Ve vysoce přesném prostředí moderní výroby polovodičů je prostor pro chyby prakticky nulový. Přesnost sledovatelnosti informací a automatizace výroby přímo ovlivňuje výtěžnost produktů a provozní efektivitu továrny.
Tradiční metody sledování – jako je ruční stisknutí tlačítka na LoadPortu operátorem pro spuštění čtení ID – však již nestačí. Tyto ruční zásahy jsou vysoce neefektivní a představují vážná rizika datových chyb, latence a nesprávného směrování materiálu.
Aby moderní továrny prosperovaly v éře Průmyslu 4.0, vyžadují automatizované, bezchybné řešení: Polovodičová technologie RFID.
Před prozkoumáním řešení je nezbytné porozumět strukturálním překážkám, kterým čelí výrobci polovodičů, když se spoléhají na zastaralé systémy sledování materiálu.
Lidská chyba je nepřítelem vysoce výnosné výroby polovodičů. Když jsou operátoři povinni ručně spouštět čtení ID nebo skenovat čárové kódy po vložení waferové krabice (FOUP/kazeta), proces podléhá zpoždění. Operátor může zapomenout naskenovat, naskenovat nesprávnou dávku nebo zaznamenat chybné čtení kvůli poškozenému čárovému kódu. Tyto ruční zásahy vedou k závažným nepřesnostem dat, což způsobuje načítání nesprávných procesních receptur, což může okamžitě zničit wafery v hodnotě milionů dolarů.
V továrně, přesně vědět, co se stalo s plátkem, v jakém čase a na kterém stroji je rozhodující pro kontrolu kvality. Když ruční sledování selže nebo vynechá krok, řetězec sledovatelnosti se přeruší. Neúplné informace o zpracování vážně brání schopnosti továrny provádět analýzu hlavních příčin, když jsou zjištěny anomálie nebo defekty. Bez kompletní datové stopy nemohou procesní inženýři efektivně optimalizovat výrobní pracovní postupy ani identifikovat vadné zařízení.
Typická továrna na výrobu polovodičů využívá stroje od desítek různých globálních prodejců. Historicky tyto stroje pracují na různých komunikačních protokolech, což vede k vážným 'informačním silám'. Když zařízení nemůže bezproblémově komunikovat s překlenujícím výrobním systémem výroby (MES) nebo programem automatizace zařízení (EAP), data zůstávají uvězněna na úrovni stroje. Tento nedostatek standardizované integrace brání transparentnosti dat v reálném čase a omezuje potenciál pro skutečnou inteligentní výrobu.
Chcete-li přímo řešit tyto kritické průmyslové výzvy, Superisys vyvinul Intelligent Semiconductor RFID Traceability System.
Využitím vysoce výkonné průmyslové nízkofrekvenční (LF) RFID technologie kombinované se standardizovanými protokoly SECS/SEMI vytváří Superisys plně automatizované, transparentní datové spojení napříč celou továrnou. Tento systém eliminuje ruční skenování, překlenuje komunikační mezeru mezi různými stroji a dosahuje sledování celého životního cyklu výroby waferů v reálném čase.
Prostřednictvím tohoto inteligentního systému mohou výrobci polovodičů přejít od reaktivního řešení problémů k proaktivnímu, inteligentnímu rozhodování.
Naše RFID architektura je navržena speciálně pro přísné požadavky polovodičového průmyslu. Nabízí tři základní výhody, které podporují upgrady automatizace továrny:
Základním kamenem řešení Superisys je jeho schopnost zcela nahradit ruční spouštění automatickým aktivním snímáním.
Integrujeme průmyslové datové nosiče/kapsle RFID (Model: RF-LT-DR2B) přímo na LoadPort nebo nosiče waferů. To je spárováno s vysoce citlivými RFID řadiči čtení/zápisu (Model: RF-LC12097) instalovanými v různých fázích procesu a nakládacích/vykládacích zón.
Když wafer box dorazí na LoadPort, systém dosáhne odezvy na úrovni milisekund. Okamžitě a přesně identifikuje dopravce a automaticky nahlásí ID zastřešujícímu systému. Tím, že systém eliminuje potřebu lidského operátora mačkat tlačítko nebo skenovat kód, zaručuje absolutní přesnost a synchronizaci výrobních dat v reálném čase.
Data jsou hodnotná pouze tehdy, jsou-li dostupná, nepřetržitá a použitelná. RFID systém Superisys nepřetržitě zachycuje data v reálném čase týkající se technologie zpracování waferu, procesních parametrů a historie pohybu.
Tato data jsou hladce integrována s továrními systémy MES a ERP (Enterprise Resource Planning) a vytvářejí tak komplexní databázi výrobních informací s uzavřenou smyčkou.
Dopředná sledovatelnost: Operátoři a systémy mohou v reálném čase sledovat aktuální stav zpracování a umístění jakékoli dávky waferů.
Zpětná sledovatelnost: Pokud je na konci linky objevena závada kvality, mohou inženýři okamžitě vysledovat historické směrování procesu, aby přesně určili, který stroj, operátor nebo časový rámec způsobil anomálii, což usnadňuje rychlou lokalizaci hlavní příčiny.
Aby byl systém RFID životaschopný v globální továrně na výrobu polovodičů, musí mluvit jazykem zařízení.
Systém Superisys je postaven na protokolu SECS/GEM (Semiconductor Equipment Communications Standard / Generic Equipment Model) . To umožňuje vysoce efektivní, standardizovanou komunikaci mezi hardwarem RFID, výrobním zařízením a hostitelskými systémy EAP/MES. Přísným dodržováním mezinárodních standardů SEMI naše řešení narušuje informační sila a zajišťuje bezkonkurenční systémovou kompatibilitu, škálovatelnost a spolehlivost u různých výrobců nástrojů.
RS-232 |
RS-485 |
Ethernet |
|---|
Abychom si představili, jak systém Superisys Semiconductor RFID upgraduje tradiční továrnu, projdeme si krok za krokem automatizovaný pracovní postup na LoadPort stroje:
Nastavení hardwarové integrace: Fyzické nastavení zahrnuje propojení RFID řadiče Superisys se vzdálenými I/O moduly, snímači tlaku stroje a tříbarevnými stavovými kontrolkami LED.
Automatizované nakládání: Automatizovaný systém manipulace s materiálem (AMHS) nebo operátor umístí wafer box – který obsahuje vestavěnou RFID kapsli – na LoadPort zařízení.
Spouštění senzoru: V okamžiku umístění krabice detekuje integrovaný tlakový senzor LoadPort fyzickou přítomnost nosiče. Tato fyzická detekce okamžitě spustí vstupní svorku připojeného I/O modulu.
Aktivní čtení a nahrávání: Snímáním vstupu I/O modulu se aktivuje ovládací skříňka RFID. Aktivně a okamžitě čte ID RFID kapsle na wafer boxu. Po úspěšném načtení se ID a související data automaticky nahrají do systému EAP, zatímco kontrolka LED signalizuje úspěšné zachycení dat.
Celá tato sekvence se odehrává ve zlomcích sekundy a zcela obchází lidskou interakci.
Abychom demonstrovali skutečnou účinnost této technologie, podíváme se na naše úspěšné nasazení v Jiangyin SJ Semiconductor .
Výzva klienta:
Společnost SJ Semiconductor potřebovala upgradovat sledovatelnost informací EAP a implementovat aktivní hlášení ID. Dříve jejich proces vyžadoval, aby operátor naložil materiál do stroje a poté ručně stisknutím tlačítka spustil hostitelský počítač, aby načetl ID. To zpomalovalo výrobu a nechávalo prostor pro lidskou chybu.
Implementace:
Superisys nasadil komplexní portfolio RFID produktů šité na míru jejich prostředí:
RFID ovladač/čtecí hlava: RF-LC12097
RFID datový nosič/kapsle: RF-LT-DR2B
Doplňkový hardware: Vzdálené I/O moduly, tlaková čidla a stavová světla LED.
Transformace pracovního toku:
Po instalaci na LoadPorts a různých pozicích načítání/vykládání napříč sekcemi procesu se operační paradigma zcela změnilo. Čtecí/zapisovací hlavy Superisys RFID nyní přesně identifikují RFID čipy při příjezdu.
Čtecí hlava automaticky extrahuje všechny waferové informace (technologie zpracování a historická procesní data) a nahraje je do PC/kontroléru. Odtud ERP systém přesně spojuje informace RFID čipu s daty LoadPort.
Výsledek:
SJ Semiconductor úspěšně nahradil systém manuálního tlačítka a spouště. Systém nyní dosahuje proaktivního hlášení ID v okamžiku, kdy dorazí krabice s materiálem. Toto bezproblémové dokování se zařízením na místě umožnilo transparentní přenos výrobních dat, automatizované zpracování výjimek a obrovský skok vpřed v konstrukci informatizace dat závodu.
Implementace systému Superisys Semiconductor RFID Traceability System přináší kombinovanou návratnost investic napříč třemi hlavními pilíři:
Významné zlepšení výnosu: Úplným odstraněním lidské chyby z procesu sledování materiálu fabs zajistí, že pokaždé bude spuštěna správná receptura na správné dávce oplatek. 100% sledovatelnost dat zabraňuje nesprávnému zpracování a přímo zvyšuje celkový výnos.
Snížení nákladů a zvýšení efektivity: Plně automatizovaný sběr dat drasticky snižuje pracovní hodiny dříve strávené ručním skenováním a zadáváním dat. Zrychluje výrobní rytmus (UPH – jednotky za hodinu), což umožňuje továrně vyrábět více produktů s nižšími režijními náklady.
Inteligentní rozhodování: Díky transparentnímu datovému panelu v reálném čase, který je nepřetržitě zásobován RFID senzory, získává management továrny bezprecedentní přehled. Tato data umožňují konstruktérům provádět pokročilou optimalizaci procesů a implementovat strategie prediktivní údržby a řešit problémy s nástroji dříve, než způsobí nákladné prostoje.
Vzhledem k tomu, že polovodičový průmysl pokračuje ve svém neúnavném honbě za menšími uzly a vyššími složitostmi, bude se prostor pro provozní chybu dále zmenšovat. V rámci Průmyslu 4.0 a upgradů chytré výroby již není robustní průmyslová technologie RFID volitelným upgradem – je to základní digitální infrastruktura potřebná pro moderní továrnu na oplatky.
Společnost Superisys se věnuje neustálému prohlubování našeho výzkumu a vývoje vysoce spolehlivých řešení integrace RFID a SECS/GEM . Jsme odhodláni poskytovat výjimečná, transparentní tovární řešení, která umožňují globálním polovodičovým klientům dosáhnout bezprecedentní úrovně automatizace a kontroly kvality.
Jste připraveni upgradovat automatizaci a sledovatelnost vašeho polovodičového zařízení?
Staňte se partnerem společnosti Superisys a integrujte do svých výrobních linek špičkovou technologii RFID.
Kontaktujte naše technické odborníky:
E-mail: jayne@superisys.com .cn
Telefon: +86- 13971499887
LF RFID čtení/zápis 
HF RFID čtení/zápis 
UHF RFID čtení/zápis 
Štítek LF RFID 
HF RFID štítek 
Štítek UHF RFID 
IO-Link Master 
IO-Link Slave 
IO modul 
Komunikační modul systému RFID 
Ruční čtečka čárových kódů 
Opravený skener čárových kódů 
