Industry Solution  ·  Semiconductor Facility

半導體廠務
馬達智慧監測

整合音頻、振動、電流三維感知
讓點膠機、泵浦、冰水主機、空壓機全面納入預測保養體系

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Common Pain Points

這些困境,是否正衝擊著您的廠務運作?

傳統定期保養模式已無法因應現代半導體廠的高稼動要求,每一次非計畫停機都是成本黑洞與良率殺手。

72%
馬達故障屬於可預防性失效,卻因缺乏監測而演變為緊急停機
4–8 hr
半導體廠每次非計畫性停機,平均導致的生產損失時數
緊急維修費用是計畫性保養的 3 倍以上,嚴重衝擊廠務預算
-30%
透過預測保養可降低的年度維護成本比例(業界平均值)

System Architecture

五大角色協同架構

AS100 音頻感測 + V503 振動感測 + LEM050 電流監測,三維感知匯入 QGW820 閘道器,統一上報 QuanCore 平台

AS100
Sensor · 音頻
AS100
音頻 / 超聲波感測,偵測設備表面異音與早期劣化(DC–80kHz)
V503
Sensor · 振動
V503
三軸振動感測,軸承 RMS / 峰值 / 頻譜分析(2–4kHz)
LEM / LCM
Sensor · 電流
LEM / LCM
夾鉗式電流 / 功率量測,搭配夾式 CT 可達 0–400A,負載與能耗監控
USB
RS-485
LoRa
QGW820-L
Gateway
QGW820-L
IoT 智慧閘道器
USB · RS-485 · LoRa 三路訊號在此匯聚
→ MQTT 上行雲端
MQTT
QuanCore 儀表板
Cloud Platform
QuanCore
統一監控平台 · 三維健康評估
即時儀表板智慧告警趨勢分析

Solution Components

方案組成產品

點擊架構中的任一角色,或直接從下方了解每款產品的詳細規格——四款產品各司其職,構建感知→傳輸→分析完整閉環。

AS100
AS100
AE聲發射感測器
DC – 80kHz 寬頻響應
IMP23ABSU MEMS 麥克風
SNR 64dB(A) 高信噪比
USB 2.0 輸出 · IP67 防水
瞭解產品
V503
V503
三軸振動感測器
2–4kHz 振動採樣率
IIM-42352 MEMS 三軸加速規
RS-485 Modbus RTU
0.2W 超低功耗 · 20,000g 耐衝擊
瞭解產品
LEM / LCM
LEM / LCM
LoRa 電表 / 電流計
搭配夾式 CT,量測可達 0–400A
夾鉗式安裝,免斷線施工
LoRa 無線傳輸,省佈線
LEM:電流/電壓/功率/PF · LCM:電流/頻率
瞭解產品
QGW820-L
QGW820-L
IoT 智慧閘道器
RS-485 / LoRa / Wi-Fi 多協定
MQTT 上行 QuanCore 雲端
本地邊緣告警邏輯
DIN Rail 導軌安裝
瞭解產品

Tri-Modal Sensing

為什麼要三維感知?

單一感測器只能看見故障的一個面向。AS100 音頻、V503 振動、LEM 電流三者交叉比對,才能在故障早期、不同階段都不漏接,大幅降低誤判與漏報。

音頻 / 超聲波
AS100 · 最早期預警

故障初期的微小裂紋、氣體洩漏、潤滑不良會先在超聲波頻段出現異音,是最早能被偵測的訊號,可提前 2–6 週預警。

擅長:軸承早期劣化 · 閥片洩漏 · 氣漏 · 摩擦異音
三軸振動
V503 · 機械劣化定位

振動頻譜能精準定位機械性問題的種類與位置,透過 RMS、峰值與軸承特徵頻率分析判斷劣化程度與剩餘壽命。

擅長:軸承磨耗 · 轉子不平衡 · 對心不良 · 鬆動
電流 / 能耗
LEM · 負載與效率

電流與諧波反映馬達的實際負載與電氣健康,可發現效率衰退、過載與電氣性故障,同時量化能耗供 ESG 盤查。

擅長:馬達效率衰退 · 過載 · 電氣異常 · 能耗管理

三路訊號匯入 QGW820 → QuanCore,由 AI 模型做多感測融合(Sensor Fusion),交叉驗證後輸出單一「設備健康指標」與剩餘壽命估計——比任何單一感測器都更準、更早、更可靠。

V503 振動感測器吸附於點膠機馬達外殼、LEM 夾鉗監測電流
V503 · LEM

點膠機馬達現場部署

V503 貼附馬達外殼量測振動,LEM 夾鉗監測電流,雙感知交叉比對。

 NORMAL V503  0.42g
Vibration Waveform · V503
RMS0.42g
Peak0.78g
Freq2.4KHz
Current · LEM050
Phase A18.4A
Phase B18.1A
THD3.2%
Bearing FFT · BPFO/BPFI  軸承特徵頻率
BPFO正常
BPFI正常
Freq2.4KHz
01

點膠機馬達
振動 × 電流監測

點膠機主軸馬達承受高頻往復運動,軸承磨損在振動頻譜中留下 BPFO/BPFI 特徵峰值。V503 4KHz 振動感測器即時捕捉,搭配 LEM050 電流計監控三相負載與 THD,雙維度交叉驗證大幅降低誤報率。

V503 三軸振動感測器
安裝於主軸馬達外殼,2–4KHz 採樣,IIM-42352 MEMS 加速規,RS-485 Modbus RTU
LEM050 LoRa 電流計
夾鉗式安裝,0–50A,偵測電流諧波 THD 與三相不平衡,免斷線施工
AS100 音頻感測器貼附製程泵浦管路、LEM 夾鉗監測電流
LEM · AS100

製程泵浦電流 × 音頻

LEM 夾鉗無接線監測電流,AS100 擷取泵浦管路超聲波,提早辨識空蝕與軸承異常。

 NORMAL 18.4 A
3-Phase Current · LEM050
A18.4A
B18.1A
C18.2A
Audio Spectrum · AS100  80KHz
dB Level62dB
Peak Freq18kHz
SNR65dB
02

製程泵浦
電流 × 音頻偵測

化學泵浦葉片磨損或氣穴現象,會在三相電流中留下特定諧波,並於 10–40kHz 超聲波頻段產生特徵音頻。AS100 高達 80KHz 取樣率捕捉超聲波特徵,搭配 LEM050 電流諧波 THD 分析,實現泵浦健康雙重驗證。

AS100 AE聲發射感測器
10Hz–80KHz 寬頻響應,IMP23ABSUTR MEMS 麥克風,SNR 65dB,USB 2.0 輸出,IP68 防水
LEM050 LoRa 電流計
三相電流量測,電流 THD 分析,偵測葉片磨損引起的電流諧波失真
冰水主機壓縮機,V503 三軸振動、AS100 音頻與 LEM 電流三維監測
V503 · AS100 · LEM

冰水主機三維健康評估

V503 三軸振動、AS100 音頻與 LEM 電流三維感知,建立冰水主機完整健康指標。

 NORMAL RUL 87%
Audio Spectrum · AS100  80KHz
Peak dB58dB
Ultrasonic22kHz
Vibration FFT · V503
X-RMS0.31g
Y-RMS0.28g
Z-RMS0.35g
Current THD · LEM050
Current42.6A
THD4.1%
健康度87%
03

冰水主機馬達
三維健康評估

冰水主機壓縮機馬達重載長時間運轉,AS100 偵測壓縮機閥片鬆動的超聲波洩漏訊號,V503 捕捉軸承低頻振動頻譜,LEM050 監控電流負載效率,三維數據融合計算剩餘使用壽命(RUL)。

AS100 AE聲發射感測器
偵測壓縮閥片超聲波洩漏 (20–80kHz 頻段),IP68 工業防水設計
V503 三軸振動感測器
捕捉軸承 BPFO/BPFI 特徵頻率,2–4KHz 高速採樣,RS-485 即時傳輸
LEM050 LoRa 電流計
壓縮機電流 THD 作為機械效率指標,夾鉗式安裝免停機
空壓機,AS100 超聲波感測器擷取 0–80kHz 頻譜辨識異音
AS100

空壓機超聲波頻譜識別

AS100 捕捉 0–80 kHz 超聲波頻段,辨識閥片洩漏、軸承早期裂紋等高頻異音。

 NORMAL 62 dB
Audio Spectrogram · AS100  0–80KHz
0 Hz20 kHz40 kHz60 kHz80 kHz
Peak dB62dB
Peak Freq24kHz
SNR65dB
Vibration Waveform · V503  機殼振動
X-RMS0.18g
Y-RMS0.21g
Z-RMS0.15g
綜合健康評分 · QuanCore AI
88%
閥片狀態良好
齒輪磨損正常
預測壽命142天
04

空壓機馬達
超聲波頻譜識別

空壓機活塞往復運動產生特定機械音頻,齒輪磨損或閥片損壞會在 20–60kHz 超聲波頻段出現邊帶特徵。AS100 全頻段 (10Hz–80KHz) AE聲發射感測器搭配 QuanCore 頻譜分析,自動標記異常頻率峰值並推送告警。

AS100 AE聲發射感測器
IMP23ABSUTR MEMS 高靈敏麥克風,10Hz–80KHz 寬頻,靈敏度 -38dBV,SNR 65dB,USB 2.0,IP68
QGW820 + QuanCore AI
邊緣運算預處理,雲端 FFT 頻譜分析,機器學習異常分類

QuanCore Platform

統一監控儀表板

即時掌握整廠設備健康度、三維感測數值與告警事件。

監測設備數
24
當前告警
0
整廠健康度
91
%
音頻感測點
12
AS100
振動感測點
16
V503
電流監測點
24
LEM050
各站點設備健康度
點膠機群
92%
泵浦群組
88%
冰水主機
91%
空壓機群
95%
整廠平均
91%
即時感測數值
AS100 音頻(點膠機)
58 dB
AS100 音頻(冰水主機)
55 dB
V503 振動(點膠機)
0.42 g
V503 振動(冰水主機)
0.38 g
LEM050 電流(冰水主機)
42.6 A
事件紀錄
系統正常運作,所有節點在線
今日 09:41
整廠設備健康度 91%,保持良好
今日 09:00

Business Value

導入效益

-85%
非計畫停機次數
AS100 音頻感測提前 2–6 週偵測軸承及閥片劣化趨勢,讓保養排入計畫停線窗口,杜絕緊急停機衝擊良率。
-30%
年度維護費用
從定期更換轉為狀態導向保養,備品庫存降低 40%,工時縮短 25%,整體年維護預算顯著下降。
+99.2%
設備妥善率
持續監測結合精準排程,設備可用率從 96.5% 提升至 99.2%,符合 SEMI E10 高可用標準要求。
-12%
設備能耗
LEM050 電流諧波分析發現馬達效率衰退,及時維護恢復正常工況,每年節省廠務電費可觀費用。
< 1 Day
部署時間
AS100 USB 免接線,LEM050 夾鉗免停機,V503 黏接即用,單一廠區最快一個工作日完成部署並開始採集。
ESG
碳排放管理
設備能耗數據自動匯入 ESG 報表,符合 GHG Protocol Scope 2 盤查,協助半導體廠完成碳中和承諾。

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