【案例剖析】中芯京城的數(shù)字化工廠(DM)——更優(yōu)物流解決方案 | 百世慧
百世慧科技助力中芯京城集成電路制造(北京)有限公司(以下簡稱“中芯京城”) 尋找了一種更優(yōu)的產品布局及物流解決方案,并以此為起點,逐步向多工廠推進。

打破現(xiàn)狀,尋找更優(yōu)解
中芯京城是中芯國際控股有限公司與國家集成電路產業(yè)投資基金二期股份有限公司、北京亦莊國際投資發(fā)展有限公司共同投資設立的,為全球客戶提供28納米及以上級別的12英寸晶圓及相關服務。
中芯京城項目總投資約為497億元,將分兩期建設,一期項目計劃于2024年完工,建成后將達成每月約10萬片12英寸晶圓產能。中芯京城一期項目建設規(guī)模約24萬平方米,包含 FAB3P1 生產廠房及配套建筑、構筑物等。

與許多制造業(yè)的“流水線”工廠不同,中芯京城單個工廠便有500多個機臺,其中有1500多個AGV物流小車,不同產品有不同的工藝和物流路線。
中芯京城打算突破原有的工廠模式,以更優(yōu)的產品布局及物流解決方案,來提高生產效率,將工廠最大化利用。
3D產線如何布局?
大型廠房的布局,僅靠人力是很難構建出適配的方案,考慮到眾多機臺和AGV物流小車,中芯京城打算采用DELMIA和三維體驗平臺工廠布局來優(yōu)化他們的生產廠房布局。

三維體驗平臺工廠布局優(yōu)勢:
優(yōu)化的用戶界面,易于操作,可進行布局設計迭代
提供易于操作的工具,用于定義初期所需空間的途徑規(guī)劃
提供優(yōu)化工具可快捷,輕松地完成復雜的配置布局
允許通過帶有直觀的“捕捉到三維柵格”功能的修改工具,直接操作,快速完成更改設計
參數(shù)目錄(設計表),使設備尺寸在布置時可以縮放
提供專門的干涉檢測和設備變更功能
分析廠房面積和占地面積,以確定在廠房內所有位置的資源
功能先進的 2D 轉換 3D 功能,從而使工程師能夠重用傳統(tǒng)的二維數(shù)據和圖紙關鍵客戶益處
專用于工廠布局設計和維護的工具
3D工廠如何快速校準?
三維體驗平臺工廠布局使企業(yè)能夠工廠的“空間結構”,能夠快速容易地進行廠房布置和下游的布置設計。
DELMIA 工廠布局可以在設備安裝或在廠房內重新安放很久以前便可以識別并解決在布局或生產過程中的問題。
而可定制性使客戶因此有能力以一種自己的模式管理工廠布局和相關設施從最初設計到工廠運營管理的全過程。

除了標準的 Windows 的命令,三維體驗平臺 - 工廠布局提供先進的功能:
直接操作
坐標輸入
幾何特征捕捉匹配
鼠標拖拽移動
邊界對齊
鏡象
偏移
......
通過這些基本操作方式進行三維布局,這使用戶能夠迅速完成初步設計,然后隨著工廠布局的發(fā)展迅速改變進行設計變更:
帶參數(shù)目錄的設備尺寸
區(qū)域/占地分析
先進的 2D 轉 3D 功能

物流仿真帶來的便捷
物流仿真是基于初始布局構建物流模型,從而分析物流系統(tǒng)瓶頸及產能,最后模型迭代,持續(xù)改進達到最優(yōu)。
產線分析
DELMIA 工作負荷平衡是面向工藝領域的一個集成解決方案。它創(chuàng)建工藝和工位之間的關系,為工藝人員提供了一個圖形化的直觀界面,以方便工藝人員快速進行工藝平衡。該工具的主要特征有:
關聯(lián)工藝到工位
提供列表視圖,其列可定制
提供柱狀圖
基于節(jié)拍,工人數(shù)量,和總的工位時間查看使用率
在線計算并顯示平衡結果
總體利用率
單個工位的利用率
整體空閑時間
節(jié)拍時間
總體時間
單個工位的空閑時間
整體工人數(shù)量
單個工位的工人數(shù)量
產品配置過濾

工廠物流仿真提供了一個引人注目的解決方案來模擬工廠流程并可視化運行中的生產系統(tǒng)。
模擬生成圖表以顯示有關資源和流程的統(tǒng)計信息,這有助于我們提高生產性能。模擬允許在不同細節(jié)級別上可視化生產系統(tǒng)的運行情況。
物流配送分析
在模擬過程中,將顯示包含統(tǒng)計信息和資源狀態(tài)的圖表,幫助確定需要修改的參數(shù)以提高生產系統(tǒng)性能。
通過查看產品庫存和配送資源的周期時間來分析物流的配送能力,產品庫存是檢查生產系統(tǒng)所有資源的庫存,周期時間是檢查每個數(shù)控機床的周期時間。

人員數(shù)量分析
模擬生成圖表以顯示有關資源和流程的統(tǒng)計信息,這有助于我們提高生產性能。
模擬允許在不同細節(jié)級別上可視化生產系統(tǒng)的運行情況。通過查看系統(tǒng)性能監(jiān)視器中的系統(tǒng)利用率、循環(huán)時間、系統(tǒng)瓶頸等來分析人員數(shù)量是否合理。
系統(tǒng)利用率顯示了生產系統(tǒng)的每個元素狀態(tài);循環(huán)時間顯示了完成工廠流程所需時間,以及每臺機器的平均周期時間;系統(tǒng)瓶頸是檢查每個資源級別的瓶頸情況。

設備數(shù)量分析
模擬圖表在模擬期間顯示有關生產系統(tǒng)元素和資源狀態(tài)的統(tǒng)計信息??梢允褂孟到y(tǒng)性能監(jiān)視器在生產系統(tǒng)上顯示圖表,或單擊生產系統(tǒng)的元素以顯示特定于這些元素的圖表。
在模擬仿真過程中點擊設備,可以看到設備的詳細信息,而且這部分信息是動態(tài)更新的。

同時查看系統(tǒng)性能監(jiān)視器的循環(huán)時間和系統(tǒng)瓶頸等來分析設備的數(shù)量是否合理。

通過進行物流仿真可以實現(xiàn)工廠物流布局的一次成功率,在產能爬坡階段,實現(xiàn)快讀產線調整,在工廠改造環(huán)節(jié),實現(xiàn)多方案擇優(yōu),在工廠硬件投資環(huán)節(jié),精確定義設備數(shù)量。
*以上基于中芯京城的案例,分享了3D產線和物流仿真的部分內容,配圖不是客戶項目資料,僅供示例參考。
*更多解決方案、客戶案例、產品白皮書等都可無償分享,急需的朋友可以留言。