Dva načina za kontrolu azota: jednostavna ili pametna

1. Način: Fiksni otvor blende ili podesite gas ventil – jeftino, jednostavno, ali sa ograničenjima

Otvori su najjednostavniji oblik kontrole protoka azota. To su mehanički konusi (fiksne rupe) u sistemu creva, kroz koje definisana količina azota teče pod konstantnim pritiskom. Prednost: izuzetno niski ukupni troškovi, često ispod 90 € – uključujući kućište kao i jednostavan preklopni ventil i sam poklopac. To ih čini idealnim za jednostavne aplikacije za podešavanje protoka azota sa stabilnim uslovima.

Često korišćeni proizvod u ovom kontekstu je MH1 ventil. To je jeftin standardni ventil koji, u kombinaciji sa dijafragmom, obezbeđuje funkcionalno, analogno rešenje za regulisanje protoka gasa u industriji. U mnogim aplikacijama, ova kombinacija je dovoljna – posebno kada je pritisak za ulaganje visok ili nije potrebna digitalna povratna informacija.

Međutim, postoje jasna ograničenja:

  • Jedva bilo fleksibilnosti: Promene u potražnji azota mogu se mapirati samo uz velike troškove.
  • Nema reakcije na fluktuacije pritiska: Ako ulazni pritisak padne, protok se takođe smanjuje – nezapaženo.
  • Nema praćenja: Ni praćenje protoka ni prikupljanje podataka nisu mogući.

Pored toga, treba napomenuti da ako i dalje želite da snimite izmerene vrednosti kasnije, potreban je dodatni hardverski napor (npr.  odvojeni senzori pritiska ili protoka, kao i neophodan ulaz u kontroler), što povećava troškove i složenost sistema. Uprkos veoma dugom vijeku trajanja i pouzdanosti ventila, jednostavni preklopni ventili kao što je MH1 nisu idealni za procese kritične za čistoću zbog svog dizajna, jer se očekuju veće emisije čestica u poređenju sa namjenskim regulatorima protoka mase.

Ipak, mnoge proizvodne linije i dalje se oslanjaju na ovaj princip – posebno kada se samo jednostavni protoci zapremine moraju održavati konstantnim i odgovarajući filteri ponovo apsorbuju čestice. Međutim, čim su potrebna dinamička podešavanja, pouzdan nadzor ili sledljivost procesa, ovo rešenje brzo dostiže svoje granice.

2. Način: Inteligentni kontrolni ventili – precizni, sposobni za podatke i spremni za budućnost

Kontroleri masenog protoka kao što su VEFC, VEMD ili VEAD pružaju metode za kontrolu protoka azota koji fiksni otvori ili podesivi ventili za gas ne mogu:

  • Dinamička kontrola protoka azota
    Čak i sa fluktuirajućim ulaznim pritiskom, željeni protok zapremine ostaje konstantan. Ovo štiti osetljive procese.
  • Pouzdanost procesa kroz praćenje
    Ovi uređaji pružaju povratnu informaciju u realnom vremenu – na primer, da li je brzina protoka u željenom opsegu. Ako pritisak padne, poruka upozorenja može se čak izdati automatski.
  • Upotreba u složenim sistemima
     Podaci se mogu čitati centralno preko kontrolera i koristiti, na primer za računovodstvo troškovnog centra ili optimizaciju procesa. Ovo je posebno interesantno kada se azot obezbeđuje i puni interno na osnovu potrošnje.
  • Preduslov za prediktivno održavanje i AI
    Kontrolni ventili kontinuirano pružaju podatke (npr . protok, temperatura ili pritisak ako je primenljivo) koji se mogu integrisati u platforme kao što je Festo AX za praćenje protoka azota – za prediktivno održavanje i analizu podataka.

Sami uređaji nisu "inteligentni" u smislu autonomne detekcije anomalija – ali su spremni za AI. U kombinaciji sa nadgledanjem filtera, senzorima pritiska i algoritmima, na primer  stepen kontaminacije filtera može se detektovati, što omogućava pravovremeno održavanje bez prekida proizvodnje.

Koje vrste ventila postoje – i za šta su pogodni?

Pre nego što odlučite o određenom ventilu, trebalo bi da pažljivo pogledate tehničke zahteve i radno okruženje. Svaki ventil ima svoje prednosti – bilo da se radi o brzini protoka, veličini ili povezanosti.

Zašto je skuplje ponekad jeftinije

Dok jednostavni sistemi izgledaju mnogo jeftinije za kupovinu, pouzdani kontrolni ventili sa funkcijom praćenja nude odlučujuće prednosti:

  • Pouzdanost procesa: fluktuacije ulaznog pritiska ne dovode do fluktuacija u protoku
  • Povratne informacije u realnom vremenu: Idealno za prediktivno održavanje i merenje unutrašnje potrošnje
  • Skalabilnost: Anomalije se mogu odmah otkriti, posebno sa složenim linijama sa mnogo kontrolnih tačaka
  • Ukupni troškovi vlasništva: Precizni sistemi regulišu brzinu protoka tačno do potrebnog stepena, tako da azot može da se aktivno sačuva, što na kraju dovodi do smanjenja potrošnje električne energije i CO2 otisak.

Primer: U sistemu sa kontrolnim 50 ventilima, jednostavan prikaz na svakom uređaju može pomoći u brzoj identifikaciji neispravnih područja – bez digitalnog očitavanja.

Perspektiva: Spreman za AI i prediktivno održavanje

Moderni regulatori masenog protoka pružaju dragocene podatke – protok, pritisak, temperaturu – koji se mogu integrisati u sisteme višeg nivoa kao što je Festo AX. Ovo otvara mogućnosti kao što su:

  • Određivanje potrošnje za centre troškova
  • Filter habanje praćenje zbog razlike pritiska
  • Predviđanja održavanja zasnovana na stvarnim podacima o opterećenju

Ovi uređaji nisu "inteligentni" sami po sebi, ali su spremni za AI – i čine osnovu za buduće proizvodne procese zasnovane na podacima.

Podrška odlučivanju: Pravo rešenje za vaš proces

Izbor pravog ventila zavisi od mnogih faktora:

  • Potreban opseg protoka
  • Potrošnja energije
  • Zahtevi procesa (npr.  . Klasa čiste sobe)
  • Integracija u postojeći sistem kontrole
  • Potrebe za praćenjem i očitavanjem

Za pojedinačnu preporuku, oslanjaćemo se na interaktivni alat koji vam predlaže optimalno rešenje kroz ciljana pitanja – od jednostavnog otvora blende do VEFC-a sa omogućenom AI.

Zaključak

Regulacija azota u proizvodnji poluprovodnika je mnogo više od tehničke stvari – ona utiče na kvalitet, stabilnost procesa i troškove. Bilo da se radi o jednostavnom rešenju ili najsavremenijoj tehnologiji kontrole, ono što je važno je ono što je potrebno vašoj aplikaciji. Pravilnim izborom ne samo da osiguravate operativnu pouzdanost, već i efikasnost i buduću održivost.