Comment optimiser la gestion thermique dans une usine intelligente
Si vous cherchez à passer à un système de type Industrie 4.0, vous avez probablement réalisé que l’automatisation n’est qu’une partie du problème. Le véritable défi réside dans la gestion de l’énergie thermique.
Lorsqu’il s’agit de chauffer les wafer, nous utilisons des systèmes infrarouges à haute densité. Pourquoi ? Parce qu’ils ne se soucient pas de l’air qui les entoure. Ils dirigent simplement la chaleur là où elle est nécessaire. C’est précisément ce dont on a besoin lorsque sa ligne de production fonctionne selon des principes numériques.
Le problème avec les méthodes traditionnelles
Les chauffages résistifs classiques sont lents. Ils présentent un retard thermique gênant qui peut perturber le bon fonctionnement de la ligne de production.
Les systèmes infrarouges, eux, fonctionnent différemment : ils utilisent des rayonnements, ce qui permet à l’énergie d’atteindre immédiatement la surface du wafer. En combinant ces systèmes avec un système de contrôle numérique, on peut ajuster la puissance en temps réel, en fonction des données fournies par les capteurs. Plus de suppositions, plus de gaspillage d’énergie. Et surtout, on évite ces pics de surchauffe lors du démarrage de la production.
Intégration dans le système global
La digitalisation signifie que nous devons suivre chaque watt consommé. Nos systèmes infrarouges sont conçus pour être compacts. On peut donc intégrer davantage de zones de chauffage dans une même chambre, sans avoir à se soucier de l’espace disponible. De plus, nous ajustons les longueurs d’onde afin que le wafer puisse absorber l’énergie, plutôt que que le quartz ou le métal qui constitue la coque du système ne l’absorbe inutilement.
Mais attention : il faut surveiller la consommation d’énergie. Les systèmes infrarouges à haute puissance consomment beaucoup d’énergie. Si vous voulez maximiser la productivité, assurez-vous que vos sources d’alimentation peuvent supporter les pics de courant. Sinon, vous risquez des baisses de tension, ce qui entraînera une mauvaise uniformité de température.
Fonctionnement en conditions réelles
Une fois ces systèmes connectés à un environnement PLC, vous pouvez simplement définir les profils thermiques souhaités et les laisser fonctionner. C’est un excellent remplacement pour les éléments traditionnels, et cela réduit considérablement les temps d’échauffement.
N’oubliez pas que les lampes infrarouges ne durent pas éternellement. Elles ont une durée de vie limitée. La meilleure solution est de suivre le nombre d’heures d’utilisation des lampes via un logiciel de maintenance. Remplacez-les avant qu’elles ne tombent en panne. C’est bien moins cher de remplacer une lampe un mardi que d’expliquer à votre patron pourquoi un lot a échoué un vendredi.