في بيئة عالية الدقة لتصنيع أشباه الموصلات الحديثة، يكون هامش الخطأ صفرًا تقريبًا. تؤثر دقة تتبع المعلومات وأتمتة الإنتاج بشكل مباشر على إنتاجية منتج الشركة المصنعة والكفاءة التشغيلية.
ومع ذلك، فإن طرق التتبع التقليدية - مثل قيام المشغلين بالضغط يدويًا على زر في LoadPort لتشغيل قراءة المعرف - لم تعد كافية. تعتبر هذه التدخلات اليدوية غير فعالة إلى حد كبير وتسبب مخاطر شديدة تتمثل في حدوث أخطاء في البيانات وزمن الوصول وسوء توجيه المواد.
لتحقيق النجاح في عصر الصناعة 4.0، تتطلب المصانع الحديثة حلاً آليًا خاليًا من الأخطاء: تكنولوجيا أشباه الموصلات RFID.
قبل استكشاف الحل، من الضروري فهم الاختناقات الهيكلية التي يواجهها مصنعو أشباه الموصلات عند الاعتماد على أنظمة تتبع المواد القديمة.
الخطأ البشري هو عدو تصنيع أشباه الموصلات عالية الإنتاجية. عندما يُطلب من المشغلين تشغيل قراءات المعرف أو مسح الرموز الشريطية يدويًا بعد تحميل صندوق الرقاقة (FOUP/Cassette)، تكون العملية عرضة للتأخير. قد ينسى المشغل إجراء المسح الضوئي للدفعة الخاطئة أو مسحها ضوئيًا أو تجربة قراءة خاطئة بسبب وجود رمز شريطي تالف. تؤدي هذه التدخلات اليدوية إلى عدم دقة البيانات بشكل كبير، مما يتسبب في تحميل وصفات عملية خاطئة، مما قد يؤدي على الفور إلى إتلاف رقائق بقيمة ملايين الدولارات.
من الرائع أن معرفة ما حدث بالضبط للرقاقة وفي أي وقت وعلى أي جهاز يعد أمرًا بالغ الأهمية لمراقبة الجودة. عندما يفشل التتبع اليدوي أو يخطئ في إحدى الخطوات، تنقطع سلسلة التتبع. تعيق معلومات المعالجة غير المكتملة بشدة قدرة الشركة المصنعة على إجراء تحليل السبب الجذري عند اكتشاف حالات شاذة أو عيوب. بدون مسار بيانات كامل، لا يمكن لمهندسي العمليات تحسين سير عمل التصنيع بشكل فعال أو تحديد المعدات المعيبة.
تستخدم شركة تصنيع أشباه الموصلات النموذجية آلات من العشرات من البائعين العالميين المختلفين. تاريخيًا، تعمل هذه الأجهزة باستخدام بروتوكولات اتصال مختلفة، مما يؤدي إلى 'صوامع معلومات' شديدة. عندما لا تتمكن المعدات من الاتصال بسلاسة مع نظام تنفيذ التصنيع الشامل (MES) أو برنامج أتمتة المعدات (EAP) التابع للشركة المصنعة، تظل البيانات محاصرة على مستوى الآلة. ويمنع هذا النقص في التكامل الموحد شفافية البيانات في الوقت الفعلي ويحد من إمكانية التصنيع الذكي الحقيقي.
ولمواجهة هذه التحديات الحاسمة في الصناعة بشكل مباشر، شركة Superisys بتطوير قامت نظام تتبع RFID لأشباه الموصلات الذكي.
من خلال الاستفادة من تقنية RFID عالية الأداء ذات التردد الصناعي المنخفض (LF) جنبًا إلى جنب مع بروتوكولات SECS/SEMI القياسية، تقوم Superisys بإنشاء رابط بيانات مؤتمت بالكامل وشفاف عبر الطابق المصنع بأكمله. يلغي هذا النظام المسح اليدوي، ويسد فجوة الاتصال بين الأجهزة المختلفة، ويحقق تتبعًا في الوقت الفعلي لدورة حياة إنتاج الرقاقات بأكملها.
ومن خلال هذا النظام الذكي، يمكن لمصنعي أشباه الموصلات الانتقال من حل المشكلات التفاعلي إلى اتخاذ القرارات الاستباقية والذكية.
تم تصميم بنية RFID الخاصة بنا خصيصًا لتلبية المتطلبات الصارمة لصناعة أشباه الموصلات. إنه يوفر ثلاث مزايا أساسية تدفع إلى ترقيات أتمتة المصنع:
حجر الزاوية في حل Superisys هو قدرته على استبدال المشغلات اليدوية بالكامل بالاستشعار الآلي النشط.
نقوم بدمج ناقلات/كبسولات بيانات RFID من الدرجة الصناعية (الطراز: RF-LT-DR2B) مباشرة في LoadPort أو حاملات الرقاقة. يتم إقران هذا بوحدات عالية الحساسية (الطراز: RF-LC12097) تحكم القراءة/الكتابة RFID المثبتة في مراحل المعالجة المختلفة ومناطق التحميل/التفريغ.
عندما يصل صندوق الرقاقة إلى LoadPort، يحقق النظام استجابة على مستوى المللي ثانية. يقوم بتحديد هوية الناقل بشكل فوري ودقيق ويقوم تلقائيًا بإبلاغ المعرف إلى النظام الشامل. ومن خلال التخلص من حاجة المشغل البشري إلى الضغط على زر أو مسح رمز ضوئيًا، يضمن النظام الدقة المطلقة في الوقت الفعلي ومزامنة بيانات الإنتاج.
لا تكون البيانات ذات قيمة إلا إذا كانت قابلة للوصول ومستمرة وقابلة للتنفيذ. يقوم نظام Superisys RFID بالتقاط البيانات في الوقت الفعلي بشكل مستمر فيما يتعلق بتكنولوجيا معالجة الرقاقة ومعلمات العملية وتاريخ الحركة.
ويتم دمج هذه البيانات بسلاسة مع أنظمة MES وERP (تخطيط موارد المؤسسات) الخاصة بالمصنع لإنشاء قاعدة بيانات شاملة ومغلقة لمعلومات الإنتاج.
إمكانية التتبع الأمامي: يمكن للمشغلين والأنظمة تتبع حالة المعالجة الحالية وموقع أي دفعة من الرقاقات في الوقت الفعلي.
إمكانية التتبع العكسي: إذا تم اكتشاف عيب في الجودة في نهاية الخط، يمكن للمهندسين تتبع مسار العملية التاريخية على الفور لتحديد الجهاز أو المشغل أو الإطار الزمني الذي تسبب في حدوث هذا الشذوذ، مما يسهل التعريب السريع للسبب الجذري.
لكي يكون نظام RFID قابلاً للتطبيق في مصنع عالمي لأشباه الموصلات، يجب أن يتحدث لغة المعدات.
تم بناء نظام Superisys على بروتوكول SECS/GEM (معيار اتصالات معدات أشباه الموصلات / نموذج المعدات العامة) . وهذا يسمح باتصال موحد عالي الكفاءة بين أجهزة RFID ومعدات التصنيع وأنظمة EAP/MES المضيفة. من خلال الالتزام الصارم بمعايير SEMI الدولية ، يعمل حلنا على كسر صوامع المعلومات، مما يضمن توافقًا لا مثيل له للنظام وقابلية التوسع والموثوقية عبر مختلف موردي الأدوات.
آر إس-232 |
رس-485 |
إيثرنت |
|---|
لتصور كيفية قيام نظام Superisys Semiconductor RFID بترقية المصنع التقليدي، دعنا نسير عبر سير العمل الآلي خطوة بخطوة في LoadPort الخاص بالجهاز:
إعداد تكامل الأجهزة: يتضمن الإعداد الفعلي توصيل وحدة التحكم Superisys RFID بوحدات الإدخال/الإخراج عن بعد، وأجهزة استشعار ضغط الماكينة، ومصابيح حالة LED ثلاثية الألوان.
التحميل الآلي: يقوم نظام معالجة المواد الآلي (AMHS) أو المشغل بوضع صندوق الرقاقة - الذي يحتوي على كبسولة RFID المدمجة - على LoadPort الخاص بالجهاز.
تشغيل المستشعر: في اللحظة التي يتم فيها وضع الصندوق، يكتشف مستشعر الضغط المدمج في LoadPort الوجود المادي للحامل. يؤدي هذا الاكتشاف الفعلي إلى تشغيل محطة الإدخال لوحدة الإدخال/الإخراج المتصلة على الفور.
القراءة والتحميل النشط: باستشعار إدخال وحدة الإدخال/الإخراج، يتم تنشيط صندوق التحكم RFID. يقرأ بشكل فعال وفوري معرف كبسولة RFID الموجودة على صندوق الرقاقة. عند القراءة الناجحة، يتم تحميل المعرف والبيانات المرتبطة به تلقائيًا إلى نظام EAP، بينما يشير ضوء LED إلى نجاح التقاط البيانات.
يحدث هذا التسلسل بأكمله في أجزاء من الثانية، متجاوزًا تمامًا التفاعل البشري.
لإثبات فعالية هذه التكنولوجيا في العالم الحقيقي، فإننا ننظر إلى نشرنا الناجح في Jiangyin SJ Semiconductor .
التحدي الذي يواجهه العميل:
احتاجت شركة SJ Semiconductor إلى ترقية إمكانية تتبع معلومات EAP الخاصة بها وتنفيذ تقارير المعرفات النشطة. في السابق، كانت العملية تتطلب من المشغل تحميل المادة على الجهاز ثم الضغط يدويًا على زر لتشغيل الكمبيوتر المضيف لقراءة المعرف. وكان هذا يبطئ الإنتاج ويترك مجالا للخطأ البشري.
التنفيذ:
نشرت شركة Superisys مجموعة شاملة من منتجات RFID المصممة خصيصًا لبيئتها:
وحدة التحكم بموجات الراديو/رأس القراءة: RF-LC12097
حامل/كبسولة بيانات RFID: RF-LT-DR2B
الأجهزة الإضافية: وحدات الإدخال/الإخراج عن بعد، وأجهزة استشعار الضغط، ومصابيح الحالة LED.
تحويل سير العمل:
بعد التثبيت في منافذ التحميل ومواضع التحميل/التفريغ المختلفة عبر أقسام العملية، تحول النموذج التشغيلي بالكامل. تعمل رؤوس القراءة/الكتابة Superisys RFID الآن على تحديد شرائح RFID بدقة عند وصولها.
يقوم رأس القراءة تلقائيًا باستخراج جميع معلومات الرقاقة (تقنية المعالجة وبيانات العملية التاريخية) وتحميلها إلى جهاز الكمبيوتر/وحدة التحكم. ومن هناك، يقوم نظام تخطيط موارد المؤسسات (ERP) بربط معلومات شريحة RFID بدقة مع بيانات LoadPort.
النتيجة:
نجحت شركة SJ Semiconductor في استبدال نظام تشغيل الزر اليدوي. يحقق النظام الآن تقارير معرفية استباقية لحظة وصول صندوق المواد. وقد أتاح هذا الالتحام السلس مع المعدات الموجودة في الموقع النقل الشفاف لبيانات الإنتاج، ومعالجة الاستثناءات الآلية، وتحقيق قفزة هائلة للأمام في بناء معلوماتية البيانات بالمنشأة.
يؤدي تنفيذ نظام Superisys لتتبع أشباه الموصلات RFID إلى تحقيق عوائد مركبة على الاستثمار عبر ثلاث ركائز رئيسية:
تحسين كبير في الإنتاجية: من خلال إزالة الأخطاء البشرية تمامًا من عملية تتبع المواد، تضمن المصانع تشغيل الوصفة الصحيحة على دفعة الرقاقات الصحيحة في كل مرة. تمنع إمكانية تتبع البيانات بنسبة 100% سوء المعالجة، مما يزيد بشكل مباشر من العائد الإجمالي.
خفض التكلفة ومكاسب الكفاءة: يؤدي جمع البيانات تلقائيًا بالكامل إلى تقليل ساعات العمل التي تم إنفاقها مسبقًا على المسح اليدوي وإدخال البيانات بشكل كبير. فهو يعمل على تسريع إيقاع الإنتاج (UPH - وحدات في الساعة)، مما يسمح للمصنع بإنتاج المزيد من المنتجات بتكاليف عامة أقل.
اتخاذ القرار الذكي: من خلال لوحة معلومات شفافة وفي الوقت الفعلي يتم تغذيتها بشكل مستمر بواسطة أجهزة استشعار RFID، تكتسب إدارة المصنع رؤية غير مسبوقة. تعمل هذه البيانات على تمكين المهندسين من إجراء تحسين متقدم للعملية وتنفيذ إستراتيجيات الصيانة التنبؤية، وإصلاح مشكلات الأداة قبل أن تتسبب في توقف العمل باهظ التكلفة.
ومع استمرار صناعة أشباه الموصلات في سعيها الدؤوب نحو العقد الأصغر حجما والتعقيدات الأعلى، فإن هامش الخطأ التشغيلي سوف يستمر في التقلص. في إطار الصناعة 4.0 وترقيات التصنيع الذكية، لم تعد تقنية RFID الصناعية القوية ترقية اختيارية - إنها البنية التحتية الرقمية الأساسية المطلوبة لتصنيع الرقائق الحديثة.
تلتزم شركة Superisys بالتعميق المستمر للبحث والتطوير في حلول تكامل RFID وSECS/GEM عالية الموثوقية . نحن ملتزمون بتوفير حلول مصنعية استثنائية وشفافة تمكن عملاء أشباه الموصلات العالميين من تحقيق مستويات غير مسبوقة من الأتمتة ومراقبة الجودة.
هل أنت على استعداد لترقية التشغيل الآلي لمنشأة أشباه الموصلات لديك وإمكانية التتبع؟
قم بالشراكة مع Superisys اليوم لدمج تقنية RFID الرائدة في الصناعة في خطوط الإنتاج الخاصة بك.
اتصل بخبرائنا الفنيين:
بريد إلكتروني: jayne@superisys.com .cn
الهاتف: +86- 13971499887
[اتصل بنا ]
قراءة/كتابة LF RFID 
قراءة/كتابة HF RFID 
UHF RFID القراءة / الكتابة 
علامة LF RFID 
علامة HF RFID 
علامة UHF RFID 
آي أو لينك ماستر 
IO لينك الرقيق 
وحدة الإدخال والإخراج 
وحدة اتصالات نظام RFID 
ماسح الباركود المحمول 
ماسح الباركود الثابت 
