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自主国产化又一突破!东智EHM实现半导体行业设备智能化运维和诊断

2021-05-28

随着新一代信息技术和制造业的深度融合,生产设备数字化、网络化、智能化水平持续提升。生产设备的组成部分、运行形态、运行模式发生了根本变化,传统设备管理模式已经无法满足企业数字化转型和新型生产设备管理需求。

格创东智的“明星产品”——东智EHM设备健康管理工具专为新一代设备管理而生,实现管理全场景闭环。


日前,东智EHM在半导体行业的落地实践取得更多突破,在生产设备上的应用效果显著,获得客户高度认可。

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,格创东智团队1天内完成东智EHM旋转设备状态监测和故障智能诊断模块的部署。现场PUMP设备数据以每秒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,东智EHM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。东智EHM的综合性能比国外同类产品优化1倍以上。除了半导体等先进制造业,东智EHM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,现场设备大多从日本、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。

生产厂房足足有15个足球场大,导致设备点巡检工作量巨大。如果设备缺陷发现不及时,极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卡死。目前由于缺乏有效的设备监测手段,设备极易出现非计划停机,每年造成企业近千万元的经济损失。


格创东智团队实施现场

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。


方案部署架构图

本方案的优势在于:
  • 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。
 
Pump状态检测分析图谱

健康状态评估结论:
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。

不仅在先进制造业,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,为工业机组和设备的安全高效运行保驾护航。

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