基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的設備突發(fā)大故障預測建模及實現(xiàn).pdf

1、半導體產(chǎn)業(yè)對設備依賴程度高,其超負荷運作的設備不可避免的發(fā)生突發(fā)性大故障,迫使設備停止運行,生產(chǎn)系統(tǒng)長時間組織停頓,這將對高速運行的現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)帶來嚴重破壞。設備突發(fā)大故障具有事先無明顯征兆、隨機性強的特點,再加上設備的復雜性,知識的不完備性,以及檢測手段的局限性,很難有效的對其進行故障預測和診斷。
　　本課題為解決設備突發(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)的設備突發(fā)大故障預測方法。研究項目源于2010年國家自然科

2、學基金面上項目“設備突發(fā)大故障的自組織臨界態(tài)辨識與風險度量研究”(批準號:51075060)。先選取設備正常狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)樣本建立起擬合模型,并實時觀察擬合殘差的變化情況。然后以殘差為辨識設備異常狀況的特征量,根據(jù)自組織臨界理論找出標示設備處于故障自組織臨界態(tài)時的殘差臨界點。最后利用控制圖方法結(jié)合設備故障自組織臨界特性設立預測殘差的控制圖,一旦監(jiān)測到殘差點超過控制限則發(fā)出設備突發(fā)大故障的預警。采用某半導體封裝測試工廠引線鍵合設備鍵合溫度及

3、注塑成型機模腔壓力在線監(jiān)測數(shù)據(jù)樣本對所提方案進行了驗證。建立起了精度較高的正常狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)擬合模型并驗證了預測殘差識別設備異常的有效性。運用殘差作為特征量驗證了設備故障存在的自組織臨界特性,依靠自組織臨界理論對設備突發(fā)大故障的形成機制進行了解釋。用故障預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行故障預警,自組織臨界態(tài)建立的殘差控制限