Дипломная работа: Программа регистрации процесса производства для автоматизированной системы управления предприятием электронной промышленности
оформлением списка, где какие партии находятся, и поиск партий.
сбои оборудования.
необходимость принимать повторные решения при сбое оборудования.
и т.п.
Первые три группы задержек можно устранить посредством целенаправленной организации рабочего дня персонала (см. ниже).
Остальные группы задержек являются следствием несовершенства системы управления и контроля. Контролировать их людьми очень трудно, поэтому вводится избыточная загрузка цеха партиями, чтобы обеспечить работой все участки в случае сбоев некоторых. Эта загрузка приводит к большому НЗП, что в свою очередь увеличивает длительность цикла. Автоматизированная система управления производственным процессом призвана сократить эти задержки. Электронная система позволит повысить четкость отслеживания партий и планирования работ, в результате этого можно будет уменьшить НЗП, не опасаясь перерывов в работе участков. Уменьшение НЗП в свою очередь приведет к уменьшению длительности производственного цикла.
Оценим количественно задержки в транспорте партий и задержки в управлении транспортом и производством партий.
Задержки в транспорте партий, обусловленные неоптимальностью работы распредов (в расчете на сутки). Пересменка - 2*20 минут = 40 минут, обеденные перерывы 30*4 = 2 часа. Составление списка партий, поиск партий (полагаем пока условно, в дальнейшем эти цифры можно будет уточнить) - 2 часа в сутки.
Итого: задержки в транспорте партий составляют примерно 5 часов в сутки.
Устранить эти задержки в электронной системе управления можно следующим образом (для определенности рассматриваем пример подцеха 131): Задержки, связанные с пересменками и обеденными перерывами, можно устранить, вводя дополнительно одного распреда и вводя скользящий график работы. А именно, считаем, что первый распред начинает работу в 7-00, второй - в 7-30, третий - в 8-00. Смена первого, второго и третьего распредов заканчивается в 19-00, 19-30 и 20-00 соответственно. Аналогично смещаются относительно друг друга и обеденные перерывы распредов. В результате, в подцехе все время будут находиться, по крайней мере, два распреда.
Задержки, связанные с составлением списков должны устраниться в электронной системе автоматически, так как ведется учет всех партий. Составление списка (если это потребуется будет сводиться к распечатке соответствующего документа).
Оценим задержки в управлении (в сутки): совещания административного персонала цеха - 2*30 мин = 1 час, обеденные перерывы - 4*30мин =2 часа, сдача и приемка смен (полагаем пока условно, в дальнейшем эти цифры можно будет уточнить) - 2*30 мин = 1 час, сбои оборудования, необходимость принимать повторные решения при сбое оборудования и т.п. (полагаем пока условно, в дальнейшем эти цифры можно будет уточнить) = 1 час.
Итого - 5 часов в сутки не принимается решение о транспорте партий и обработке партий.
Эти задержки можно устранить следующим образом. Сократить или заменить краткой электронной конференцией (или телеконференцией) совещания административного персонала цеха. В крайнем случае, вынести эти совещания за рамки смены, т.е. проводить совещания не во время своей смены, а течение последних 30 минут предыдущей смены. Обеденные перерывы распределить между административным персоналом, так чтобы не было перерывов в управлении транспортом партий.
Наличие электронной системы позволит обеспечить указанное устранение задержек, так как большинство решений о транспорте партий будет приниматься именно электронной системой и нагрузка на административный персонал радикально снизится. Сокращение (или даже полное устранение совещаний) будет возможно, так как многие вопросы могут быть сняты точным контролем и обеспечением информации на рабочие места административного персонала через терминалы компьютерно-сетевой системы управления.
Электронная система обеспечит более строгий учет за транспортировкой и обработкой партий. При этом снимаются проблемы поиска потерявшихся партий, необходимости принятия повторных решений. Система позволит оперативно и гибко реагировать на сбои оборудования, меняя очередность прохождения партий на "узких" участках.
Кроме того, система позволит собирать точную статистику по обработке партий, пропускной способности участков, дефектности; появится возможность прогнозирования, как на краткосрочную, так и на долгосрочную перспективу.
2.2 Анализ требований к системе
Современное микроэлектронное производство представляет собой сложный процесс. На уровне отдельного цеха этот процесс включает в себя обработку партий полупроводниковых пластин на установках, которые расположены на различных участках. Необходима транспортировка партий между участками, необходим учет времен обработки партий на установках, возможных временных задержек обработки партий. Важно учесть приоритеты изготовления партий. Необходим контроль качества партий, исправление дефектов обработки партий, учет возможных выходов из строя установок, обрабатывающих партии.
В этом процессе важно также найти компромисс между максимальной загруженностью установок цеха и минимальным циклом изготовления партий. Влияние загруженности установок на длительность цикла изготовления сводится к следующему: для увеличения загрузки установок нужно запускать в производственный процесс как можно большее число партий, но при этом партии будут скапливаться в "узких местах", в результате чего возникают большие очереди на установках, и длительность цикла изготовления отдельной партии будет возрастать.
Помимо этого, необходимо осуществлять мониторинг качества работы участков, собирать и обрабатывать статистику о процессе производства партий.
Итак, необходима система управления производством партий. Эта система должна обеспечивать принятие решений о транспорте и обработке партий. При этом количество принимаемых решений в единицу времени достаточно велико: оценки для типичного цеха дают величины порядка 108 элементарных принятий решений в месяц. Следовательно, система управления должна быть оперативной. Более того, эта система должна быть достаточно "интеллектуальной", с тем, чтобы учесть указанные выше требования. Оперативность и "интеллектуальность" системы управления подразумевают, что она должна базироваться на современных компьютерно-сетевых технологиях и использовать "интеллектуальные" схемы принятия решения.
В настоящем сообщении предлагаются принципы построения автоматизированной компьютерно-сетевой системы управления транспортом и обработкой партий отдельного цеха.
При разработке этих принципов мы основывались на общих методах и подходах, предложенных в системах ситуационного управления [1-4], и использовали идеи активно развивающегося сейчас за рубежом направлений Manufacturing executing systems (MES-системы) и Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA-системы).
Общие требования к автоматизированной системе управления производственным процессом состоят в следующем. АСУ ПП должна:
Осуществлять контроль прохождения партий по технологическому маршруту.
Оптимизировать прохождение партий по различным маршрутам, чтобы все они обрабатывались в срок, с наилучшим выходом годных, и предприятие работало с наибольшей производительностью.
Собирать и обрабатывать статистику о качестве работы участков, принимаемых решениях и их результатах, и на основании этого изменять свое поведение и информировать руководство о возможных причинах неоптимальной работы предприятия.
В рамках подготовительного этапа была проведена следующая работа: