硅片抛光机数采可视化及预测处理系统

1.本发明涉及硅片抛光机技术领域，具体涉及硅片抛光机数采可视化及预测处理系统。


背景技术：

2.目前国内外的计量检定都是以某一种或某几种高精度的硅片抛光机为标准，被硅片抛光机产生的信号或数据与标准信号或数据进行对比，当误差在规定范围内时，则判定被测仪器为合格。作为标准的硅片抛光机性能是否合格，目前的做法是硅片抛光机自检和年度检定相结合的方法。自检能够发现硅片抛光机是否有故障发生，提示鉴定人员及时排除故障；年度检定能够发现在硅片抛光机尚未故障时的性能下降情况，但在年检周期内，无法发现硅片抛光机尚未故障时的性能下降情况及性能变化的曲线。
3.如果利用可靠性预计和经验值估计对硅片抛光机进行预防性维修，在一定程度上能够减少硅片抛光机性能下降和故障情况的发生，但仍然存在未及时发现性能下降的情况；并且在硅片抛光机尚未出现性能下降或故障的时候进行预防性维修，可能会存在过度维修的情况，造成维修费用的上涨。因此，提出一种硅片抛光机的状态预测处理系统。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.为了克服现有技术不足，现提出硅片抛光机数采可视化及预测处理系统，能够解决上述技术背景中的问题。
6.(二)技术方案
7.本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了硅片抛光机数采可视化及预测处理系统，包括数据采集存储模块、数据处理模块、诊断预测模块；所述数据采集存储模块通过通讯接口与被硅片抛光机双向通讯，实现硅片抛光机对被硅片抛光机的检定测试数据的接收和存储，并通过协议接口与数据处理模块通讯，调用数据库存储的硅片抛光机的日常测试数据，完成奇异值的识别和剔除；所述数据处理模块通过协议接口与诊断预测模块通讯。
8.进一步的，所述数据采集存储模块包括依次连接的数据接收单元、数据滤波单元、格式转换单元、标识绑定单元、数据存储单元；所述数据接收单元用于记录硅片抛光机对被硅片抛光机的检定测试数据，并连续或者定期采集硅片抛光机的状态特征参数；所述数据滤波单元用于对接收到的检定检测数据进行过滤，提取有效的测试数据；所述格式转换单元用于将过滤后的有效测试数据或人工输入的数据转换为统一的数据格式，并为每条数据绑定硅片抛光机的唯一性标识；所述标识绑定单元用于接收人机交互输入的唯一性标识，并将硅片抛光机的唯一性标识与有效测试数据绑定；所述数据存储单元用于将测试数据储存到数据库中。
9.进一步的，所述数据处理模块包括依次连接的数据曲线拟合单元，奇异值识别单元，奇异值剔除单元；所述数据曲线拟合单对测试数据的变化曲线进行分段拟合处理，将前
两次测试数据和本次测试数据的平均值作为曲线拟合点，并将各个拟合点连接为一条曲线；所述奇异值识别单元用于根据被测的硅片抛光机的测试精度指标和数据突跳的限制范围，结合突跳点前后数据变化曲线，识别测试数据的奇异值；所述奇异值剔除单元用于对不符合数据变化曲线，并明显超出突跳限制范围的数据予以剔除。
10.进一步的，所述诊断预测模块包括依次连接的故障诊断单元、状态预测单元；所述故障诊断单元用于根据数据处理后的有效数据，依据故障判断准则，确定相关诊断对象有无故障；所述状态预测单元用于在通过查询并分析数据处理后的有效数据，以可视化方式显示硅片抛光机各参数在一定时间范围内的演变趋势，对具有渐变规律的组件或性能参数进行状态预测，为硅片抛光机的维修和更换提供依据。
11.(三)有益效果
12.本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
13.本发明提到的硅片抛光机数采可视化及预测处理系统，该硅片抛光机的状态预测处理系统，利用被硅片抛光机的检定测试数据来进行分析预测，并不是直接对硅片抛光机仪表进行测试或检测，通过大量数据分析，从而确定高精度的硅片抛光机仪表是否处于正常状态或未来一段时间的状态发展趋势，能够及时准确掌握硅片抛光机仪表的技术状态，支撑精准维修保障，提高系统运行可靠度，为硅片抛光机仪表基于状态预测的维修提供技术支持；具有健康评估、状态预测、决策建议以及人机交互等功能；利用收集的计量检定数据，在保证数据全面性的同时，提高了数据的分析效率；建立了一个多维度的决策库和维修方案数据库，维修方案数据库涵盖硅片抛光机仪表内部的各个可更换板卡，及板卡故障的可能原因和对上下级的影响，给出包括维修方式、维修时机、维修人员、维修备件、维修工具及检测设备等内容的维修建议，形成一种标准化维修操作流程，提高维修决策的科学性，值得被推广使用。
具体实施方式
14.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.硅片抛光机数采可视化及预测处理系统，包括数据采集存储模块、数据处理模块、诊断预测模块；所述数据采集存储模块通过通讯接口与被硅片抛光机双向通讯，实现硅片抛光机对被硅片抛光机的检定测试数据的接收和存储，并通过协议接口与数据处理模块通讯，调用数据库存储的硅片抛光机的日常测试数据，完成奇异值的识别和剔除；所述数据处理模块通过协议接口与诊断预测模块通讯。
16.其中，所述数据采集存储模块包括依次连接的数据接收单元、数据滤波单元、格式转换单元、标识绑定单元、数据存储单元；所述数据接收单元用于记录硅片抛光机对被硅片抛光机的检定测试数据，并连续或者定期采集硅片抛光机的状态特征参数；所述数据滤波单元用于对接收到的检定检测数据进行过滤，提取有效的测试数据；所述格式转换单元用于将过滤后的有效测试数据或人工输入的数据转换为统一的数据格式，并为每条数据绑定硅片抛光机的唯一性标识；所述标识绑定单元用于接收人机交互输入的唯一性标识，并将硅片抛光机的唯一性标识与有效测试数据绑定；所述数据存储单元用于将测试数据储存到
数据库中，数据处理模块包括依次连接的数据曲线拟合单元，奇异值识别单元，奇异值剔除单元；所述数据曲线拟合单对测试数据的变化曲线进行分段拟合处理，将前两次测试数据和本次测试数据的平均值作为曲线拟合点，并将各个拟合点连接为一条曲线；所述奇异值识别单元用于根据被测的硅片抛光机的测试精度指标和数据突跳的限制范围，结合突跳点前后数据变化曲线，识别测试数据的奇异值；所述奇异值剔除单元用于对不符合数据变化曲线，并明显超出突跳限制范围的数据予以剔除，诊断预测模块包括依次连接的故障诊断单元、状态预测单元；所述故障诊断单元用于根据数据处理后的有效数据，依据故障判断准则，确定相关诊断对象有无故障；所述状态预测单元用于在通过查询并分析数据处理后的有效数据，以可视化方式显示硅片抛光机各参数在一定时间范围内的演变趋势，对具有渐变规律的组件或性能参数进行状态预测，为硅片抛光机的维修和更换提供依据。
17.上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。


技术特征：
1.硅片抛光机数采可视化及预测处理系统，其特征在于：包括数据采集存储模块、数据处理模块、诊断预测模块；所述数据采集存储模块通过通讯接口与被硅片抛光机双向通讯，实现硅片抛光机对被硅片抛光机的检定测试数据的接收和存储，并通过协议接口与数据处理模块通讯，调用数据库存储的硅片抛光机的日常测试数据，完成奇异值的识别和剔除；所述数据处理模块通过协议接口与诊断预测模块通讯。2.根据权利要求1所述的硅片抛光机数采可视化及预测处理系统，其特征在于：所述数据采集存储模块包括依次连接的数据接收单元、数据滤波单元、格式转换单元、标识绑定单元、数据存储单元；所述数据接收单元用于记录硅片抛光机对被硅片抛光机的检定测试数据，并连续或者定期采集硅片抛光机的状态特征参数；所述数据滤波单元用于对接收到的检定检测数据进行过滤，提取有效的测试数据；所述格式转换单元用于将过滤后的有效测试数据或人工输入的数据转换为统一的数据格式，并为每条数据绑定硅片抛光机的唯一性标识；所述标识绑定单元用于接收人机交互输入的唯一性标识，并将硅片抛光机的唯一性标识与有效测试数据绑定；所述数据存储单元用于将测试数据储存到数据库中。3.根据权利要求1所述的硅片抛光机数采可视化及预测处理系统，其特征在于：所述数据处理模块包括依次连接的数据曲线拟合单元，奇异值识别单元，奇异值剔除单元；所述数据曲线拟合单对测试数据的变化曲线进行分段拟合处理，将前两次测试数据和本次测试数据的平均值作为曲线拟合点，并将各个拟合点连接为一条曲线；所述奇异值识别单元用于根据被测的硅片抛光机的测试精度指标和数据突跳的限制范围，结合突跳点前后数据变化曲线，识别测试数据的奇异值；所述奇异值剔除单元用于对不符合数据变化曲线，并明显超出突跳限制范围的数据予以剔除。4.根据权利要求1所述的硅片抛光机数采可视化及预测处理系统，其特征在于：所述诊断预测模块包括依次连接的故障诊断单元、状态预测单元；所述故障诊断单元用于根据数据处理后的有效数据，依据故障判断准则，确定相关诊断对象有无故障；所述状态预测单元用于在通过查询并分析数据处理后的有效数据，以可视化方式显示硅片抛光机各参数在一定时间范围内的演变趋势，对具有渐变规律的组件或性能参数进行状态预测，为硅片抛光机的维修和更换提供依据。

技术总结
本发明公开了包括数据采集存储模块、数据处理模块、诊断预测模块；所述数据采集存储模块通过通讯接口与被硅片抛光机双向通讯，实现硅片抛光机对被硅片抛光机的检定测试数据的接收和存储，并通过协议接口与数据处理模块通讯，调用数据库存储的硅片抛光机的日常测试数据，完成奇异值的识别和剔除；所述数据处理模块通过协议接口与诊断预测模块通讯。块通过协议接口与诊断预测模块通讯。


技术研发人员：高鹏 陈衡 张党磊 冯正源 赵意涛
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/8/4