Výroba polovodičov je mimoriadne zložitý proces pozostávajúci zo stoviek pracovných krokov. Pre ich veľkosť a zložitosť je nemožné manuálne vytvárať integrované obvody. Výroba navyše kladie vysoké nároky na čistotu a funkčnosť. Preto továrne na výrobu polovodičov vyžadujú vysoko automatizované, inteligentne prepojené, modulárne a flexibilné výrobné koncepcie.
Jeden z popredných svetových výrobcov polovodičov v Číne čelil výzve bezpečného skladovania jemných kremíkových doštičiek medzi testovaním kvality a balením. Tieto citlivé komponenty musia byť až do ďalšieho kroku procesu uskladnené v regáloch. V minulosti sa doštičky vyberali ručne a vyskladnenie bolo zdokumentované na papierových hárkoch. To bolo nielen časovo náročné, ale aj náchylné na chyby a bol minimálny prehľad o toku materiálu v celkovom procese. Vznikla preto potreba automatizovaného riešenia, ktoré by zaručilo spoľahlivosť a efektívnosť celého procesu.
Výrobca polovodičov sa preto rozhodol využiť na riadenie skladu technológiu RFID s cieľom dosiahnutia bezchybnej a transparentnej výroby počas celého procesu. Identifikácia miesta skladovania využíva RFID štítky na monitorovanie kremíkových doštičiek, aby bolo zrejmé, kde sa nachádzajú v rámci skladovacieho regálu, vyskladnenia alebo presunu. Všetky uložené doštičky je teda možné v prípade potreby ihneď nájsť.
Robotické riešenie s RFI
Špecializované vysokovýkonné manipulačné roboty hrajú dôležitú úlohu pri automatizovanom spracovaní nespracovaných doštičiek do integrovaných obvodov. Tieto automaticky riadené vozidlá (AGV) s integrovaným robotickým ramenom sa pohybujú autonómne a zaručujú spoľahlivú manipuláciu s komponentmi medzi procesmi. V spolupráci s čínskou robotickou spoločnosťou vyvinula spoločnosť Turck kompletné RFID riešenie pre autonómne vozidlá na prepravu materiálu. Riešenie výrazne skracuje čas dodávky doštičiek a minimalizuje prácu spojenú s týmto krokom procesu. Systém riadenia skladu prepája informácie zo systému RFID s informáciami zo systému riadenia výroby (MES) a monitoruje všetky doštičky v reálnom čase.
Spoľahlivé riešenie BL ident RFID
Brána BL20 od spoločnosti Turck je vhodným riešením do čistého a uprataného výrobného prostredia. Údaje zozbierané z RFID a V/V modulov priamo v prevádzke preposiela nadradenému riadiacemu systému. Štítky RFID sú pripevnené na vrchu nosiča doštičiek. Čítacie/zapisovacie hlavy RFID inštalované na vrchu políc, v ktorých sú uložené doštičky, automaticky rozpoznávajú nosiče a zaručujú tak ich spoľahlivú identifikáciu pri skladovaní a vyskladňovaní pomocou AGV.
„Modulárny dizajn riešenia BL20 od spoločnosti Turck, ktoré možno vybaviť modulmi RFID, ako aj ďalšími V/V modulmi, umožňuje interakciu snímačov a LED displejov s MES cez rovnakú bránu. To znižuje množstvo práce spojenej s elektroinštaláciou v teréne,“ vysvetľuje projektový manažér Tao Zhang Yitao. „Ak sa pridá nová čítacia/zapisovacia hlava, treba doplniť len modul RFID a základnú dosku, čo výrazne znižuje náklady na hardvér a konštrukčné náklady. LED displeje trvale poskytujú prehľadné informácie o prevádzkovom stave čítacej/zápisovej hlavy a RFID module. Veľká vzdialenosť čítania čítacej a zapisovacej hlavy poskytuje ramenu robota dostatok priestoru na zdvihnutie a umiestnenie nosiča. Vyhotovenie nosiča z epoxidovej živice v triede ochrany IP68 neruší proces čítania, ani neznečisťuje povrch kremíkových doštičiek. RFID štítok navyše možno znova použiť, čo je ideálne v aplikáciách s uzavretou slučkou. T. Z. Yitao ocenil aj ďalšie výhody: „Predmontované káble možno rýchlo nainštalovať a zaručiť bezpečný prenos dát. RFID produkty Turck možno rýchlo vymeniť aj počas prevádzky, čo výrazne znižuje prestoje a umožňuje rýchlu a jednoduchú údržbu zariadení.“
Zhrnutie
S rýchlym rozvojom Priemyslu 4.0 a priemyselného internetu vecí (IIoT) bude RFID technológia naďalej zohrávať dôležitú úlohu v polovodičovom priemysle. Použitím riešenia identifikácie miesta uloženia RFID od spoločnosti Turck je používateľ schopný výrazne zvýšiť efektivitu skladovania a posunúť ďalej bezpapierový tok materiálov a informácií. Nielenže sa zrýchlila dodávka materiálov, ale dosiahla sa úplná sledovateľnosť údajov o materiáli a tým aj konzistentne transparentný výrobný proces.
Zdroj: Qiang, L.: Everything under control. Turck (Tianjin) Sensors. [online]. Citované 10. 2. 2022.