基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的設(shè)備突發(fā)大故障預(yù)測建模及實(shí)現(xiàn).pdf

1、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)設(shè)備依賴程度高,其超負(fù)荷運(yùn)作的設(shè)備不可避免的發(fā)生突發(fā)性大故障,迫使設(shè)備停止運(yùn)行,生產(chǎn)系統(tǒng)長時(shí)間組織停頓,這將對(duì)高速運(yùn)行的現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重破壞。設(shè)備突發(fā)大故障具有事先無明顯征兆、隨機(jī)性強(qiáng)的特點(diǎn),再加上設(shè)備的復(fù)雜性,知識(shí)的不完備性,以及檢測手段的局限性,很難有效的對(duì)其進(jìn)行故障預(yù)測和診斷。
　　本課題為解決設(shè)備突發(fā)大故障問題而展開研究,提出了一套基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的設(shè)備突發(fā)大故障預(yù)測方法。研究項(xiàng)目源于2010年國家自然科

2、學(xué)基金面上項(xiàng)目“設(shè)備突發(fā)大故障的自組織臨界態(tài)辨識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)度量研究”(批準(zhǔn)號(hào):51075060)。先選取設(shè)備正常狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)樣本建立起擬合模型,并實(shí)時(shí)觀察擬合殘差的變化情況。然后以殘差為辨識(shí)設(shè)備異常狀況的特征量,根據(jù)自組織臨界理論找出標(biāo)示設(shè)備處于故障自組織臨界態(tài)時(shí)的殘差臨界點(diǎn)。最后利用控制圖方法結(jié)合設(shè)備故障自組織臨界特性設(shè)立預(yù)測殘差的控制圖,一旦監(jiān)測到殘差點(diǎn)超過控制限則發(fā)出設(shè)備突發(fā)大故障的預(yù)警。采用某半導(dǎo)體封裝測試工廠引線鍵合設(shè)備鍵合溫度及

3、注塑成型機(jī)模腔壓力在線監(jiān)測數(shù)據(jù)樣本對(duì)所提方案進(jìn)行了驗(yàn)證。建立起了精度較高的正常狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)擬合模型并驗(yàn)證了預(yù)測殘差識(shí)別設(shè)備異常的有效性。運(yùn)用殘差作為特征量驗(yàn)證了設(shè)備故障存在的自組織臨界特性,依靠自組織臨界理論對(duì)設(shè)備突發(fā)大故障的形成機(jī)制進(jìn)行了解釋。用故障預(yù)測殘差樣本建立起休哈特控制線,利用自組織臨界特性剔除臨界態(tài)以內(nèi)殘差數(shù)據(jù)建立起加權(quán)方差控制線,驗(yàn)證結(jié)果表明按照所提方法得到的兩條殘差控制限均能有效進(jìn)行故障預(yù)警,自組織臨界態(tài)建立的殘差控制限