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Stocker(STK)儲料設備該如何進行量測?

監診實績|Stocker(STK)儲料設備該如何進行量測?

工業4.0時代,許多自動化設備的運作藉以取代人力,加快了速度也簡化了繁重的工作及複雜的流程。Storker 儲料設備替代了重要傳輸製料工作,該如何進行量測確保運輸過程的穩定度?

Stocker 特點

工業4.0時代,許多自動化設備的運作藉以取代人力,加快了速度也簡化了繁重的工作及複雜的流程。隨著半導體與數位化科技的發展,為講求經濟效益,硅晶圓片也越做越大,因此在搬運的過程中,也就更加困難。

因此在廠區內架構了自動化運輸系統,如 AMHS(Automatic Material Handling System)自動化物料傳輸系統、OHT天車系統、Storker 儲料設備等就是為了替代這些重要的運輸工作,減輕了操作人員的負擔也避免人為的事故發生。Stocker 在各廠區依據使用性質有不同型態及運作方式。例如ZIP Stocker、Foup Stocker、Tower Stocker、Linear Stocker 等。主要特性大多都是採用模組化架構設計方式,都是要節省空間以及增加使用效率等。

Stocker

解決與監測說明

VMS-ML 機器學習智能監控系統
Stocker 在面板廠負責玻璃基板原料、半導體廠內的製品或成品的儲存工作等,以下固德針對 Crane STK 搬運Casette動作行為與煞車伺服馬達的品質狀態進行監測診斷。利用 OLVMS-ML 機器學習智能監控系統學習正確動作行為作為規範,為各別動作進行監測與診斷,透過系統了解設備在哪一個動作出現異常或不穩定的狀態,提早進行預知保養,避免無預警異常的發生。

量測狀況

Crane STK 搬運 Casette 製程
學習 Crane STK 搬運 Casette 動作行為 時序連續動作說明:

Take:Crane 取 Cassette 動作
Put:Crane 放 Cassette 動作
Go:Crane 滑行至最內部
Come:Crane 滑回啟動位置
建立 Take、Put、Go、Come 管理 Pattern

Crane STK 搬運 Casette 製程

Crane STK 搬運 Casette 製程動作辨認狀況

取 Cassette 動作 (Take)
放 Cassette 動作 (Put)

黃線:機械學習動作規範,白線:即時訊號
系統可自動追蹤手臂動作,同時管理取片、放片動作。無誤認情況
機台正常運行平均動態相似度: 放片-91% 取片-92%
手臂正常運作時,機械學習動作(黃線)與即時訊號(白線)貼合

Crane STK 製程動作-空跑滑行狀況 (無 Casette )

Crane 滑行至最內部 (Go)
Crane 回到啟動位置 (Back)

黃線:機械學習動作規範,白線:即時訊號
Crane 空跑穩定動態相似度分數高 !

Crane STK 搬運 Casette 載重滑行與空跑比較

Crane 滑行至最內部 (Go)
Crane 回啟動位置 (Come)

黃線:機械學習動作規範,白線:即時訊號
Crane載重後運行不一致導致動態相似度分數下降 ! 手臂正常運作時,機械學習動作與即時訊號不一致 !

Crane 空跑四顆馬達時序狀況振動值比較

Crane 空跑四顆馬達時序狀況振動值比較

馬達運行可視化說明

馬達運行可視化說明

Crane STK 負重馬達 L1、L2機械學習判別比較

Crane STK 負重馬達 L1

Crane STK 負重馬達 L1

Crane STK 負重馬達 L2

Crane STK 負重馬達 L2

測量結論

使用廠內 OLVMS-ML 監測測試得知 STK L2會有突波異常情況與 (以健康馬達為Pattern) 相似度差異大而警告。L1 受 L2 影響相似度跳動、頻率相異常情況。R2 也受 L2 稍影響相似度稍微跳動 (跟R1比較)。僅離 L2 最遠的 R1 比較穩定。

VMS-ML 機械學習智能監控系統可用一顆Sensor 了解各軸向運行狀況後,再使用 VMS-PH 動態分析儀排查異常原因。

VMS-ML 機械學習智能監控系統
VMS-ML 機械學習智能監控系統
VMS-ML 機械學習智能監控系統

為各別動作進行監測與診斷

常见问题(FAQ)

Stocker(STK)储料设备为什么需要进行量测?
Stocker(STK)储料设备在半导体厂与面板厂中负责储存、搬运製品、成品或 Cassette,属于自动化物料传输系统的重要设备。若搬运过程出现不稳定、马达异常或动作偏差,可能影响搬送效率、产品安全与产线稼动率,因此需要透过量测掌握设备运行状态。

Crane STK 搬运 Cassette 通常会监测哪些动作?
Crane STK 搬运 Cassette 可监测 Take、Put、Go、Come 等连续动作。Take 是 Crane 取 Cassette 动作,Put 是放 Cassette 动作,Go 是 Crane 滑行至最内部,Come 则是 Crane 回到启动位置。透过建立各动作管理 Pattern,可判断搬运流程是否稳定。

VMS-ML 如何监测 Stocker 储料设备?
VMS-ML 机器学习智能监控系统可学习 Crane STK 正确动作行为作为规范,并针对各别动作进行监测与诊断。系统会将机械学习动作规范与即时讯号进行比对,透过动态相似度分数判断设备在哪一个动作出现异常或不稳定状态。

动态相似度分数在 STK 监测中代表什么?
动态相似度分数代表即时讯号与正常动作规范之间的接近程度。当 Crane STK 正常运作时,机械学习动作规范与即时讯号会贴合,放片与取片平均动态相似度可达约 91% 至 92%。若载重后运行不一致,相似度分数会下降,代表动作稳定度可能变差。

STK 马达突波异常可能代表什么问题?
若 STK 马达在负重或空跑过程中出现突波异常,可能代表马达运行不稳、机构负载异常、轴向运作不一致或设备健康状态下降。本案例中 L2 马达出现突波异常,且与健康马达 Pattern 的相似度差异较大,因此系统产生警告。

导入 STK 储料设备监测有什么效益?
导入 STK 储料设备监测后,可利用一颗 Sensor 了解各轴向运行状况,提早发现马达突波、搬运动作不一致、载重后稳定度下降等问题。后续也可搭配 VMS-PH 动态分析仪排查异常原因,协助预知保养并避免无预警停机。