化學品監控報警系統及利用該系統實施監控化學品使用量或庫存量的方法
2023-05-23 05:58:06 3
專利名稱：化學品監控報警系統及利用該系統實施監控化學品使用量或庫存量的方法
技術領域：
本發明一般涉及一種在半導體行業中監控化學品狀態的系統及該系統的應用方法，更確切的說，本發明旨在提供一種化學品監控報警系統及利用該系統實施監控化學品使用量或庫存量的方法。
背景技術：
隨著集成電路行業的發展，半導體製程工藝不斷演進，密集度越來越高，資金投入越來越多，這些因素都對廠務動力系統的無故障運行能力提出了更高的要求，尤其是要求物料調配與製造部門之間的協調關係達到零差錯。其中，作為極為重要的廠務化學品供應系統是為生產線提供無中斷化學品供應的調配系統，其穩定性與可靠性直接關係到生產線的正常運行。在廠務化學品供應系統中所必須追蹤和關注的各類問題中，化學品供應是一個核心點，其短缺或調配有誤將直接造成整條半導體生產線的停滯，並極有可能導致當前的在制品的損壞。不僅是集成電路，類似的問題還存在與之相近的各行業中，例如太陽能光伏產業、液晶面板等製造業。目前的化學品監控預警存在以下不足其一、採用人工方式對化學品指標數據進行監控檢查，難以及時準確地發現供應異常，容易造成錯、漏報警；其二、根據經驗值設置預警閾值，不能保證閾值設置的科學合理性，且不能動態地根據最新的生產消耗等指標數據及時更新預警閾值；其三、化學品監控預警系統的缺失，不僅不能實現化學品監控預警的自動化、降低管理效率和水平，而且難以通過集成歷史數據，以計算出更優的預警閾值。正是由於上述及其他潛在的不利因素，會導致化學品供應預警的滯後，造成誤報和漏報，影響正常生產。因此，非常有必要對化學品進行密切監控，並在化學品的使用和庫存出現異常情況時準確預警，及時進行化學品補充，從而保證生產正常運行。此外，除了對化學品進行必要的監控外，還需要做到整合歷史指標數據，計算並設置預警閾值，通過監控預警系統輔助管理人員在化學品供應時能夠對潛在風險進行有效預警，從而及時、高效、準確、自動地進行化學品供應管理。鑑如此，本發明提供了一種化學品監控報警系統及監控化學品使用量或庫存量的方法，能根據歷史數據設置化學品動態使用量預警上下限閾值和動態庫存量預警閾值，實現使用量和庫存量異常時及時、有效預警。此發明的提出，對於提高半導體製造、液晶面板製造、太陽能製造等高科技製造業的化學品管理效率，降低化學品供應風險，保障生產線安全正常生產都具有重大意義。
發明內容
鑑於上述問題，本發明提出了一種用於監控化學品使用量的預警方法，並且該方法主要包括以下步驟
步驟Si、採集生產線進行生產的當天所需的化學品使用量指標數據和統計至少一個時間粒度t內的化學品的歷史使用量指標數據的數值集合；
步驟S2、計算化學品的歷史使用量指標數據的數值集合的數學期望值μ和均方差值 σ，並利用所述數學期望值μ作為化學品的動態使用量預警基準值；
步驟S3、依據所述動態使用量預警基準值和均方差值ο來設置化學品的動態使用量上限預警閾值和動態使用量下限預警閾值；
步驟S4、將所述化學品使用量指標數據與動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值進行比較；
當所述化學品使用量指標數據不在所述動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值的範圍內時，進行預警，並對生產線所消耗的化學品使用量繼續進行監控；以及當所述化學品使用量指標數據在所述動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值的範圍內時，繼續對生產線所消耗的化學品使用量進行監控。具體而言，是通過化學品監控報警系統來監控化學品使用量並選擇是否發送預警信息，首先運行化學品監控報警系統，對生產線所消耗的化學品使用量進行監控，並利用所述化學品監控報警系統所包含的採集模塊來採集生產線進行生產的當天所需的化學品使用量指標數據；其次利用所述化學品監控報警系統所包含的計算模塊來計算化學品的動態使用量預警基準值；之後利用所述化學品監控報警系統所包含的設置模塊來設置化學品的動態使用量上限預警閾值和動態使用量下限預警閾值；再利用所述化學品監控報警系統所包含的預警模塊來將所述化學品使用量指標數據與動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值進行比較
當所述化學品使用量指標數據不在所述動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值的範圍內時，預警模塊進行預警，並繼續運行化學品監控報警系統，對生產線所消耗的化學品使用量繼續進行監控；以及當所述化學品使用量指標數據在所述動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值的範圍內時，繼續運行化學品監控報警系統，對生產線所消耗的化學品使用量繼續進行監控。上述的方法，步驟S2中，計算化學品的動態使用量預警基準值的過程中，所述歷史使用量指標數據的數值集合包括在時間粒度t (t為大於1的任意自然天數)內的任意一天的化學品歷史使用量指標數據Xt ；以及
權利要求
1.一種用於監控化學品使用量的預警方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟步驟Si、採集生產線進行生產的當天所需的化學品使用量指標數據和統計至少一個時間粒度t內的化學品的歷史使用量指標數據的數值集合；步驟S2、計算化學品的歷史使用量指標數據的數值集合的數學期望值μ和均方差值 σ，並利用所述數學期望值μ作為化學品的動態使用量預警基準值；步驟S3、依據所述動態使用量預警基準值和均方差值ο來設置化學品的動態使用量上限預警閾值和動態使用量下限預警閾值；步驟S4、將所述化學品使用量指標數據與動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值進行比較；當所述化學品使用量指標數據不在所述動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值的範圍內時，進行預警，並對生產線所消耗的化學品使用量繼續進行監控；以及當所述化學品使用量指標數據在所述動態使用量上限預警閾值和所述動態使用量下限預警閾值的範圍內時，繼續對生產線所消耗的化學品使用量進行監控。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟S2中，計算化學品的動態使用量預警基準值的過程中，所述歷史使用量指標數據的數值集合包括在時間粒度t (t為大於1的任意自然天數)內的任意一天的化學品歷史使用量指標數據Xt ；以及
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，歷史使用量指標數據的數值集合包括在30 天的時間粒度內的任意一天的化學品歷史使用量指標數據，且該30天為對化學品使用量進行監控的當天之前的前30天；則
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，步驟S3中，設置化學品的動態使用量上限預警閾值和動態使用量下限預警閾值的過程中，所設置的動態使用量上限預警閾值和動態使用量下限預警閾值包含單級動態使用量上限預警閾值及相對應的單級動態使用量下限預警閾值，或包括多級動態使用量上限預警閾值及相對應的多級動態使用量下限預警閾值。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，在多級動態使用量上限預警閾值及相對應的多級動態使用量下限預警閾值中，包括一級動態使用量上限預警閾值μ+2σ、及與之相對應的一級動態使用量下限預警閾值μ-2 σ ；以及包括二級動態使用量上限預警閾值μ+3 0、及與之相對應的二級動態使用量下限預警閾值μ _3 σ。
6.一種用於監控化學品庫存量的預警方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟步驟Si、採集當前的化學品庫存量指標數據和統計至少一個時間粒度t內的化學品的歷史使用量指標數據的數值集合；步驟S2、計算化學品的歷史使用量指標數據的數值集合的數學期望值μ和均方差值 σ，並確定化學品的動態庫存量預警天數值T ；步驟S3、依據所述動態庫存量預警天數值T和數學期望值μ、均方差值σ來設置化學品的動態庫存量預警閾值；步驟S4、將所述化學品庫存量指標數據與所述動態庫存量預警閾值進行比較； 當化學品庫存量指標數據小於動態庫存量預警天數值時，進行預警，並繼續對化學品的庫存量進行監控；以及當化學品庫存量指標數據大於或等於動態庫存量預警閾值時，對化學品的庫存量繼續進行監控。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟S2中，所述動態庫存量預警天數值T由化學品供應周期所決定。
8.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟S3中，設置化學品的動態庫存量預警閾值的過程中，所述歷史使用量指標數據的數值集合包括在時間粒度t (t為大於1的任意自然天數)內的任意一天的化學品歷史使用量指標數據Xt ；以及
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，歷史使用量指標數據的數值集合包括在30 天的時間粒度內的任意一天的化學品歷史使用量指標數據，且該30天為對化學品使用量進行監控的當天之前的前30天；則
10.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，步驟S3中，設置化學品的動態庫存量預警閾值的過程中，所設置的動態庫存量預警閾值包括單級或多級動態庫存量預警閾值。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，在多級動態庫存量預警閾值中，包括一級動態庫存量預警閾值(μ+3σ )χ Τ;以及包括二級動態庫存量預警閾值μ χ τ。
12.—種監控化學品使用量或庫存量的化學品監控報警系統，其特徵在於，包括以下模塊採集模塊，用於採集化學品使用量指標數據和化學品庫存量指標數據，採集模塊還用於採集一個時間粒度t內的化學品的歷史使用量指標數據的數值集合；計算模塊，根據所述化學品的歷史使用量指標數據的數值集合計算出該歷史使用量指標數據的數值集合的數學期望值和均方差值；設置模塊，根據所述數學期望值和所述均方差值設置動態使用量預警上限閾值和動態使用量預警下限閾值；以及根據所述數學期望值和所述均方差值以及化學品的動態庫存量預警天數值設置動態庫存量預警閾值；預警模塊，將化學品使用量指標數據與動態使用量預警上限閾值和動態使用量預警下限閾值進行比較，在化學品使用量指標數據不在動態使用量上限預警閾值和動態使用量下限預警閾值的範圍之內時進行預警；以及將採集的化學品庫存量指標數據與動態庫存量預警閾值進行比較，在化學品使用量指標數據小於動態庫存量預警閾值時進行預警。
13.如權利要求12所述的化學品監控報警系統，其特徵在於，所述計算模塊接收採集模塊所傳輸的數據信息，採集模塊將所採集的一個時間粒度t內的化學品的歷史使用量指標數據的數值集合傳輸給計算模塊，並且計算模塊利用該時間粒度t內的化學品的歷史使用量指標數據的數值集合計算出數學期望值μ、均方差值ο ；其中，歷史使用量指標數據的數值集合包括在時間粒度t(t為大於1的任意自然天數)內的任意一天的化學品歷史使用量指標數據Xt ；以及
14.如權利要求13所述的化學品監控報警系統，其特徵在於，所述設置模塊接收計算模塊所傳輸的數據信息，並且設置模塊將計算模塊所傳輸的數學期望值設置為動態使用量預警基準值，並進一步依據該動態使用量預警基準值和計算模塊所傳輸的均方差值來設置動態使用量上限預警閾值及動態使用量下限預警閾值；並且動態使用量上限預警閾值及動態使用量下限預警閾值包括單級動態使用量上限預警閾值及相對應的單級動態使用量下限預警閾值，或多級動態使用量上限預警閾值及相對應的多級動態使用量下限預警閾值。
15.如權利要求14所述的化學品監控報警系統，其特徵在於，設置模塊在設置多級動態使用量上限預警閾值及相對應的多級動態使用量下限預警閾值的過程中，包括設置一級動態使用量上限預警閾值μ+2 0、及設置與之相對應的一級動態使用量下限預警閾值 μ-2σ ；以及還包括設置二級動態使用量上限預警閾值μ+3 σ、及設置與之相對應的二級動態使用量下限預警閾值μ-3ο。
16.如權利要求12所述的化學品監控報警系統，其特徵在於，所述預警模塊分別接收採集模塊所傳輸的數據信息及設置模塊所傳輸的數據信息，預警模塊將採集模塊所傳輸的化學品使用量指標數據與設置模塊所傳輸的動態使用量上限預警閾值和動態使用量下限預警閾值進行比較。
17.如權利要求13所述的化學品監控報警系統，其特徵在於，所述設置模塊接收計算模塊所傳輸的數據信息，並進一步依據動態庫存量預警天數值和計算模塊所傳輸的數學期望值、均方差值來設置動態庫存量預警閾值；並且動態庫存量預警閾值包括單級或多級動態庫存量預警閾值。
18.如權利要求17所述的化學品監控報警系統，其特徵在於，設置模塊在設置多級動態庫存量預警閾值的過程中，包括所設置的一級動態庫存量預警閾值(μ +3 ο ) χ T ；以及還包括設置二級動態庫存量預警閾值μ χ Τ。
19.如權利要求12所述的化學品監控報警系統，其特徵在於，所述預警模塊分別接收採集模塊所傳輸的數據信息及設置模塊所傳輸的數據信息，預警模塊將採集模塊所傳輸的化學品庫存量指標數據與設置模塊所傳輸的動態庫存量預警閾值進行比較。
全文摘要
本發明一般涉及一種在半導體行業中監控化學品狀態的系統及該系統的應用方法，更確切的說，本發明旨在提供一種化學品監控報警系統及利用該系統實施監控化學品使用量或庫存量的方法，能根據歷史數據設置化學品動態使用量預警上下限閾值和動態庫存量預警閾值，實現使用量和庫存量異常時及時、有效預警。此發明的提出，對於提高半導體製造、液晶面板製造、太陽能製造等高科技製造業的化學品管理效率，降低化學品供應風險，保障生產線安全正常生產都具有重大意義。
文檔編號G05B19/048GK102436202SQ20111023540
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者劉惠然, 張懷, 柯陳賓 申請人:上海華力微電子有限公司