Avtomatlaşdırma yarımkeçirici istehsalına dərindən inteqrasiya olunub və az sayda avtomatlaşdırma tapşırığı vaflilərin idarə edilməsi qədər ardıcıllıq tələb edir. Robotlar istehsal dövrü ərzində vafliləri yükləmə portları, proses avadanlığı, yoxlama stansiyaları və digər modullar arasında daşıyır, çox vaxt ciddi nəzarət olunan şəraitdə eyni hərəkətləri minlərlə dəfə təkrarlayır.

Vafli idarəetmə robotu təkrarlanan nasazlıqlar yaratmağa başladıqda, təsir nadir hallarda yalnız robotun özü ilə məhdudlaşır. Kəsilən transferlər proses mərhələlərini gecikdirə, istehsalın planlaşdırılmasını poza və bahalı avadanlığın material gözləməsinə səbəb ola bilər. Buna görə də texniki xidmət qrupları üçün əsas çətinlik son siqnalı aradan qaldırmaq deyil, eyni nasazlığın niyə təkrar qayıtdığını müəyyənləşdirməkdir.

Şəkil 1. Vaflilərin idarə edilməsi yarımkeçirici istehsalında dəqiqliyə ən həssas robot əməliyyatlarından biridir.

Fabda təkrarlanan robot nasazlıqları niyə bu qədər əhəmiyyətlidir?

Yarımkeçirici istehsalı bir-biri ilə sıx koordinasiya olunmuş proses mərhələləri arasında proqnozlaşdırıla bilən hərəkətdən asılıdır. Vafli transfer robotu daha böyük avadanlığın daxilində yalnız bir komponent ola bilər, lakin həmin nöqtədə təkrarlanan problem bir-biri ilə əlaqəli bir neçə əməliyyat üzrə material axınını dayandıra bilər.

Dərhal ortaya çıxan nəticələri görmək asandır: daha aşağı məhsuldarlıq, vaflilərin emalının gecikməsi, daha çox texniki xidmət əməyi və istehsal qrafikinin pozulması. Daha az nəzərə çarpan nəticə isə qeyri-sabitlikdir. Yalnız arabir nasazlıq verən robotu diaqnostika etmək tamamilə sıradan çıxmış robotu diaqnostika etməkdən daha çətin ola bilər, çünki texniklər əsas vəziyyəti müəyyənləşdirmək üçün kifayət qədər sübut toplamadan sistemi dəfələrlə sıfırlayıb yenidən istehsalata qaytara bilərlər.

Buna görə də işləmə müddətinin artırılması ayrı-ayrı insidentlərə deyil, təkrarlanan nümunələrə yönəlməlidir. Sual sadəcə “Hansı siqnal göründü?” deyil. Sual budur: “Bu siqnaldan dərhal əvvəl nə dəyişdi və eyni ardıcıllıq hər dəfə təkrarlanırmı?”

Nasazlığı düzgün alt sistemə ayırmaqla başlayın

Təkrarlanan vafli idarəetmə problemlərinin əksəriyyəti daha az sayda sahə ilə əlaqələndirilə bilər: mexaniki aşınma, sensor və ya düzləndirmə problemləri, vakuum və son icraedici qurğunun performansı, yaxud rabitə və ardıcıllıq xətaları. Kağız üzərində bu kateqoriyaları ayırmaq asandır, lakin operatora təqdim olunan simptomlarda onlar çox vaxt üst-üstə düşür.

Məsələn, mövqeləndirmə siqnalı mühərrikin, kəmərin və ya istiqamətləndiricinin sıradan çıxdığını avtomatik olaraq sübut etmir. Sensorun yanlış əks əlaqəsi idarəedicinin hərəkətin tamamlandığını təsdiqləməsinə mane ola bilər, vakuum nasazlığı isə eyni transfer ardıcıllığını demək olar ki, eyni nöqtədə dayandıra bilər. Buna görə də effektiv nasazlıq aşkarlama görünən simptomu onu faktiki yaradan alt sistemdən ayırmaqla başlayır.

Bu fərq yarımkeçirici avadanlıqlarda xüsusilə vacibdir, çünki lazımsız tənzimləmələr yeni problemlər yarada bilər. Nasaz sensor siqnalına görə mexaniki cəhətdən sağlam robotun yenidən düzləndirilməsi təkrarlanmanı yaxşılaşdırmaq əvəzinə azalda bilər.

Mexaniki aşınma adətən tədricən üzə çıxır

Robot oynaqları, podşipniklər, qayışlar, xətti istiqamətləndiricilər və muftalar çox böyük sayda təkrarlanan dövr ərzində işləyir. Bu komponentlər aşındıqca ilk əlamətlər çox vaxt incə olur: bir qədər kobudlaşmış hərəkət, artmış vibrasiya, kiçik mövqeləndirmə sapmaları və ya yalnız müəyyən hərəkət şərtlərində baş verən nasazlıqlar.

Bu simptomlar istehsalı dərhal dayandırmaya bilər. Bunun əvəzinə robot başqa bir mövqe ilə bağlı həyəcan siqnalı yaratmazdan əvvəl yüzlərlə dövr ərzində normal işləyə bilər. Məhz bu fasiləli davranış səbəbindən nasazlıq tarixçəsi vacibdir. Jurnallarda eyni ox, hərəkət istiqaməti və ya transfer mövqeyi dəfələrlə görünürsə, mexaniki yoxlama daha məqsədyönlü olur.

Texniklər fasiləsiz hərəkətə məruz qalan komponentlərə və artan boşluq, qeyri-sabit müqavimət və ya anormal vibrasiya əlamətlərinə xüsusi diqqət yetirməlidirlər. Məqsəd sadəcə aşınmış hissəni tapmaq deyil, həmin aşınmanın istehsal zamanı müşahidə olunan konkret nasazlıq nümunəsini izah edib-etmədiyini müəyyənləşdirməkdir.

Sensor nasazlığı hərəkət nasazlığı kimi görünə bilər

Vafli idarəetmə robotları vaflinin mövcudluğunu, mövqeyini, yuva statusunu və ayrı-ayrı transfer mərhələlərinin uğurla tamamlandığını təsdiqləmək üçün sensorlara əsaslanır. Robot mexaniki baxımdan düzgün hərəkət edə bilər, lakin idarəetmə sistemi ardıcıllığı davam etdirmək üçün tələb olunan əks əlaqəni almadığına görə yenə də nasazlıq yarana bilər.

Çirklənmə dəqiq idarəetmə mühitlərində xüsusilə ciddi narahatlıq doğurur. Çirklənən və ya cüzi dərəcədə yanlış düzülən sensor tamamilə sıradan çıxmaq əvəzinə fasilələrlə aşkarlama problemləri yaratmağa başlaya bilər. Buna görə də nasazlıq ardıcıllığı onların əks əlaqəsindən asılı olduqda vafli aşkarlama sensorları, yuva xəritələndirmə cihazları və düzləndirmə kameraları qiymətləndirilməlidir.

Təmizləmə və yenidən kalibrləmə bəzi halları aradan qaldıra bilər, zədələnmiş və ya qeyri-sabit avadanlıq isə dəyişdirilmə tələb edə bilər. Əsas məqam hər transferlə bağlı həyəcan siqnalının robot mexanikasından qaynaqlandığını düşünmək əvəzinə, əks əlaqənin özünü yoxlamaqdır.

Vakuum problemləri çox vaxt tutma və ya yerləşdirmə zamanı üzə çıxır

Vakuum əsaslı vafli idarəetməsindən istifadə edən sistemlərdə end-effektor transfer boyunca kifayət qədər tutma qüvvəsi yaratmalı və saxlamalıdır. Zəif vakuum təzyiqi, xətlərdə çirklənmə, sızdıran birləşmələr və ya end-effektor səthinin aşınması tutmanın və yerləşdirmənin fasilələrlə uğursuz olmasına səbəb ola bilər.

Nasazlığın hansı mərhələdə üzə çıxması faydalı diaqnostik məlumat verə bilər. Lövhənin götürülməsi zamanı davamlı şəkildə baş verən problem texnikləri əlaqəsi olmayan oxları və ya rabitə avadanlığını araşdırmazdan əvvəl vakuum yaradılması, təzyiqin ölçülməsi, borular və son icraedici qurğunun vəziyyətinə yönəltməlidir.

Vakuum göstəriciləri yalnız statik dəyərlər kimi deyil, dinamik şəkildə də nəzərə alınmalıdır. Sistem tələb olunan təzyiqə sonda çata bilər, lakin bu, gözləniləndən uzun çəkərsə, təsdiq gəlməzdən əvvəl idarəetmə ardıcıllığının vaxtı bitə bilər. Bu halda simptom transfer xətası, əsas problem isə pnevmatik və ya vakuum göstəricilərinin zəifləməsidir.

Rabitə xətaları mexaniki cəhətdən saz robotu dayandıra bilər

Lövhədaşıma robotları inteqrasiya olunmuş avtomatlaşdırma mühitinin bir hissəsi kimi işləyir. Onlar avadanlıq kontrollerləri, yükləmə portları, texnoloji qurğular və daha yüksək səviyyəli istehsal sistemləri ilə əmrləri və status məlumatlarını mübadilə edirlər. Gözlənilən mesajlardan və ya icazəverici siqnallardan biri gəlməzsə, mühərriklər, sensorlar və mexanika düzgün işləsə belə, robot dayana bilər.

Buna görə nasazlıq axtarışının ilkin mərhələsində rabitə xətaları fiziki hərəkət xətalarından fərqləndirilməlidir. Mühəndislər robotun hərəkətə cəhd edib uğursuz olduğunu, yoxsa hərəkətə başlamaq üçün tələb olunan şərtləri ümumiyyətlə almadığını bilməlidirlər.

Burada vaxtlama da dəyərlidir. Əmrdən dərhal sonra dayanan transfer, mexaniki olaraq tamamlanan, lakin bitişik avadanlıqdan heç vaxt təsdiq almayan ardıcıllıqdan fərqli bir problemə işarə edə bilər. Daha böyük avtomatlaşdırma arxitekturalarında əlaqəli Sənaye rabitəsi və şəbəkələşmə komponentlərinin vəziyyətini yoxlamaq fasilənin robot kontrollerinin daxilində, yoxsa xaricində baş verdiyini müəyyənləşdirməyə kömək edə bilər.

Xəta jurnalları ardıcıllıqla oxunduqda daha dəyərlidir

Müasir lövhədaşıma sistemləri ox xətaları, vakuum siqnalları, sensor xətaları və rabitə hadisələri daxil olmaqla ətraflı diaqnostik qeydlər yarada bilər. Lakin yalnız son siqnalı oxumaq yanıltıcı ola bilər, çünki bir ilkin problem qısa müddət ərzində bir neçə ikincili nasazlığa səbəb ola bilər.

Daha faydalı yanaşma ardıcıllığı bərpa etməkdir. İlk olaraq hansı hadisə baş verdi? Vakuum siqnalından əvvəl eyni ox xəta bildirdimi? Robot dayanmazdan əvvəl lövhənin mövcudluğu siqnalı yox idimi? Nasazlıq yalnız bir yükləmə portunda, yoxsa bir neçə təyinat nöqtəsində baş verdi?

Təkrarlanan nümunələr araşdırmanı çox vaxt tək bir nasazlıq mesajının ifadəsindən daha effektiv şəkildə daraldır. Buna görə texniki xidmət qrupları mümkün olduqda vaxt nişanlarını, iş şəraitini və əvvəlki düzəldici tədbirləri yadda saxlamalıdır; baş verənləri sənədləşdirmədən robotu dəfələrlə sıfırlamaq əvəzinə.

Şəkil 2. Strukturlaşdırılmış nasazlıq aradan qaldırma prosesi təkrarlanan vafersaplama nasazlıqlarını fasiləyə faktiki səbəb olan alt sistemlə əlaqələndirir.

Yoxlama sübutlara əsaslanmalıdır

Nasazlıq ardıcıllığı başa düşüldükdən sonra fiziki yoxlama daha səmərəli olur. Jurnallar dəfələrlə müəyyən bir oxu göstərirsə, texniklər onun birləşmələrinə, istiqamətləndiricilərinə, kəmərlərinə, muftalarına və mövqe əks-əlaqəsinə diqqət yetirə bilərlər. Xəta davamlı olaraq vafersaplama zamanı baş verirsə, vakuum sistemi və son icraedici prioritet təşkil edir.

Bu, aydın görünə bilər, lakin sınaq və səhv yolu ilə hissələrin dəyişdirilməsi yüksək inteqrasiyalı avtomatlaşdırma avadanlıqlarında hələ də baha başa gəlir. Eyni anda bir neçə komponentin dəyişdirilməsi diaqnostik məlumatı da məhv edir, çünki texniki xidmət qrupları artıq hansı tədbirin nasazlığı həqiqətən aradan qaldırdığını bilmirlər.

İntizamlı nasazlıq aradan qaldırma prosesi praktik olduqda hər dəfə yalnız bir dəyişəni dəyişir, nəticəni qeyd edir və sonra ilkin nasazlığın eyni iş şəraitində yenidən baş verib-vermədiyini müşahidə edir.

Profilaktik texniki xidmət əslində təkrarlana bilmə qabiliyyətini qorumaqla bağlıdır

Vafersaplama robotlarının hərəkətli hissələri olduğu üçün profilaktik texniki xidmətə ehtiyacı yoxdur. Bu xidmət ona görə lazımdır ki, yarımkeçiricilərin daşınması son dərəcə təkrarlana bilən hərəkət və ölçmələrdən asılıdır. Mexaniki aşınmanın, çirklənmənin və ya hizalanma sürüşməsinin cüzi səviyyələri komponent tam sıradan çıxmazdan çox əvvəl etibarlılığa təsir göstərə bilər.

Məntiqli texniki xidmət proqramına müəyyən edilmiş hərəkətli komponentlərin yağlanması, kəmərlərin və istiqamətləndiricilərin yoxlanması, sensorların təmizlənməsi və kalibrlənməsi, vakuum sisteminin yoxlanması və robotun hizalanmasının yoxlanması daxil ola bilər. Avadanlıq istehsalçısı tərəfindən təqdim və tövsiyə edildikdə, proqram təminatının və ya proqramların yenilənməsi də texniki xidmət strategiyasının bir hissəsi ola bilər.

Müxtəlif sistemlər arasında texniki xidmət intervalları kor-koranə tətbiq edilməməlidir. İş saatları, dövr sayı, ətraf mühit şəraiti və OEM tövsiyələri konkret tapşırığın nə qədər tez-tez yerinə yetirilməsinə təsir etməlidir. Fasiləsiz işləyən robot yalnız arabir istifadə olunan avadanlıqdan fərqli texniki xidmət strategiyası tələb edə bilər.

EFEM-də nasazlıqların aradan qaldırılması daha geniş baxış tələb edir

Bir çox vafersaplama robotu Avadanlığın Ön Modulunda, yəni EFEM-də işləyir. Bu mühitdə robot yük portlarını, vafersaplamanı, qapı mexanizmlərini, hizalama avadanlığını və proses avadanlığı ilə əlaqəni əhatə edə bilən ardıcıllığın yalnız bir elementidir.

Bu daha geniş arxitektura nasazlıqların aradan qaldırılması məntiqini dəyişir. Robot yük portu düzgün hizalanmadığına, xəritələndirmə sensoru gözlənilməz vəziyyət yaratdığına, qapı mexanizmi ardıcıllığını tamamlamadığına və ya proses avadanlığı tələb olunan əl sıxma siqnalını göndərmədiyinə görə dayana bilər. Buna görə də yalnız görünən şəkildə dayanan komponent olduğu üçün dəfələrlə robotu günahlandırmaq texnikləri yanlış istiqamətə yönəldə bilər.

Şəkil 3. EFEM sistemləri bir neçə işləmə və interfeys funksiyasını birləşdirir, buna görə də təkrarlanan nasazlıqlar çox vaxt sistem səviyyəsində diaqnostika tələb edir.

Mühəndislər ötürmə ardıcıllığının tamamını nəzərdən keçirməli və hər addıma hansı qurğunun cavabdeh olduğunu müəyyənləşdirməlidirlər. Bu, robotun düzgün əmri yerinə yetirə bilmədiyini, yoxsa EFEM-in başqa bir hissəsinin ardıcıllığın irəliləməsinə mane olduğunu müəyyənləşdirməyi asanlaşdırır.

Performans məlumatları ciddi nasazlıqdan əvvəl pisləşməni göstərə bilər

Nasazlıq jurnalları artıq müəyyən edilmiş həddi keçmiş hadisələri təsvir edir, performans məlumatları isə pisləşməni daha erkən aşkar edə bilər. Uğursuzluqlar arasındakı orta müddət, nasazlıq tezliyi, ötürmə dövrünün müddəti və oxun mövqeləndirmə dəqiqliyi sistem davranışındakı dəyişikliklərə dair faydalı göstəricilər verə bilər.

Dövr müddətini nəzərdən keçirin. Heç bir rəsmi nasazlıq baş verməsə də, bir ötürmə yolunun tədricən daha uzun çəkməsi robotun nəhayət dayanmasından əvvəl yoxlamanın aparılmasını əsaslandıra bilər. Eyni şəkildə, MTBF-nin azalması sıfırlamaların və təmir işlərinin uzunmüddətli sabit nəticə vermədiyini göstərir.

Avadanlıq uyğun diaqnostik məlumatları təqdim etdikdə, mövqeləndirmə dəqiqliyi daha informativ ola bilər. Korreksiyanın və ya mövqeləndirmə sapmasının tədricən artması operatorlar tez-tez siqnallar görməyə başlamazdan əvvəl mexaniki və ya kalibrləmə sürüşməsini üzə çıxara bilər.

Vizualizasiya sistemləri texniki xidmət qruplarına bu tendensiyaları faktiki nasazlıq tarixçəsi ilə müqayisə etməyə kömək edə bilər. Müasir HMI və Sənaye Hesablama platformaları təkrarlanan robot hadisələrini siqnalları təcrid olunmuş şəkildə göstərmək əvəzinə, dövr və istismar məlumatları ilə birlikdə təqdim etdikdə xüsusilə faydalı olur.

Standartlaşdırılmış nasazlıqların aradan qaldırılması biliklərin itməsinin qarşısını alır

Hər texnik təkrarlanan avadanlıq problemlərinə fərqli yanaşdıqda, onları həll etmək çətinləşir. Bir növbə sensoru təmizləyə, digəri düzləndirməni tənzimləyə, üçüncüsü isə nasazlıq vəziyyətini və düzəldici tədbiri ardıcıl şəkildə qeyd etmədən parametrləri sıfırlaya bilər.

Standartlaşdırılmış prosedurlar ardıcıllıq yaradır. Komanda siqnal ardıcıllığını, təsirlənmiş yeri, müvafiq ölçmələri və texniki xidmət tədbirini sənədləşdirə, sonra növbəti başverməni əvvəlki ilə müqayisə edə bilər. Zaman keçdikcə bu, yalnız ümumi servis sənədlərinə əsaslanmaq əvəzinə, konkret maşın üçün praktik nasazlıq tarixçəsi yaradır.

Təlim də eyni səbəbdən vacibdir. Mexaniki, vakuum, sensor və ya rabitə problemlərinə adətən hansı simptomların uyğun gəldiyini anlayan texniklər təkrar-təkrar sıfırdan başlamaq əvəzinə, ən uyğun yoxlamalardan başlaya bilərlər.

Ehtiyat hissələrinin əlçatanlığı etibarlılıq mühəndisliyinin bir hissəsidir

Düzgün diaqnoz tələb olunan komponenti əvəz etmək mümkün deyilsə, işləmə müddətinin artmasına çox kömək etmir. Buna görə yarımkeçirici istehsal müəssisələri profilaktik texniki xidmət və nasazlıqların aradan qaldırılması ilə yanaşı, ehtiyat hissələri strategiyasını da nəzərdən keçirməlidir.

Ehtiyat hissələrinin stokda saxlanılması ilə bağlı qərarları kritikliyə əsasən vermək lazımdır. Nasazlıq tarixçəsi olan, tədarük müddəti uzun olan və ya bütöv EFEM-i dayandıra bilən komponentlər tez əldə edilən ucuz hissələrdən fərqli şəkildə idarə edilməlidir.

Avadanlıq köhnəldikcə bu məsələ daha da əhəmiyyət kəsb edir. Köhnə robot platformaları uzun illər mexaniki baxımdan işlək qala bilər, lakin ayrı-ayrı sensorları, kontrollerləri, intiqalları və ya xüsusi interfeys komponentlərini əldə etmək çətinləşə bilər. Köhnəlmənin erkən mərhələdə izlənməsi texniki xidmət qruplarına istehsal dayandıqdan sonra nasazlığa reaksiya vermək əvəzinə əvvəlcədən plan qurmağa imkan verir.

Təmir ilkin nasazlıq ardıcıllığı üzrə sübut edilməlidir

Təmirdən sonra robotu uğurla addımlatmaq ilkin problemin aradan qaldırıldığını sübut etmir. Avadanlıq nasazlığa səbəb olan eyni inteqrasiya edilmiş ardıcıllıq üzrə, o cümlədən sensor yoxlaması, vakuumun təsdiqi və ətraf avadanlıqla rabitə daxil olmaqla sınaqdan keçirilməlidir.

Nasazlıq yalnız bir yükləmə portunda baş veribsə, həmin istiqamətə xüsusi diqqət yetirilməlidir. Problem yalnız bir neçə saatlıq istismardan sonra ortaya çıxıbsa, qısa sınaq dövrü sabitliyi nümayiş etdirmək üçün kifayət etməyə bilər. Yoxlama praktiki baxımdan ilkin problemin xüsusiyyətlərinə mümkün qədər uyğun aparılmalıdır.

Bu son addım vacibdir, çünki əsas səbəb qalmasına baxmayaraq fasiləli nasazlıqlar texniki xidmətdən sonra müvəqqəti olaraq yoxa çıxa bilər. İşlək vəziyyət yalnız təkrarlanan nümunənin özü aradan qaldırıldıqda yaxşılaşır.

Daha yaxşı işlək vəziyyət daha yaxşı nasazlıq anlayışından başlayır

Vafli daşıyan robotun etibarlılığı sadəcə həyəcan siqnallarını daha tez sıfırlamaqla yaxşılaşmır. Mexaniki aşınma, sensorların çirklənməsi, vakuumun qeyri-sabitliyi və rabitə nasazlıqları təkrarlanan ötürmə fasilələrinə səbəb ola bilər; görünən robot həyəcan siqnalı isə çox vaxt daha uzun nasazlıq ardıcıllığının yalnız son nəticəsidir.

Ən səmərəli nasazlıqların aradan qaldırılması prosesi nasazlıq tarixçəsinin təhlilini məqsədyönlü yoxlama, profilaktik texniki xidmət və EFEM-in sistem səviyyəsində başa düşülməsi ilə birləşdirir. MTBF, dövr müddəti, nasazlıq tezliyi və mövqeləndirmə dəqiqliyi kimi göstəricilər düzəldici tədbirlərin uzunmüddətli davranışı həqiqətən yaxşılaşdırıb-yaxşılaşdırmadığını göstərə bilər.

Yarımkeçirici istehsal müəssisəsində etibarlı vafli daşınması ona bağlı hər bir proses mərhələsinin məhsuldarlığını dəstəkləyir. Buna görə robotun işlək vəziyyətdə qalması sadəcə texniki xidmət göstəricisi deyil: bu, ümumi istehsal sabitliyinin bir hissəsidir. Ən yaxşı nəticələr mühəndislər hər nasazlığı ayrıca insident kimi nəzərdən keçirməyi dayandırıb təkrarlanan nasazlıqları ölçülə, təcrid edilə və aradan qaldırıla bilən əsas nümunənin sübutu kimi qəbul etdikdə əldə olunur.