Операторы оборудования, менеджеры по производству и инженеры-технологи слишком хорошо знакомы с проблемами, которые сопровождают хорошо организованный выпуск продукции. В то время как система управления производством (MES) управляет многими аспектами производственного процесса и имеет решающее значение на многих фабриках, такие возможности управления рецептами, как управление списком рецептов и отслеживание версий или загрузка и выбор рецептов на уровне оборудования, могут быть недоступны.

Без этих возможностей управление рецептурой становится сложной задачей для персонала цеха. По этой причине производители, как правило, ищут автоматизированные решения для управления рецептурами из-за их эффективности, точности и возможности улучшить управление технологическим процессом. Это особенно актуально для полупроводниковых заводов, где целостность рецептур и конфиденциальность имеют первостепенное значение, а данные о рецептурах должны отслеживаться для соответствия требованиям к качеству.

Что такое управление рецептами?

Прежде чем идти дальше, давайте вкратце разберемся с терминологией и логистикой, связанными с управлением рецептами, для целей данного обсуждения. Когда выполняется производственный заказ на определенный продукт, этот продукт изготавливается на основе серии технологических этапов, или “производственного потока”. Каждый технологический этап в потоке производства продукта закреплен за конкретной машиной и связан с набором инструкций, или “рецептурой”, в которой подробно описаны настройки программы обработки продукта для конкретного оборудования. Чтобы начать технологический этап, продукт определяется для обработки и оборудование настраивается в соответствии со спецификациями рецептуры для этого оборудования и продукта (например, температура, давление, время обработки и т.д.). Затем продукт помещается в оборудование, обрабатывается и ставится в очередь на следующий технологический этап.

Устраните ошибки при обработке

Системы управления рецептами автоматизируют процесс выбора рецепта, тем самым устраняя возможность неправильной обработки, связанной с выбором рецепта.

Системы управления рецептами способны определять правильный рецепт для обработки материала в зависимости от типа оборудования:

  • контекст обработки
  • возможности оборудования

Передовые решения для управления рецептурой могут интегрировать данные о возможностях оборудования вместе с правилами обработки, чтобы гарантировать максимальную производительность даже оборудования с ограниченными возможностями. Например, рассмотрим многокамерный инструмент, в котором одна камера не работает или имеет ограниченную функциональность. Вместо того, чтобы выводить из строя все оборудование, можно внести коррективы в рецептуру, чтобы максимально эффективно использовать оставшиеся рабочие камеры, а также камеры с ограниченной функциональностью.

Увеличьте выход и качество

Системы управления рецептурой могут использовать информацию, полученную от передовых систем управления технологическим процессом (APC), для расширения возможностей автоматизированной корректировки процесса в режиме реального времени в зависимости от качества продукта на определенном этапе, чтобы улучшить качество продукта и увеличить выход.

Увеличьте загрузку оборудования и производительность

Системы управления рецептами используют правила для определения рецепта, наиболее подходящего в данных обстоятельствах. Например, чтобы избежать промежуточных стадий приготовления на оборудовании, используйте группы рецептов, которые имеют схожие требования к обработке. В сочетании с системами диспетчеризации, управляемыми событиями, производители получают наибольшие выгоды в виде сокращения времени на настройку оборудования, максимального использования оборудования и увеличения производительности.

Улучшение управления качеством

Усилия по управлению качеством направлены на то, чтобы гарантировать, что любой рецепт, используемый в производстве, был надлежащим образом протестирован, рассмотрен и одобрен. Работа, проводимая вручную, может занимать много времени и быть утомительной. Системы управления рецептами автоматизируют и оцифровывают процессы контроля версий рецептов и документирования процессов проверки и утверждения рецептов.

Упрощение обслуживания рецептов

Система управления рецептами упрощает обслуживание рецептов благодаря параметризации и централизованному хранению рецептов.

Параметризация рецептов

При производстве широко используются различные варианты продуктов, что часто приводит к созданию множества рецептов для приготовления различных вариантов одного и того же продукта. Альтернативный подход, основанный на использовании системы управления рецептами, заключается в сокращении общего количества рецептов до небольшого количества базовых рецептов продуктов с параметрами, которые позволяют вводить значения для достижения желаемого варианта рецептуры для данного продукта. В чем преимущество? Для данного продукта требуется поддерживать только один рецепт, поэтому вносить изменения в рецепты не составляет труда.

Централизованное хранилище рецептов

Централизованное хранилище рецептов обеспечивает производственному оборудованию глобальный доступ к рецептам. На производстве часто возникает ситуация, когда требуется модифицировать и/или поддерживать рецепты, когда доступ к локально сохраненным рецептам получают несколько единиц оборудования. В этом случае обслуживание рецептур выполняется последовательно на каждом оборудовании. Глобальный доступ устраняет утомительную задачу локального обслуживания рецептур.

Функции

В конечном счете, возможности автоматизированной RMS варьируются от базовых до весьма сложных и настраиваются в зависимости от требований производителя. Помимо автоматизации выбора рецепта, RMS позволяет выполнять следующие функции:

  • контролировать изменения рецепта и документировать их
  • поддерживать состояние и версии рецепта
  • управлять разрешениями пользователей.

Управление состоянием рецепта и версиями

Сложность управления рецептурой возрастает по мере усложнения самих рецептов и/или при внесении изменений в рецептуру. Например, при производстве продукта на определенных этапах процесса требуется определенная оценка качества. По результатам оценки может потребоваться корректировка рецептуры. Автоматизированное управление рецептами гарантирует, что после внесения изменений в рецепт и его утверждения утвержденная версия рецепта становится “активной”. Активный рецепт, обычно называемый “золотым рецептом”, затем используется для всех последующих операций с продуктами на этом этапе процесса.

И наоборот, может быть установлено, что в определенном варианте рецептуры образуется большое количество отходов и ее больше не следует использовать. Интегрированная с цеховым оборудованием и MES автоматизированная система управления рецептурами (RMS) обеспечивает уверенность в том, что на конкретном оборудовании для обработки материала будет использоваться только правильная рецептура. Хотя это всего лишь несколько простых примеров, можно увидеть ценность автоматизации управления версиями рецептов и их проверки.

Управление правами пользователей

Установление прав пользователя является важным аспектом управления рецептами. Можно создавать группы пользователей с правами на добавление, изменение и определение «золотых рецептов», в то время как другие пользователи могут иметь права только на просмотр рецептов и выбирать только из утвержденных или «золотых рецептов». Установка пользовательских разрешений предотвратит непреднамеренные и несанкционированные изменения в рецептах и обеспечит определенный уровень контроля, гарантирующий выбор только рецептов golden.

Соображения

Автоматизированные системы управления рецептурами обеспечивают расширенные возможности и функционал, которые зависят от существующей инфраструктуры автоматизации. Как минимум, в вашей производственной среде должны быть установлены следующие системы, прежде чем внедрять RMS со всеми функциями, описанными выше:

  • MES
  • Интеграция оборудования и автоматизация

Если требования вашей фабрики не требуют такого уровня сложности, можно внедрить менее сложное, масштабируемое решение RMS для обеспечения выбора рецептуры, управления версиями и других функций, которые необходимы и поддерживаются существующим программным и аппаратным обеспечением в цехе. Как и при любой другой цифровой трансформации, важно сначала тщательно взвесить краткосрочные и долгосрочные требования к вашей производственной среде, а затем выбрать наиболее подходящее решение.