半導(dǎo)體設(shè)備預(yù)測性維修技術(shù)

陳宛峰，王 奕

（中國電子科技集團(tuán)公司第58研究所，江蘇 無錫 214035）

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備制造技術(shù)越來越朝著高科技、高集成度方向發(fā)展，設(shè)備維修也帶來前所未有的挑戰(zhàn)，伴隨著維修科學(xué)的發(fā)展，預(yù)測性維修作為一種新興的維修方式成為行業(yè)研究的熱點(diǎn)，相對于修復(fù)式維修和預(yù)防性維修它有著更多的優(yōu)點(diǎn)和更強(qiáng)的發(fā)展勢頭。

2 維修方式的發(fā)展

按照設(shè)備的狀態(tài)和維修的時(shí)機(jī)可以將維修方式分為故障前維修和故障后維修，按照維修依據(jù)的不同，故障前維修又可分為預(yù)防性維修和預(yù)測性維修。

修復(fù)性維修（corrective maintenance）又稱事后維修，是“有故障才有維修”的方式，它是以設(shè)備是否完好或是否能用為依據(jù)的維修，只在設(shè)備部分或全部故障后再恢復(fù)其原始狀態(tài)，也就是用壞后再修理，屬于非計(jì)劃性維修。

預(yù)防性維修（preventive maintenance）又稱定時(shí)維修，是以時(shí)間為依據(jù)的維修，它根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和經(jīng)驗(yàn)，按規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行停機(jī)檢查、更換零部件，以預(yù)防損壞、繼發(fā)性毀壞損失。這種維修方法也就是目前所普遍采用的計(jì)劃維修或定期維修，如大、中、小修等。

預(yù)測性維修（predictive maintenance）是以狀態(tài)為依據(jù)的維修，在機(jī)器運(yùn)行時(shí)，對它的主要（或需要）部位進(jìn)行定期（或連續(xù)）的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷，判定設(shè)備所處的狀態(tài)，預(yù)測裝備狀態(tài)，未來的發(fā)展趨勢。依據(jù)設(shè)備的狀態(tài)發(fā)展趨勢和可能的故障模式，預(yù)先制定預(yù)測性維修計(jì)劃。確定機(jī)器應(yīng)該修理的時(shí)間、內(nèi)容、方式和必需的技術(shù)和物資支持。預(yù)測性維修集設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、故障（狀態(tài)）預(yù)測、維修決策支持和維修活動(dòng)于一體，是一種新興的維修方式。

3 預(yù)測性維修的意義

預(yù)測性維修是設(shè)備管理一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，雖然它不能完全取代定期維修等預(yù)防性維修的工作，但正確開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測工作能夠帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。尤其對于流水線作業(yè)的半導(dǎo)體設(shè)備而言，生產(chǎn)中任何一臺設(shè)備發(fā)生故障都會(huì)造成停產(chǎn)，帶來巨大損失。所以必須定時(shí)更新設(shè)備，對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)行預(yù)測性維修，消除隱患故障，避免發(fā)生重大事故。

實(shí)施設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控是現(xiàn)代設(shè)備維修的需要，可有效地減少其故障，降低設(shè)備維修費(fèi)用。

4 半導(dǎo)體設(shè)備維修管理模式

（1）堅(jiān)持預(yù)防為主，最大限度地減少設(shè)備事故和故障的發(fā)生；

（2）建立完整的維修標(biāo)準(zhǔn)文件，設(shè)備技術(shù)指示標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這是貫徹執(zhí)行預(yù)防性維護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)和依據(jù)；

（3）建立預(yù)測性維修的管理體系，強(qiáng)調(diào)基層管理，信息反饋通暢，有利于高效管理；

（4）管理目標(biāo)明確，樹立為生產(chǎn)服務(wù)的觀念，堅(jiān)持全面管理，堅(jiān)持安全第一。

5 在線監(jiān)測方案

對于生產(chǎn)線上的一些關(guān)鍵設(shè)備，監(jiān)測設(shè)備的一些參數(shù)，如溫度、壓力、真空、電壓、電流等一些設(shè)備參數(shù)，從而及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地把握設(shè)備狀態(tài)，防止設(shè)備的突發(fā)性故障。

預(yù)測性檢測由“設(shè)備狀態(tài)管理系統(tǒng)”支持，系統(tǒng)提供設(shè)備資料、設(shè)備狀態(tài)、狀態(tài)分析、點(diǎn)檢管理等多種表格。管理人員和專業(yè)分析人員隨時(shí)隨地對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行了解。

6 半導(dǎo)體設(shè)備預(yù)測性維護(hù)

預(yù)測性維修立足于“狀態(tài)監(jiān)測”強(qiáng)調(diào)的故障診斷，是指定期或連續(xù)性地對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，根據(jù)結(jié)果查明設(shè)備有無狀態(tài)異常或故障趨勢，再適當(dāng)?shù)匕才啪S修。

首先對每一臺設(shè)備制定設(shè)備臺賬，對每一臺設(shè)備的故障原因、采取的措施、產(chǎn)生的時(shí)間以及設(shè)備參數(shù)記錄在案，把這些記錄作為歷史記錄。

例如，某設(shè)備臺賬格式如表1所示。

其次對設(shè)備的正常工作指示如水、電、氣、真空、壓空、溫度等參數(shù)，每天由專人巡查記錄。

表1 某設(shè)備臺賬記錄

再次，對設(shè)備工作時(shí)的動(dòng)態(tài)參數(shù)如壓力控制、射頻控制、氣體控制等參數(shù)由專人每天巡查記錄在案。

根據(jù)每天的狀態(tài)監(jiān)測，強(qiáng)調(diào)的“故障診斷”是指不定期或連續(xù)地對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。根據(jù)其結(jié)果查明設(shè)備有無狀態(tài)異常或故障趨勢。以設(shè)備現(xiàn)象參數(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)備故障的歷史和亞狀態(tài)參數(shù)，運(yùn)行環(huán)境以及其他同類設(shè)備的運(yùn)行情況，從而查明設(shè)備內(nèi)部情況，提出維修方法、防范措施，并適當(dāng)?shù)匕才啪S修。

7 總結(jié)

以上僅依靠人工方法定期地對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，以致造成不連續(xù)性，或漏測一些參數(shù)，影響設(shè)備的預(yù)測性，這是一種低價(jià)、人工、不連續(xù)性的預(yù)測性維修的一種手段。真正要做到預(yù)測性設(shè)備維修，對狀態(tài)預(yù)測就要更多地利用對設(shè)備連續(xù)監(jiān)測以及嵌入式故障診斷技術(shù)等更先進(jìn)的手段。

[1]預(yù)測性維修原理及其應(yīng)用[J].化工機(jī)械，1991，006.

[2]電力設(shè)備維修診斷與預(yù)防性試驗(yàn)[M].北京：中國電力出版社，2008，3.

[3]張冰焰.設(shè)備預(yù)知維修工程及其實(shí)施技術(shù)研究[J].設(shè)備管理與工程，2003，5：6-9.