專案摘要
- 客戶與產業： 福懋科 (FATC) / 半導體封裝測試產業。
- 應用設備： DISCO DFD6362 晶圓切割機（雲林廠）。
- 解決方案： Level 4 線上壽命預測方案，採用 Aurora® 313MM2-R1 智慧多變量感測器與 RULe.TI002 邊緣 AI 推論閘道器。
- 通訊架構： 感測器到閘道器為 Modbus RS485 有線串列；閘道器到 FDC 系統為 Modbus TCP 工業乙太網直連。
在切割用雙高速主軸末端、靠近刀具承座的位置佈署超薄感測器，即時推算機台健康度 (HI) 與剩餘壽命 (RUL)，在失效前提前預警，協助現場落實「預約式非生產時段保養」。
產業痛點
晶圓切割 (Wafer Dicing) 是把整片晶圓分割為獨立晶粒的關鍵製程。DISCO DFD6362 以數萬轉的高速進行微米級切割，高速主軸容易產生偏心或不平衡，內部精密軸承與切割刀具也承受高頻率的物理磨損。單次突發事故的財務風險：
- 晶圓報廢： 主軸燒載或破片事故，以 1 批次 25 片 12 吋先進製程晶圓、單片封測價值 5,000 美元計，直接材料損失高達 125,000 美元。
- 停工與認證： 更換高速主軸、腔體復歸測試與品質認證 (QUAL) 平均需 24 小時，以每小時 5,000 美元產能價值計，間接損失高達 120,000 美元。
- 修復成本： 原廠高速主軸 (Air Spindle) 緊急更換材料費與廠務急修工時，約 25,000 美元。
- 合計： 單次事故估計高達 270,000 美元（約新台幣 860 萬元）。
過去依賴原廠的主軸轉速回授 (Spindle Speed Feedback) 監測。但轉速變異與軸承早期磨損、主軸微幅偏心的關聯性很低，無法感知早期異狀；等到轉速出現明顯異常，機械結構往往已接近燒載或卡死，剩餘壽命只剩幾小時甚至幾分鐘，現場來不及備料與排修。
解決方案
- 超薄小尺寸、耐水氣粉塵： Aurora® 313MM2-R1 僅 21 × 21 × 11.5 mm，極適合裝在高度侷限的主軸承座，IP65 鋁外殼可抵禦切割過程的冷卻水霧與粉塵。安裝與走線只需在例行維修時段短暫停機，部署後對原廠設備與製程零干涉。
- 分層標準通訊： 感測器以 Modbus RS485 並聯連到 RULe.TI002，再經 Modbus TCP 直連客戶的 FDC / SCADA，免去複雜的軟體轉接。
- Physical AI 診斷： 在端點進行訊號清理與特徵計算，即時推算 HI 與 RUL，精準識別主軸不平衡 / 偏心、軸承磨損、刀具磨損或破片風險。
- 數據量降低 99.9%： 把 307,200 Bytes/s 的高頻原始數據（76.8 kHz 取樣）在感測端萃取為 200 Bytes/s 的輕量特徵（萃取率 651 ppm），省下無塵室頻寬與地端儲存建置成本。
告警與維護流程
- 異常感知與多變量診斷： 主軸出現微小偏心、軸承磨損或刀具劣化時，感測器即時捕捉特徵能量，RULe.TI002 的 AI 引擎動態挑選特徵，辨識失效模式。
- RUL 推估與主動告警： 地端平台呈現 HI 與 RUL 走勢。當 RUL 低於安全閾值，系統自動以 Modbus TCP 把警報送到 FDC 戰情室，並可同步派發維護工單。
- 現場預約式保養： 維修主管收到含具體診斷的工單（例如「Spindle 2 軸承磨損，RUL 偏低」）後無須緊急停機，可在未來數天內安排非生產或換線的空檔，提早備妥高速主軸與軸承零件，在故障前完成更換。
效益
- 避免天價報廢與停工 (High ROI)： 預防一次意外事故，即可省下高達 270,000 美元（約 NT$ 860 萬）的財損，專案回收期極短。
- 提升稼動率 (OEE)： 由「損壞後搶修」或「盲目定期維護」升級為「預約式精準維護」，把無預警停機時間降到趨近於零。
- 降低 TCO： 感測器尺寸小、RS485 並聯施工快速；邊緣特徵萃取省下地端 IT 網路、頻寬與硬碟儲存成本。
（註：財務金額為根據業界公開研報與半導體先進製程產線節點綜合預估。）
客戶實績
- 客戶： 福懋科 (FATC)
- 設備： DISCO DFD6362 晶圓切割機 / 雲林廠
- 方案等級： Level 4 壽命預測
- 選用產品： Aurora® 313MM2-R1 + RULe.TI002
- 成果： 成功於主軸失效前提前發出預警，精準診斷高速主軸偏心與軸承磨損，維護團隊排程更換，避免單次高達 NT$ 860 萬（270,000 美元）的材料報廢與停工損失。
使用方案
- Aurora 設備健康監診平台
- 顧問服務
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