智慧工廠的幕後英雄-智慧環境
- DIGITIMES企劃
提到智慧工廠,通常都會比較重視自動化及生產流程的管理,如今又加入更多的期待,生產設備與機器人愈來愈智慧化,可以透過各種感測器與資訊系統送出更多的資料,進行大數據分析以利設備間的溝通與生產決策的自動化,同時還能儘量減少對人力的需求,做到全面聯網生產智慧化。
奇鼎科技營運事業群總經理陳文彬指出,顯學的智慧工廠思維,往往較少提到環境方面的重要性。就像人體本身可以根據體溫、血壓、脈搏等資訊自主調整至最適當的生存條件,生產機器內部的生產環境也有適當的製程環境要求,所以智慧機器也應該要像人體一樣根據機台內部的溫度、濕度、流量、壓力等資訊來自主調整到最適當的製程環境,並根據這些異常資訊做到預防保養通知。
陳文彬強調,機台內部環境的自主控制已是很重要一步,但是機台外部環境的狀況還是影響機台內部環境的另一個重要因素,包括無塵室內的溫溼度、潔淨度,因此,這些因子必須要被更精密的處理後才能讓它進入機台內部。
就像PM2.5或毒氣來襲時,人就得戴上口罩或防毒面具,當機台外部環境有微粒(Particle)、微型汙染(AMC)問題時,一樣得幫機器戴上「口罩」,才不會造成機台的當機或產品的大量異常。
若把地球比喻成一個無塵室,地球大氣層內會有個自主的機制將環境調整成適合生命生存的環境條件,然而,無塵室內的環境也相同要控制在適當的生產環境,否則機台就會有許多的異常與當機,所生產的產品更會有許多的問題與報廢,然而,這個自主的機制就必須要靠許多的感測器、資訊系統、處理系統,再加上大數據分析才能達到自主控制的效果,這就是智慧環境的一環。
如同外太空的惡劣環境將會對地球的生存空間造成威脅,還好有大氣層這個「神盾」保護住我們的生存空間,工廠也一樣需要「神盾」的保護,才能避免外界空氣污染工廠內部的環境,環境不對了,智慧工廠所提的一切就都不可能發生。可見,智慧環境對智慧工廠的重要性。
陳文彬以奇鼎科技智慧化環境方案為例指出,要建立智慧環境,第一階段是透過奇鼎科技的神盾系統控制從無塵室外部進來的空氣品質,減少污染的空氣與良好的溫溼度條件,而且透過材料設計的改變,同時達到節能的要求。
第二階段則是無塵室內部環境的智能化,透過許多環境與氣體的感測器、汙染處理系統、環境調節系統,並藉由資訊系統將這幾部分智慧化串接,以達到無塵室內環境的自主調節進而達成高效率的生產環境。第三階段則是更高精度的機台內部環境控制,有關這部分奇鼎科技的高精度智慧化設備環境控制系統正可以達到目的。
如面板廠使用的曝光機,除了設備本身的品質要求外,曝光環境的控制做得好,產品才不會有問題。假設曝光機內外的溫溼度差距過大,玻璃基板在進入曝光機之前,就得需要降低溫度的機制,確保溫度穩定,執行才不會有問題。
但系統再怎麼穩定,執行時仍會有微小的參數跳動,由於生產線上的時間限制非常寶貴,為了能夠即時加以控制,機台必須要有能力隨時配合空氣潔淨度、溫度收斂等機制,確保產品製造過程沒有問題,不但能提升製程良率,穩定產品品質,也能夠提高製造效率,降低生產週期,進而建立智能紀錄,建立預防保養機制。
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