Lấy dữ liệu nhiệt độ chính xác trong nhà máy thông minh
Nếu bạn đang xây dựng một nhà máy thông minh, điều đầu tiên cần làm là loại bỏ các cảm biến tiếp xúc. Thật sự đấy. Trong những thiết bị xử lý wafer có công suất cao, việc sử dụng cảm biến tiếp xúc sẽ gây ra nhiều vấn đề. Hơn nữa, việc đưa các thiết bị tiếp xúc vào bên trong quy trình sản xuất chính là cách tạo ra tình trạng nhiễm bẩn. Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng hệ thống cảm biến hồng ngoại. Chúng cho phép chúng ta thu thập dữ liệu nhiệt độ theo thời gian thực mà không cần chạm vào wafer. Dữ liệu này sau đó được truyền trực tiếp vào hệ thống PLC hoặc SCADA. Rất hiệu quả.
Tại sao chúng ta sử dụng hồng ngoại để thu thập dữ liệu?
Quy trình xử lý wafer đòi hỏi sự đồng đều về nhiệt độ. Nếu có sự chênh lệch nhiệt độ vài độ trên bề mặt wafer 300mm, thì sản phẩm sẽ bị hỏng. Cảm biến hồng ngoại có thể nhận diện được bức xạ phát ra từ bề mặt wafer và chuyển đổi nó thành giá trị nhiệt độ ngay lập tức. Điểm tốt nhất là không cần phải chờ đợi để có kết quả đo; khác với cảm biến nhiệt điện, cảm biến hồng ngoại cho phép chúng ta biết nhiệt độ bề mặt ngay lập tức. Việc này giúp quy trình kiểm soát nhiệt độ diễn ra nhanh chóng hơn, từ đó tránh được những sự cố nghiêm trọng.
Biến dữ liệu thành công cụ hữu ích
Cảm biến rất tốt, nhưng đó chỉ là bước đầu thôi. Để có một hệ thống thông minh thực sự, dữ liệu thu được cần được xử lý một cách hiệu quả. Chúng ta thiết lập các hệ thống này sao cho chúng có thể gửi ra các tín hiệu kỹ thuật số phù hợp với quy trình công nghệ Industry 4.0. Nhờ đó, chúng ta có thể theo dõi được dữ liệu nhiệt độ của từng wafer một cách liên tục. Điều này rất hữu ích cho việc bảo trì – chúng ta có thể biết được khi nào các bộ phận gia nhiệt bắt đầu hoạt động không hiệu quả, từ đó thay thế chúng trước khi chúng bị hỏng hoàn toàn.
Những khó khăn trong việc sử dụng hồng ngoại
Tuy nhiên, hồng ngoại cũng không phải là giải pháp hoàn hảo. Bạn cần chú ý đến yếu tố độ phản xạ ánh sáng của bề mặt wafer. Nếu độ phản xạ thay đổi trong quá trình xử lý, kết quả đo sẽ bị sai lệch. Bạn cần calibrate cảm biến cho từng loại vật liệu cụ thể, nếu không bạn sẽ nhận được những con số không chính xác. Ngoài ra, còn có vấn đề về tầm nhìn của cảm biến. Nếu có chất thải tích tụ trên thấu kính, nó sẽ block tín hiệu. Giải pháp đơn giản là duy trì dòng khí làm sạch, giữ cho thấu kính luôn sạch sẽ. Như vậy, mọi thứ sẽ ổn thôi.