUMP1为例--DP非驱动端垂直向低频测点振动波动明显，异物引入导致转子轻微损伤所致，其劣化大体可以分为三个阶段：

阶段一：3月28日（上线）-5月4日，设备运行稳定，未见存在明显的劣化，但3月31日（P1）和4月28日（P2）因设备报尾排压力异常存在短暂的停机，停机检查未见明显异常，后启机运行 ；

阶段二：5月4日09:30-5月4日16:16，异物引入（体积较大的颗粒进入），导致PUMP排气不畅，振动急剧上升，同时伴随着温度急剧上升；

阶段三：异物排除，PUMP运行状态改善，振动急剧下降，同时伴随着温度下降，但转子存在轻微损伤，振动和温度相较前期有轻微的上升，且开始缓慢劣化。

健康状态评估结论：

PUMP1-预警

① 5月4日因异物引入，导致DP转子损伤，目前处于缓慢劣化阶段；

② DP短期内不运行，暂无需进行检修，加强关注；

③ MB状态的波动因DP的振动能量传递所致，未见MB存在明显的异常。

案例总结：

东智EHM通过高频采集PUMP运行状态参数，准确判断出PUMP的劣化趋势，提前提醒客户设备的潜在故障，并进行及时修复，避免了设备非计划停机对生产造成影响，有效延长了设备的使用寿命。

不仅在高端制造业，目前格创东智EHM的旋转设备预测性维护方案已广泛应用在石化、煤炭、钢铁、汽车、水泥等众多行业的设备中。

责任编辑：tzh