凌晨三點(diǎn)，某半導(dǎo)體車間的警報(bào)突然響起——光刻環(huán)節(jié)的溫度出現(xiàn)異常波動(dòng)，正在生產(chǎn)的上百片晶圓直接報(bào)廢，損失瞬間達(dá)數(shù)百萬元。這種因?yàn)闈崈羰噎h(huán)境異常，引發(fā)的事故屢見不鮮，在南方的梅雨季節(jié)，某生物醫(yī)藥潔凈室曾因室外高濕空氣滲透，室內(nèi)相對濕度持續(xù)突破60%上限，導(dǎo)致剛完成提純的生物制劑受潮變質(zhì)，整批產(chǎn)品被迫銷毀，直接損失超兩百萬元。
這些事故的發(fā)生，究其根源往往是多方面的?？赡苁且粋€(gè)老化的傳感器傳遞了錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，更可能是由于潔凈室本身熱濕處理極為復(fù)雜，傳統(tǒng)系統(tǒng)無法根據(jù)室外環(huán)境變化和傳感器反饋進(jìn)行智能化的熱濕分配，最終引發(fā)了連鎖反應(yīng)。
針對這一問題，西門子Xcelerator的生態(tài)合作伙伴上海群維新控智能科技有限公司(以下簡稱“群維新控”)，研發(fā)了精密制造潔凈室AI環(huán)控與節(jié)能系統(tǒng)，通過AI智能控制與工業(yè)邊緣計(jì)算的結(jié)合，打造出更高效、智能化的潔凈室環(huán)境管理解決方案，為潔凈室的環(huán)控提供了一種新的解決思路。
三重困境：
扼殺利潤的“隱形殺手”
01、環(huán)境不穩(wěn)定的 “生死線”
由于風(fēng)平衡及氣流分配組織不佳，或冷機(jī)和空調(diào)箱缺乏精準(zhǔn)控制，室內(nèi)溫濕度和潔凈度難以滿足需求。在半導(dǎo)體光刻車間、生物醫(yī)藥潔凈室等場景，尤其在南方高濕天氣或梅雨季節(jié)，室外濕度常突破 90%，傳統(tǒng)控濕系統(tǒng)響應(yīng)滯后，且無法智能分配熱濕處理資源，極易導(dǎo)致室內(nèi)濕度超標(biāo)。
02、能耗失控的 “成本黑洞”
建筑及工業(yè)設(shè)備能耗本就高，在高潔凈度和精準(zhǔn)溫濕度要求下，能耗與碳排放更是激增。一些企業(yè)及研究所的潔凈車間年能耗費(fèi)用達(dá)百萬甚至千萬元，在 “雙碳” 目標(biāo)下，企業(yè)面臨成本和減排的雙重壓力。
03、人工依賴的 “效率陷阱”
多數(shù)潔凈室即便配備自控系統(tǒng)，仍處于半自動(dòng)化模式，出現(xiàn)故障后需人工控制解決。有些企業(yè)安排專人24小時(shí)倒班管理潔凈室，年人工費(fèi)超 10 萬元，卻仍難防因傳感器突發(fā)損壞導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷。
打破困境：
覆蓋全流程的智能環(huán)控解決方案
群維新控推出的精密潔凈室AI環(huán)控與節(jié)能系統(tǒng)，正通過AI智能控制與工業(yè)邊緣計(jì)算結(jié)合的組合拳直擊這些痛點(diǎn)，這套系統(tǒng)構(gòu)建了“感知-決策-執(zhí)行”的全鏈條解決方案。
在感知層
通過部署可穿戴AI硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)智能采控，集成熱成像、溫濕度、人在感知等功能解決傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的“溫濕度、光照度等數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、采集不全面”的問題，為決策提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。
在決策層
通過采用分布式AI算法，系統(tǒng)極大提升了對潔凈室場景的應(yīng)用容錯(cuò)率。針對傳感器老化問題，系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測傳感器性能變化，通過動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，依據(jù)過往數(shù)據(jù)和其他環(huán)境數(shù)據(jù)綜合判斷，及時(shí)修正數(shù)據(jù)偏差，確保即便傳感器出現(xiàn)老化，仍能提供可靠的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。
同時(shí)，依托預(yù)測算法及復(fù)雜熱濕分配算法，能提前預(yù)判負(fù)荷變化。例如在高熱量設(shè)備啟動(dòng)前,系統(tǒng)主動(dòng)調(diào)大送風(fēng)量，避免環(huán)境波動(dòng);在梅雨季節(jié)來臨前，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)提前增強(qiáng)除濕模塊運(yùn)行功率，實(shí)現(xiàn)智能化的熱濕分配，精準(zhǔn)應(yīng)對各種復(fù)雜的室內(nèi)外環(huán)境情況。
在執(zhí)行層
結(jié)合西門子工業(yè)邊緣計(jì)算平臺，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制響應(yīng)，讓溫度優(yōu)化、分區(qū)域送風(fēng)量調(diào)節(jié)等指令瞬間落地執(zhí)行。更重要的是，系統(tǒng)能精準(zhǔn)預(yù)測顯熱(影響溫度的熱量)和潛熱(與濕度相關(guān)的熱量)的處理要求，以此為依據(jù)動(dòng)態(tài)分配除濕任務(wù)，智能組合除濕機(jī)(控濕)與冷源能力(調(diào)溫)，在滿足除濕要求的前提下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)運(yùn)行，極大提升能源利用效率。
國內(nèi)某電器頭部企業(yè)的PCB潔凈車間在應(yīng)用該系統(tǒng)后，冬季節(jié)能達(dá)22.8%，夏季節(jié)能18.9%，年節(jié)費(fèi)40萬元，1年就收回了投資。
不止于“省”：
高潔凈領(lǐng)域的效率變革
● 基于全面數(shù)據(jù)的AI實(shí)時(shí)決策
讓潔凈室內(nèi)的環(huán)境可長時(shí)間保持穩(wěn)定，抗干擾能力大大提升，為潔凈室奠定了穩(wěn)定的環(huán)境基礎(chǔ)
● 更低延遲的控制響應(yīng)
減少了在溫濕度調(diào)整過程中不必要的能源消耗，為企業(yè)帶來實(shí)實(shí)在在的能源節(jié)約
● 自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用以及AI決策系統(tǒng)的上線
讓“操作工”升級成為AI環(huán)控與節(jié)能系統(tǒng)“管理員”，降低了人為控制的不確定性，提升了潔凈室的管理效率
——這些看得見的“賬面節(jié)約”和看不見的“隱性收益”加起來，讓精密制造潔凈室AI環(huán)控與節(jié)能系統(tǒng)成為企業(yè)實(shí)打?qū)嵉膬r(jià)值創(chuàng)造者。
如今，車間凌晨的溫度波動(dòng)被穩(wěn)穩(wěn)控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，因參數(shù)跳變導(dǎo)致的停產(chǎn)已成過去，全年能耗顯著下降;以往3人輪班緊盯儀表盤手動(dòng)調(diào)節(jié)，如今系統(tǒng)自動(dòng)響應(yīng)，操作工得以抽身優(yōu)化生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)流程……
作為開放式數(shù)字商業(yè)平臺，西門子Xcelerator正攜手生態(tài)伙伴，持續(xù)破解更多行業(yè)痛點(diǎn)，通過解決具體問題的解決方案，讓每一分投入都轉(zhuǎn)化為看得見的成本節(jié)約與效率提升。
（轉(zhuǎn)載）
