Методическое пособие 483

В состав цеха входят ряд производственных участков. Производственная структура цеха определяется соста-

вом производственных участков и их взаимоотношениями.

Вцехе тоже есть основные участки, вспомогательные участки и обслуживающие участки и хозяйства.

Производственный участок – это объединенная по тем или иным признакам группа рабочих мест.

Воснове организации участков лежит специализация по технологическому или предметному признаку.

Основные производственные участки выполняют часть технологического процесса профилирующей продукции завода, например, участок фотолитографии, напыления, сборки.

Примеры вспомогательных участков: в любом цехе есть участок группы механика, энергетика; участок оснастки и заточный участок – в механических цехах.

Примеры обслуживающих хозяйств в цехе: цеховой транспорт, кладовая материальная и готовых изделий (деталей), группа технического контроля.

Правильный выбор структуры цеха имеет большое значение для создания условий поточному производству, для планирования, для взаимоотношений цехов, для выявления брака.

В настоящее время бесцеховая структура в полупроводниковом производстве не встречается. Но она может быть создана в основном производстве. Необходимость ее внедрения связана с созданием автоматизированных комплексов типа автоматизированных линий, участков; гибких автоматизированных производственных систем. Переход при этом сопровождается внедрением бесцеховой модульной системы.

Основным принципом организации цехов является

принцип специализации.

При технологической специализации цехи специализи-

руются на определенных техпроцессах. Например, гальванический цех на полупроводниковом заводе.

При предметной специализации цехи специализируют-

ся на изготовлении какого-то изделия, узла, детали. Например, цех изготовления кристаллов, фотошаблонов, оснастки и инструментов, сборочные цехи по видам приборов.

Если в пределах цеха, участка изготовление идет от начала до конца, то он называется предметно-замкнутым. Какой вид специализации выбрать при проектировании производственной структуры?

Технологическая форма имеет следующие преимущества: можно добиваться высокой степени загрузки оборудования. Но недостатками ее является то, что затрудняется планирование, удлиняется производственный цикл, не создается предпосылок для поточного производства, нарушается чет-

день. В других типах производства при предметной специализации наблюдается недогрузка оборудования.

В настоящее время предметная специализация идет в пределах определенной фазы производства: заготовительной, обработочной и сборочной, поскольку группировка цехов по фазам в основном еще сохраняется.

Особенно острой становится проблема недогрузки оборудования при предметной специализации в связи с резким возрастанием производительности машин. Поэтому с ростом технического прогресса, с увеличением его темпов и связанной с ним частой сменой изделий нужно особенно тщательно определять эффективность той или иной формы специализации. В некоторых случаях при появлении высокопроизводительных автоматов универсального применения эффективнее будет

специализация цехов и участков по технологическому принципу.

Вторым принципом организации цехов является прин-

цип законченности, завершенности производства.

Этим объясняется наличие доделочных операций в це-

хах.

Например, в цехе штамповки наряду со штамповочными операциями существуют сверлильные операции, операции по снятию с деталей заусенцев и т.д. В сборочном цехе - доделочные операции: окраска, лакировка, сушка.

5. Производственный цикл и его структура

5.1. Производственный цикл простого процесса

Длительность производственного цикла определяется календарным временем от запуска исходных материалов в производство до их превращения в полупроводниковый прибор. Сокращение длительности цикла ведет к повышению производительности труда, улучшению использования площадей и оборудования, снижению себестоимости продукции и ускорению оборачиваемости оборотных средств.

Длительность производственного цикла слагается из времени производства и перерывов.

Время производства (рабочий период) включает: время выполнения технологических процессов То (Тт); время естественных процессов Те; время контрольных операций Тк; время транспортирования Ттр.

Время перерывов Тп:

время межоперационного пролеживания (ожидания) Тмо и время, связанное с режимом работы (перерывы в обработке пар-

образом, длительность производственного цикла в основном зависит от времени выполнения технологического процесса (в дальнейшем это время будем называть операционным временем Топ) и времени перерывов, в частности, времени межоперационного пролеживания.

Большая часть производственного цикла приходится на операционное время, остальное время приходится на время перерывов.

Цикл может быть однооперационным и многооперационным.

Один операционный цикл представляет сумму времени технологических операций (технологического времени) и подготовительно-заключительного времени (tп-3)

tоп = tп-3 + tо.

При изготовлении полупроводниковых приборов мы сталкиваемся с многооперационным циклом.

Существует 3 вида движения партии ППП с операции на операцию в производстве. Целесообразно их рассматривать на примере:

серийного производства, когда изделия запускаются в производство сериями, партиями;

простого производственного процесса.

Первый вид движения партии изделий – последовательный.

Последовательный вид движения характеризуется тем, что все последующие операции производственного процесса с предметами труда начинаются после выполнения обработки

всей партии предметов труда на предыдущей операции.

При этом виде движения операционное время самое длительное.

Последовательный вид движения используется в цехах с единичным и мелкосерийным производством. Такими цехами в полупроводниковом производстве являются вспомогательные цехи.

Последовательный вид движения может применяться в цехе холодной штамповки и в гальваническом цехе для деталей, которые идут сравнительно небольшой партией, и каждая деталь малотрудоемка. Рассмотрим определение длительности операционного времени производственного цикла на конкретном примере. Исходные данные следующие: время выполнения операций равно t1=2; t2=1; t3=4; t4=1,5; размер партии изделий n=3; количество операций производственного процесса m=4 (рисунок 19).

цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения можно определить по формуле

где с – количество параллельных рабочих мест на опе-

рации.

Второй вид движения партии изделий – параллельный.

Параллельный вид движения характеризуется тем, что изделия передают на последующие операции немедленно

после выполнения предыдущей операции независимо от готовности остальной партии.

Каждая деталь после первой операции немедленно передается на вторую, после второй на третью и т.д.

Для удобства малогабаритные и малотрудоемкие полупроводниковые приборы передают с операции на операцию небольшими обработочными (транспортными) партиями.

Величину транспортной партии устанавливают практическим путем, исходя из соображений сокращения заделов и расходов на транспортировку, учитывая возможности оборудования, скорость конвейера и т.д.

Длительность операционного цикла наименьшая при параллельной передаче изделий с одной операции на другую.

Этот вид движения изделий наиболее эффективен в условиях массового и крупносерийного производства при организации поточной линии, где оборудование расположено по ходу технологического процесса и операции равны по времени их выполнения или кратны.

Параллельный вид движения только здесь и целесообразно использовать. При неполной синхронизации операций возникают перерывы в работе оборудования.

График производства при параллельном движении будет иметь следующий вид (рисунок 20).

Рисунок 20. Операционный цикл при параллельном движении партии изделий

n – размер серии, партии, шт.;

p – размер передаточной (обработочной, транспортной) партии, шт.;

tгл – время выполнения самой трудоемкой, наиболее продолжительной, главной, максимальной операции.

Из графика видим, что неравномерность времени операций приводит к перерывам в работе оборудования.

В данном случае более эффективным будет парал- лельно-последовательный вид движения изделий.

На размер партии (p) в полупроводниковом производстве оказывают влияние определенные факторы. Например, передаточная партия (р) формируется на операции “Химическая обработка пластин” перед диффузией. Исходя из особен-

ностей оборудования, размер партии на одну операцию – 45 шт.

Она же действует и на диффузии. Факторы, влияющие на размер партии на диффузии следующие:

1)длина рабочей зоны печи – основной фактор;

2)диаметр трубы диффузионной печи;

3)диаметр пластин;

4)технология изготовления;

5)технологическая оснастка – основной фактор. Фотолитография. Операция снятия фоторезиста позво-

ляет одновременно обрабатывать две диффузионные партии. Малая сборка – деление пластин на кристаллы. Размер

партии тот же, он сокращается за счет присутствия коэффициентов выхода годных изделий по операциям, меньших единицы.

Переформирования партий на указанных участках не происходит, изменяется только размер из-за наличия коэффициентов выхода годных приборов.

Размер партии (n) в условиях полупроводникового производства – это суточный плановый выпуск изделия цехом.

Третий вид движения партии изделия – параллельнопоследовательный.

Параллельно-последовательный вид движения харак-

теризуется тем, что изготовление изделий на последующей операции начинается до окончания изготовления всей партии на предыдущей операции с таким расчетом, чтобы работа на каждой операции по данной партии в целом шла без перерывов.

При этом виде движения в отличие от параллельного происходит лишь частичное совмещение во времени выполнения соседних операций.

Если в паре смежных операций tпосл > tпред, то возможно полное совмещение во времени выполнения двух операций,

т.е. здесь можно применить параллельный вид движения.