Défier
Les sociétés de semi-conducteurs gèrent avec soin leurs installations de fabrication de plaquettes de semi-conducteurs afin d'optimiser le pourcentage de disponibilité, le pourcentage de plaquettes correctes et le débit. Les équipes techniques travaillant dans les usines sont constamment à la recherche de nouvelles façons d'améliorer les performances du processus de fabrication, même en termes de fractions de pourcentage. À l'usine de Linear Technology Corporation dans la Silicon Valley, en Californie, plus de 175 bouteilles de gaz spéciales sont utilisées dans le processus de fabrication des plaquettes. Ces bouteilles de gaz doivent être étroitement surveillées pour assurer un approvisionnement ininterrompu. Une interruption imprévue de l'approvisionnement en gaz peut entraîner des centaines de milliers de dollars de pertes de plaquettes, des pertes de profits et un retard inacceptable dans les livraisons de produits aux clients. Pour éviter les temps d'arrêt, les techniciens enregistrent manuellement la pression de chaque cylindre à l'usine trois fois par jour. Ce processus est sujet aux erreurs humaines et coûteux à entretenir. Cela se fait généralement manuellement car le câblage de communication est coûteux et peu pratique en usine. Les cylindres sont situés dans toute l'usine et il n'y a pas de prises de courant alternatif ou de ports Ethernet à proximité pour la plupart d'entre eux. Le bâtiment est en béton pour des raisons de sécurité, ce qui rendrait très coûteux l'installation d'un nouveau câblage. De plus, un grand projet de construction pour installer des câbles d'alimentation et de communication ralentirait le processus de fabrication, entraînant davantage de temps d'arrêt.
La solution
Un réseau maillé sans fil composé de 32 nœuds SmartMesh IP™ appelés "motes" est utilisé pour surveiller la pression des gaz dans la soute à gaz. Chaque nœud est alimenté par une paire de piles au lithium AA L91 d'une durée de vie approximative de 8 ans, de sorte qu'aucun nouveau câblage ou temps d'arrêt n'est nécessaire pour installer le réseau. Malgré la structure en béton et la forte présence de métal dans l'usine, ce réseau s'est révélé extrêmement fiable. Au moment d'écrire ces lignes, le réseau est opérationnel depuis 83 jours et a transmis plus de 26 millions de lectures de données avec une fiabilité > 99,99999 %, soit environ 100 fois la fiabilité exigeante des « cinq neuf ». systèmes de communication. À l'intérieur de la soute à gaz, chaque bouteille est mesurée pour déterminer la pression du réservoir et la pression régulée, et ces lectures sont envoyées au système de surveillance central via le réseau SmartMesh. Chaque nœud SmartMesh est connecté à deux cylindres et envoie ses lectures à un serveur situé ailleurs dans le bâtiment via le réseau maillé sans fil. Dans la salle de contrôle, le logiciel de gestion de l'usine affiche les lectures en temps réel et calcule les taux d'utilisation pour établir des calendriers de remplacement des bouteilles réglementés. De plus, des seuils de basse pression sont définis pour alerter les techniciens si les bouteilles atteignent des niveaux bas avant l'heure prévue. Les alertes sont affichées sur l'écran de la salle de contrôle et par messagerie internet 24h/XNUMX et XNUMXj/XNUMX.
Résultats
En utilisant les taux de consommation de gaz en temps réel, les techniciens peuvent prédire avec précision quand remplacer les bouteilles, réduisant ainsi le gaspillage dû au gaz inutilisé laissé dans les bouteilles qui sont changées prématurément. Les avantages vont au-delà de l'amélioration des performances quotidiennes. En collectant les données d'utilisation du gaz de manière centralisée et en les mettant à la disposition de la direction de l'usine, ce système permet l'analyse des tendances qui indiquent des opportunités d'amélioration des processus et de la distribution dans les usines de semi-conducteurs. Cela permet d'optimiser la capacité de croissance de l'usine lorsque cela est nécessaire. « L'augmentation de l'efficacité a justifié l'installation du réseau SmartMesh pour la surveillance des bouteilles de gaz. En conséquence, nous prévoyons d'étendre ce système de réseau maillé à l'échelle de l'usine pour améliorer encore les performances de nos opérations », a déclaré Alex McCann, COO de Linear Technology.
Résumé
L'optimisation de la disponibilité active et l'augmentation du débit dans les usines de semi-conducteurs entraînent une augmentation de la production. Toute installation doit se dérouler sans interruption, doit s'adapter aux espaces disponibles et doit fonctionner de manière fiable dans des environnements en béton et en acier. Linear Technology a installé un réseau maillé IP SmartMesh dans son usine de semi-conducteurs de la Silicon Valley pour améliorer le fonctionnement en surveillant l'utilisation des bouteilles de gaz et en envoyant des données en temps réel au logiciel de gestion de l'usine. Ces données facilitent des estimations rapides et précises de la consommation de gaz, garantissant des recharges en temps opportun et réduisant les temps d'arrêt et le gaspillage de gaz. Les données sont stockées pour faciliter la planification de la capacité.
Réseaux de poussière
Les produits Dust Networks® de Linear Technology sont des circuits intégrés et des modules PCB pré-certifiés complets avec un logiciel pour créer des réseaux maillés sans fil. Une fois intégrée dans les capteurs et les ports de communication du client, la connexion sans fil qui en résulte atteint une fiabilité de 99,999 % avec une consommation d'énergie ultra-faible. Cela lui permet d'être installé dans des endroits difficiles de l'environnement de l'Internet des objets (IoT). Les produits Dust Networks ont fait leurs preuves sur le terrain avec plus de 50.000 120 réseaux installés dans XNUMX pays.
