Une approche centralisée de la simulation d'usine
Steven Brown, Infineon Technologies
Frank Chance, Ph.D., FabTime Inc.
John Fowler, Ph.D., Université d'État de l'Arizona
Jennifer Robinson, Ph.D., FabTime Inc.
Abstract
Cet article décrit les objectifs, les pratiques et les méthodologies de l'équipe de modélisation et de simulation d'usine de la division Siemens Semiconductor. La charte de l'équipe est de mettre en œuvre des capacités de modélisation des performances (simulation, analyse de capacité et analyse des coûts) dans les usines de toute la division, à la fois pour la fabrication de wafers et les opérations back-end. Les résultats des activités de modélisation récentes sont discutés, ainsi que les applications de simulation et une approche de modélisation hiérarchique. Les auteurs souhaitent utiliser des articles comme celui-ci pour entamer des discussions avec d'autres organisations utilisant des techniques de modélisation pour analyser les performances des usines.
Intégration de l'analyse des coûts, de la capacité et de la simulation
Frank Chance, Ph.D. Jennifer Robinson, Ph.D.
FabTime Inc.
Abstract
Dans cet article, nous discutons de l'intégration du coût, de la capacité et de l'analyse de simulation. L'analyse des coûts est souvent traitée comme une tâche distincte des activités de modélisation de capacité et de simulation. Cependant, plusieurs mesures importantes de performance des coûts au niveau de l'usine reposent sur des calculs détaillés d'analyse de la capacité. En fait, une grande partie du travail préparatoire difficile pour effectuer ces calculs a déjà été achevée dans les outils d'analyse de capacité et de simulation existants. Nous soutenons que ces activités s'intègrent tout naturellement ensemble et donnent une image plus complète des performances de l'usine que les analyses isolées. De plus, les outils d'analyse de capacité et de simulation sont de plus en plus utilisés pour soutenir les décisions commerciales stratégiques et tactiques. Ces décisions sont le plus souvent formulées en fonction de leur impact sur le résultat net. Par conséquent, des outils d'aide à la décision efficaces doivent parler non seulement en termes de capacité et de durée de cycle, mais aussi en termes de dollars.
Nous nous concentrons sur trois mesures de performance des coûts et des revenus au niveau de l'usine, à savoir le débit en dollars, les stocks en dollars et les dépenses d'exploitation. Nous décrivons les paramètres d'entrée ajoutés à Factory Explorer®, un outil d'analyse d'usine existant, pour prendre en charge l'estimation de ces mesures de performance. Avec un paramètre supplémentaire, il est également possible d'effectuer une analyse détaillée des coûts des produits. Nous présentons quelques exemples d'utilisations de ce cadre d'analyse intégré. À titre de mise en garde, nous présentons également un exemple où l'utilisation du coût du produit à l'exclusion des mesures au niveau de l'usine peut conduire à des résultats sous-optimaux. Nous terminons en discutant des avantages présents dans un cadre intégré d'analyse des coûts, des capacités et de la simulation.
Validation des temps de cycle du modèle de simulation chez Seagate Technology
Navdeep Grewal, Timbur Wulf, Alvin Bruska
Seagate Technology
Jennifer Robinson, Ph.D., FabTime Inc.
Abstract
Cet article décrit la validation des temps de cycle dans un modèle de simulation d'usine d'une nouvelle installation de fabrication de plaques d'enregistrement à Seagate Technology, Minneapolis, MN. Les objectifs du projet étaient de déterminer les facteurs à l'origine des deltas de temps de cycle entre le modèle et l'usine réelle, et d'ajouter des détails au modèle de simulation pour rapprocher les temps de cycle de la réalité. L'étude a révélé que les facteurs contributifs les plus importants au delta du temps de cycle étaient le nombre d'outils, le nombre d'opérateurs, le niveau de formation croisée des opérateurs et les hypothèses concernant la reprise, les temps d'arrêt et la dédicace de l'équipement.
Obtenir de bonnes réponses: méthodes efficaces pour valider des modèles complexes
Frank Chance, Ph.D., Jennifer Robinson, Ph.D.
FabTime Inc.
Nancy Winter, Design industriel et construction
Abstract
La validation du modèle est comme un voyage chez le dentiste. Vous savez que c'est nécessaire, mais d'autres tâches semblent toujours avoir la priorité. L'événement réel peut être douloureux, et il y a toujours un élément d'incertitude sur les problèmes qui peuvent survenir. Mais une fois que c'est fini, vous avez soit un état de santé net, soit une bonne idée de l'endroit où se trouvent les vrais problèmes. Et dans votre cœur, vous savez que ces problèmes sont mieux traités le plus tôt possible. La validation des modèles de fabrication de semi-conducteurs et d'électronique est particulièrement difficile (certains diraient douloureuse) en raison de la quantité de données d'entrée et de sortie impliquées. Les bonnes réponses nécessitent cependant des modèles valides. Dans cet article, nous présentons plusieurs études de cas sur la validation de modèles et décrivons des méthodes de validation que nous avons trouvées particulièrement efficaces.
Prise en charge de la fabrication avec simulation: conception, développement et déploiement de modèles
Frank Chance, Ph.D., Jennifer Robinson, Ph.D.
FabTime Inc.
John Fowler, Ph.D., Université d'État de l'Arizona
Abstract
Dans cet article, nous identifions et discutons des fonctionnalités qui, selon nous, sont essentielles pour une utilisation réussie de la simulation comme outil d'aide à la fabrication. La discussion commence par trois exemples de projets tirés des expériences industrielles et de conseil des auteurs. En utilisant ces projets comme motivation, nous discutons de la conception, du développement et du déploiement du modèle de cycle de vie de projet idéal. Pour la conception du modèle, nous soulignons l'importance d'une spécification claire et cohérente, articulée dans un document écrit. Cette spécification doit identifier les clients, les objectifs et les livrables du projet. Nous passons ensuite en revue une gamme d'options de développement de modèles, soulignant l'existence de nombreuses alternatives non simulées. Nous discutons également des méthodes de vérification et de validation des modèles. Enfin, nous considérons les difficultés du déploiement du modèle, y compris l'analyse des sorties de simulation, la maintenance des données et l'intégration du modèle. Nous terminons par plusieurs suggestions sur la meilleure façon de présenter les résultats de la simulation à un public de gestion.
Une technique de modélisation rapide pour des améliorations mesurables des performances en usine
Andreas Peikert, Steven Brown, Josef Thoma
Infineon
Abstract
Cet article discute d'une méthodologie pour étudier rapidement les problèmes dans les usines de fabrication de plaquettes de semi-conducteurs en créant un modèle pour la zone de production d'intérêt uniquement (par opposition à un modèle de l'opération complète de l'usine). Toutes les autres opérations de l'usine sont traitées comme des «boîtes noires». Des hypothèses spécifiques sont faites pour capturer l'effet du flux réentrant. Cette approche permet une réponse rapide aux questions de production lors du démarrage d'un nouveau projet de simulation. La méthodologie a été appliquée à une analyse du temps de cycle et de la capacité de l'opération de photolithographie pour l'usine de plaquettes de Dresde d'Infineon. Les résultats de cette étude de simulation sont présentés.
Améliorations mesurables de la capacité limitée par le temps de cycle
John Fowler, Ph.D., Université d'État de l'Arizona
Steven Brown, Hermann Gold, Alexander Schoemig
Infineon
Abstract
Cette étude utilise une analyse basée sur la simulation pour évaluer les pratiques d'exploitation d'une fabrique de semi-conducteurs à grand volume et à produits multiples, dans le but de trouver des domaines potentiels d'amélioration de la productivité qui entraîneront une augmentation quantifiable de la capacité de l'usine. La configuration des paramètres, la mise en lots, le dévouement outil / opérateur, la libération des lots et la règle d'expédition ont été étudiés. L'analyse a révélé que certaines des pratiques d'exploitation actuelles de l'usine étaient bénéfiques, tandis que la modification de certaines autres pratiques augmenterait la «capacité limitée par le temps de cycle» jusqu'à 12%. Une opportunité significative d'amélioration potentielle pour cette usine réside dans la mise en œuvre d'une politique stricte d'évitement de configuration. La première implémentation dans l'usine proprement dite est un assouplissement du dévouement de l'équipement de photolithographie qui a aidé l'usine à réduire de 25% le temps de cycle et les stocks.
Intégration de la réduction ciblée du temps de cycle dans le processus de planification des immobilisations
Navdeep S. Grewal, Timbur M. Wulf, Alvin C. Bruska
Seagate Technology
Jennifer Robinson, Ph. D., FabTime Inc.
Abstract
Cet article décrit le développement et l'application d'une capacité d'analyse statique intégrée et de simulation dynamique pour l'achat de capacité d'équipement. Le but de l'étude est de répondre à des objectifs de durée de cycle ciblés dans une nouvelle installation de fabrication de plaques d'enregistrement à Seagate Technology, Minneapolis, MN. Le temps de cycle de produit court, associé à la nature compétitive de l'industrie du lecteur de disque, a fait de la réduction du temps de cycle l'un des objectifs les plus importants de la planification de la capacité de production. Cet article décrit une stratégie d'achat d'équipement dans laquelle l'analyse de la capacité statique est utilisée pour identifier un ensemble initial d'équipements avec une variable de capacité à faible jeu sur chaque groupe d'outils. L'analyse de simulation est ensuite utilisée pour identifier les groupes d'outils critiques qui contribuent aux délais de cycle. L'équipe Seagate Industrial Engineering a utilisé l'outil d'analyse de simulation Factory Explorer® de Wright Williams & Kelly, Inc. pour effectuer l'analyse de réduction du temps de cycle. Cette approche ciblée est comparée à l'approche traditionnelle de planification de la capacité statique consistant à appliquer globalement des tampons de capacité de réserve de 20% ou plus pour atteindre le même objectif de réduction du temps de cycle. Dans l'ensemble, l'approche ciblée s'est avérée efficace en termes de minimisation des dépenses d'équipement et également efficace en usine.
Mise en œuvre efficace des stratégies de réduction du temps de cycle pour la fabrication de back-end de semi-conducteurs
Steven Brown, Joerg Domaschke, Franz Leibl
Infineon
Jennifer Robinson, Ph. D., FabTime Inc.
Abstract
À l'aide de modèles de simulation d'événements discrets, une étude a été menée pour évaluer les pratiques de production actuelles d'une opération d'arrière-plan de semi-conducteurs à volume élevé. L'objectif global était de trouver des domaines potentiels d'amélioration de la productivité qui entraîneraient collectivement une réduction de 60% du temps de cycle de fabrication. Cet article présente la méthodologie de simulation et les résultats relatifs à l'analyse des opérations d'assemblage, de rodage et de test. Bon nombre des recommandations identifiées peuvent être mises en œuvre sans frais supplémentaires pour l'usine. Les opportunités d'amélioration les plus importantes sont dans la zone Test, la contrainte système. De plus, le modèle est extrêmement sensible aux changements dans les niveaux de dotation des opérateurs, reflet fidèle de nombreuses opérations back-end. Le modèle montre que l'impact cumulatif de ces recommandations est une réduction de 41% du temps de cycle moyen, une contribution significative à l'objectif global.
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