TSMC 廠務鼓風機・振動診斷實績

故障,在停機之前就被看見。

2022 年至今,久朝在台積電 7 個廠區持續為鼓風機執行頻譜振動量測與線上動平衡。 本案例集自 178 份實測報告中整理出六個代表性案例——從當日搶救、趨勢預判、到避免一次不必要的停機—— 完整呈現我們的檢測、診斷與預判能力。

🔒 本資料含設備實測數據,僅供台積電廠務單位技術交流使用
頻譜量測報告
178
2022/02 – 2026/06
追蹤機組
14
7 個廠區
連續追蹤
4年+
F12P7 達 19 次到場
線上動平衡
8
全程不拆機、不停產
最大單次改善
-91%
17.59 → 1.53 mm/s
CASE INDEX

六個案例,六種能力

每個案例都由三層證據支撐:量測數據、頻譜特徵、與後續追蹤驗證。點擊卡片查看完整故事。

CASE 01・緊急搶救

F14P7 C-2535BA / BB —— 從危險值到合格,當日完成

半年前還一切正常的兩台風機,到場時 1X 振幅峰值已達 12.08 與 17.59 mm/s。線上動平衡讓它們當天回到合格區——不拆機、不吊裝、不停產。

2025/05/14
例行檢測:正常

兩台風機整體振動最大 3.05 mm/s(RMS),落在 B 區,維持例行追蹤。

2025/12/15・到場檢出
1X 振幅嚴重超標

BA 量得 12.08、BB 量得 17.59 mm/s(1X 峰值)——遠超 C/D 區界線。頻譜顯示能量集中於一倍頻、其他倍頻相對低,為典型葉輪不平衡,符合線上動平衡施作條件。

同日・處置
運轉中施作線上動平衡

直接於現場運轉狀態下試重、計算、配重,BA 校正後 1.32、BB 校正後 1.53 mm/s。

同日・驗證
三轉速複測全數合格

以 40 / 50 / 54 Hz 三種運轉頻率複測六份頻譜,整體 RMS 最大 2.37 mm/s,全數回到 B 區。

* 校正前後為動平衡儀之 1X 振幅峰值(mm/s);與頻譜報告整體 RMS 值基準不同,故另以三轉速頻譜複測驗證。
C-2535BB 線上動平衡初始量測極座標圖,1X 振幅峰值 17.593 mm/s、相位 61 度
BB・校正前|動平衡儀初始量測:1X 峰值 17.593 mm/s@61°
C-2535BB 配重後極座標圖,1X 振幅峰值 1.530 mm/s
BB・配重後|1.530 mm/s——向量收斂回圓心,改善 91.3%
C-2535BA 線上動平衡初始量測極座標圖,1X 振幅峰值 12.076 mm/s
BA・校正前|1X 峰值 12.076 mm/s
C-2535BA 配重後極座標圖,1X 振幅峰值 1.32 mm/s
BA・配重後|1.32 mm/s,改善 89.1%
-91.3%
BB 振幅改善
-89.1%
BA 振幅改善
當日
檢出 → 校正 → 驗證
0
停機・拆卸
CASE 02・趨勢預判

F15P3 C-2445DB —— 17 個月的劣化曲線:在故障之前看見故障

同廠區的雙胞胎機 C-2445DA 四次量測都在 1.3 mm/s 以下;C-2445DB 卻一路 0.92 → 1.13 → 2.11 → 5.60。趨勢加頻譜,讓軸承磨損在跳機之前就被點名。

2024/09 – 2025/04
基線期

0.92 → 1.13 mm/s,A/B 區,健康。

2025/09/04
開始爬升

FIV/FIH 升至 2.1 mm/s 附近——仍在標準內,判定「可長期運轉」,但列入重點追蹤。

2026/01/22・預警
5.60 mm/s,頻譜出現鬆動訊號

風機側軸承水平向(FIH)達 5.60,四個月內爬升 2.7 倍;頻譜出現諧波串與底噪抬升的鬆動特徵,現場運轉噪音變尖銳。初步判定:軸承磨損。

同報告・行動建議
建議更換軸承、安排停機維修

並說明此機校正孔不在風輪配重孔範圍內、無法以線上動平衡處理——對策必須是更換軸承,而非動平衡。

後續・處置完成
軸承已依預警更換

廠務依建議安排計畫性停機、完成軸承更換——從趨勢預警、故障定位到計畫性維修的完整閉環,全程未發生非計畫跳機。

C-2445DB 風機側軸承水平向 FIH 頻譜,2025 年 9 月,整體 2.01 mm/s
2025/09・FIH 頻譜|整體 2.01 mm/s,諧波成分尚低
C-2445DB 風機側軸承水平向 FIH 頻譜,2026 年 1 月,整體 5.60 mm/s,出現多階諧波與底噪抬升
2026/01・FIH 頻譜|整體 5.60 mm/s——1X 之外 4X、5X 諧波抬升、底噪墊高,典型鬆動/軸承磨損指紋
「目前風機震動值已超過安全值……頻譜波型看起來有鬆動訊號,且現場風機運轉噪音愈發變大,初步判斷軸承有磨損造成,建議更換軸承……目前震動值日趨增大,需安排停機維修。」 —— 2026/01/22 檢測報告・診斷欄位原文
6.1×
17 個月劣化倍數,全程掌握
4 個月
2.11 → 5.60 的加速期被即時捕捉
閉環
預警 → 計畫性停機 → 軸承更換完成
0 次
非計畫跳機
CASE 03・複合診斷

F15B C-2545AB —— 同一台機器,兩種故障:頻譜分得出來

2023 年它是葉輪不平衡(1X 主導),動平衡後回穩;2025 年數值再度超標,但這次是 2X 主導+鬆動訊號——我們給的對策不是再做一次動平衡,而是換軸承。

2022/02
健康基線 2.64 mm/s
2023 全年
爬升至 C 區:5.74 / 5.50 / 5.07

頻譜 1X 主導 → 判定葉輪不平衡,可線上動平衡改善。

2023/11/10
線上動平衡:MOV 5.07 → 2.78

同步處理姊妹機 C-2545AA。2024 年三次追蹤回穩(1.73–3.51)。

2025/07/24・再超標,但指紋不同
MOV 6.77——2X 主導+鬆動訊號

MOH 頻譜 2X(2.73)> 1X(1.65),並出現鬆動訊號。這不是平衡問題。判定:軸承問題,建議下次停機更換軸承,並持續注意是否有升高趨勢。

2023 年 11 月動平衡前 MOV 頻譜,整體 5.07 mm/s,一倍頻主導
2023/11・動平衡前 MOV|5.07 mm/s,能量集中 1X(3.33)——不平衡指紋 → 對策:線上動平衡
2023 年 11 月動平衡後 MOV 頻譜,整體 2.78 mm/s
2023/11・動平衡後 MOV|2.78 mm/s,1X 大幅收斂,回 B 區
2025 年 7 月 MOH 頻譜,整體 3.91 mm/s,二倍頻 2.73 高於一倍頻 1.65
2025/07・MOH|2X(2.73)> 1X(1.65)+鬆動訊號——不同的指紋 → 對策:更換軸承,非動平衡
「現風機震動值,在馬達冷卻側呈現較高的震動值,最高震動源來自二倍頻,且出現鬆動訊號,建議下次停機時更換軸承,且需注意是否有升高趨勢。」 —— 2025/07/24 檢測報告・診斷欄位原文
2 種
故障指紋(1X 不平衡/2X+鬆動)
2 種
對策(動平衡/更換軸承)
0 元
無效工程——對症下藥不重工
CASE 04・改善驗證

F15B C-2545AA —— 動平衡 -71%,之後 20 個月維持健康

改善那一天的數字不難漂亮,難的是之後每一次追蹤都還在合格區。這台機我們交出了完整的前、中、後證據鏈。

2022/02 – 2023/06
逐步爬升:3.55 → 4.87 → 4.31

進入 C 區(超過 2.8),頻譜 1X 主導,判定葉輪不平衡,建議施作線上動平衡。

2023/11/10・處置
線上動平衡

MOH 4.90 → 1.43(-71%)、MOV 4.10 → 1.88(-54%),回到 B 區內側。

2024/03 – 2025/07・驗證
五次追蹤全數 B 區

2.05 → 2.84 → 2.50 → 2.26 → 2.97,20 個月未再超標。

C-2545AA 動平衡前 MOH 頻譜,整體 4.90 mm/s
動平衡前・MOH|4.90 mm/s(C 區)
C-2545AA 動平衡後 MOH 頻譜,整體 1.43 mm/s
動平衡後・MOH|1.43 mm/s——同一測點、同一轉速,-71%
-71%
MOH 改善幅度
5 次
後續追蹤全數合格
20 個月
持續維持 B 區
CASE 05・頻譜判別

F14P7 C-2535BB —— 超標讀值 ≠ 故障:一次被避免的無效停機

數字超標了,停不停機?只看總量值會做錯決定。這一次,頻譜與跨轉速比對讓風機免於一次不必要的檢修——而其後兩年半的追蹤證明判斷正確。

2023/12/04・40Hz 工況
MOV 5.64 mm/s,超過管制值 4.0

單看數值,已達「警戒」等級。

同日・跨轉速比對
轉速升高,振動反而下降

50Hz → 2.69、53Hz → 2.96。若為不平衡,離心力隨轉速平方成長、高轉速應更嚴重——實測相反,排除不平衡。

同日・頻譜判讀
峰值忽高忽低:葉片氣流特徵

頻譜能量呈現不穩定擺動(含葉片通過頻率成分),MOV 高值為突波引起,屬氣流擾動而非機械損傷。判定:尚可接受,不需停機。

2024 – 2026・驗證
五次追蹤,最大僅 3.16

未再出現異常高值,證實當時不停機的判斷正確。

C-2535BB 40Hz 工況 MOV 頻譜,整體 5.64 mm/s
2023/12・40Hz・MOV|整體 5.64 mm/s——但能量特徵為忽高忽低之氣流擾動,非穩定機械故障峰
「現風機震動峰值……呈現忽高忽低情況,屬於葉片氣流情況。目前風機震動值標準值內(僅有 MOV 為突波引起,尚可接受)。」 —— 2023/12/04 檢測報告・診斷欄位原文
0 次
不必要的停機檢修
2.5 年
後續追蹤驗證判斷正確
CASE 06・長期健康管理

F12P7 C-2640AA / C-2641AA —— 四年、19 次到場、70 筆頻譜的健康檔案

預判能力來自基線。四年間我們以 6,540–9,960 RPM 的多轉速掃描為這對機組建立完整振動指紋——任何偏離基線的變化,一比就現形。

2022/08・首檢
C-2641AA MOV 5.58 mm/s

檢查並清潔冷卻散熱輪與葉輪後振動改善;同時建立兩台機的頻譜基線。

2022 – 2026
例行多轉速掃描

每次到場依實際工況量測多組轉速(同日最多四種),確保變頻全域都在掌握之中。

至 2026/05
全程維持可運轉區間

四年 70 筆頻譜,整體振動維持 1.75–4.41 mm/s 之間,無失控劣化事件。

C-2641AA 2022 年 8 月 MOV 頻譜,整體 5.58 mm/s
2022/08・MOV|首檢 5.58 mm/s,處置後改善
C-2641AA 2026 年 5 月 MOV 頻譜,整體 2.93 mm/s
2026/05・MOV|四年後 2.93 mm/s,穩定於 B/C 區內
19 次
到場量測(每台 35 筆頻譜報告)
4 種
單日最多量測轉速工況
100%
追蹤期間維持可運轉
ON-SITE BALANCING RECORD

線上動平衡實績一覽

八次線上動平衡施作,全程於運轉狀態完成,不拆機、不吊裝。我們也如實回報「不需要做」的情況——振動源不是平衡問題時,動平衡不會被硬做。

廠區・機台日期校正轉速校正前(mm/s)校正後(mm/s)改善率備註
F14P7・C-2535BB2025/12/159,960 RPM17.5931.53-91.3%本集 CASE 01
F14P7・C-2535BA2025/12/159,960 RPM12.0761.32-89.1%本集 CASE 01
F18P4・C-2535BB2025/11/049,960 RPM2.8480.265-90.7%預防性精修
F18P4・C-2535BA2025/11/049,960 RPM0.8680.562-35.3%預防性精修
F18P5・C-2535BB2026/06/033.8321.062-72.3%
F18P5・C-2535BA2026/06/031.0051.07持平1X 成分已低、無改善空間——如實回報,不做無效工程
F15B・C-2545AA2023/11/109,580 RPM4.90*1.43*-71%本集 CASE 04
F15B・C-2545AB2023/11/109,580 RPM5.07*2.78*-45%本集 CASE 03
數值為動平衡儀 1X 振幅峰值;標 * 者為前後頻譜報告之測點整體 RMS 值(MOH/MOV)。
HOW WE DIAGNOSE

我們怎麼判讀一台風機

每台機固定量測 5–12 個測點,頻譜逐點判讀。判斷邏輯全部寫進報告,廠務人員看得懂、查得到、對得上。

測點佈置

馬達兩端軸承各量測三向:葉輪側軸承 MIV / MIH / MIA馬達冷卻側軸承 MOV / MOH / MOA(V 垂直/H 水平/A 軸向)。設有獨立風機軸承的機型(如 F15P3)另加風機側 FIV–FOA 六點,合計 12 點全覆蓋。

頻譜指紋快查

頻譜特徵指向原因典型對策
1X(轉頻)主導葉輪不平衡線上動平衡
2X 明顯對心不良/聯軸器雷射對心、檢查聯軸器
諧波串+底噪抬升機械鬆動檢查基座、軸承座
3X 以上倍頻安裝結構組件結構檢查
葉片數×轉頻(BPF)、忽高忽低氣流擾動/葉片檢查風門風管、葉輪積垢
高倍頻/軸承特徵頻率軸承磨損趨勢監控、更換軸承

振動標準(ISO 10816-3・Group 2 剛性基礎)

RMS(mm/s)意義
A≤ 1.4新機狀態
B1.4 – 2.8可長期運轉
C2.8 – 4.5短期可運轉,需安排改善
D> 4.5可能造成損壞

案場另訂管制值 RMS 4.0 mm/s,作為改善行動的觸發線。

線上動平衡・什麼時候做?

Q:何時須施作?

風機振動值超過標準值,且頻譜確認振動源主要來自一倍頻、其他倍頻低於一倍頻時。

Q:什麼情況不能做?

其他倍頻大於一倍頻(如對心、鬆動、軸承問題)、結構不良、風輪偏擺嚴重、相位不穩、氣流嚴重不穩、軸承受損嚴重——這些情況做了也沒用,我們會直接告訴你真正該修什麼。

Q:改善怎麼判定?

不只看動平衡儀讀值——配重完成後以頻譜複測(必要時多轉速),確認整體 RMS 回到標準內才算數。

FLEET DATA EXPLORER

全機隊追蹤數據

168 筆有效量測、14 台機組。點選機台查看完整趨勢——每一點都可對回原始頻譜報告。

資料表