Программа регистрации процесса производства для автоматизированной системы управления предприятием электронной промышленности (стр. 3 из 20)

2.1 Введение в предметную область. Анализ работы цехов ОАО Ангстрем

В этом разделе производится анализ существующей системы управления производством партий ОАО Ангстрем.

2.1.1 Особенности технологического цикла производства партий пластин

Охарактеризуем особенности технологического процесса производства партий. Предварительно введем понятия (изделия, партии, технологические маршруты, маршрутные листы), которые потребуются при описании производственного процесса.

2.1.1.1 Изделия, партии, технологические маршруты, маршрутные листы

Изделие - полупроводниковая микросхема, выполняющая заданные разработчиком функции. Каждое изделие характеризуется индивидуальным технологическим маршрутом, который заранее прорабатывается.

Партия - группа пластин, помещенных в специальный контейнер, имеющая номер и собственный маршрутный лист. Партия в полупроводниковом производстве обрабатывается и транспортируется в соответствии маршрутным листом. Все множество партий можно разбить на группы по принадлежности к определенному изделию (Рис.4). Принадлежность партии к определенному изделию находит отражение в номере. Номер партии состоит из двух частей: первая часть - номер изделия, вторая - порядковый номер в пределах данного изделия.

Технологический маршрут - последовательность операций, при выполнении которой на поверхности кремниевой пластины формируется заданная структура. Каждое изделие характеризуется индивидуальным технологическим маршрутом. Прохождение партии по маршруту отслеживается в настоящей системе управления с помощью маршрутного листа.

Маршрутный лист - документ, неразрывно связанный с партией. Маршрутный лист представляет собой таблицу со следующими атрибутами: номер операции, название операции, время поступления партии на участок, параметры режима обработки. На маршрутном листе, закрепляемом за партией, ставится номер партии. Каждой партии соответствует свой маршрутный лист, который прикреплен к коробке с пластинами. На протяжении всего периода существования партии маршрутный лист следует за ней. В нем регистрируется прохождение партии по технологическому маршруту. Как правило, маршрутные листы тиражируются типографским методом.

Каждому изделию ставится в соответствие индивидуальный технологический маршрут. В пределах одного изделия все партии имеют одинаковый маршрутный лист. Элементарная единица управления - партия, т.е. система управления отслеживает прохождение каждой партии по маршруту. Партий, представляющих конкретное изделие (изготавливаемых по данному маршруту), может быть много (до 500). Номер партии пластин составляется из номера изделия и номера партии в пределах изделия (рис.4).

Рис.4. Схема нумерации партий

2.1.1.2 Регистрация процесса производства партий пластин

Процесс производства партий контролируется посредством регистрации потоков партий в регистрационных журналах, в бланках незавершенного производства и в маршрутных листах. Регистрация необходима для контроля прохождения партий, в частности, при необходимости партию можно быстро найти.

Каждый участок имеет свой регистрационный журнал. В нем персонал установок отмечает партии, обработанные на данном участке. По нему считают проработку партий за смену, за месяц.

Для "нулевых" партий (запускаемых на начало обработки на входе цеха 201) есть свой регистрационный журнал. Для полностью обработанных партий (на выходе цеха 201) также есть отдельный регистрационный журнал.

Маршрутный лист - документ, неразрывно связанный с партией. Каждой партии соответствует свой маршрутный лист, который прикреплен к коробке с пластинами. На протяжении всего периода существования партии маршрутный лист следует за ней. Он представляет собой таблицу, содержащую: номер операции, название, время поступления партии, параметры режима обработки, колонку для росписи или табельного номера.

Записи в маршрутные листы вносят операторы участков. Операторы регистрируют выполнение технологических операций: по окончании обработки партии на конкретной операции оператор ставит свой табельный номер и параметры режима обработки. Ни распреды, ни диспетчер, ни начальник смены не вносят никаких записей в маршрутный лист.

Бумажный "документооборот" (регистрация в журналах, бланках незавершенного производства и маршрутных листах) до определенной степени избыточен, что обеспечивает надежность контроля производственного процесса.

2.1.1.3 Незавершенное производство

Важное понятие, характеризующее производственный процесс - незавершенное производство (НЗП).

Незавершенное производство - это продукция (партии кремниевых пластин), не прошедшая до конца весь технологический цикл.

Учитывается НЗП в регистрационных журналах, бланках незавершенного производства и в маршрутных листах. В настоящее время незавершенное производство велико - количество партий НЗП в 4 раза превышает месячную пропускную способность цеха. Наличие большого НЗП приводит к тому, что растет длительность производственного цикла.

Большая величина НЗП связана с тем, что административный персонал цеха и завода, желая увеличить загрузку оборудования, вводит в производственный процесс все новые и новые партии. При этом уже обрабатываемые партии скапливаются в "узких местах" производственного процесса, что создает "рецидивы" накопления НЗП.

2.1.2 Общая схема управления

Рис.5. Общая схема управления

2.1.3 Задержки в транспорте и обработке партий пластин

В данное время существует много задержек в транспорте и обработке партий. Эти задержки можно разделить на следующие группы:

обеденные перерывы.

совещания административного персонала цеха.

сдача и приемка смен.

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.