ABB在倫茨堡生產的功率半導體,從原始晶圓切割到最終的半導體模塊,需經過數百道複雜的製程步驟。其中,生產的BiMOS半導體屬於勞動密集型,在高需求時往往會產生瓶頸,此外過程中的無附加價值作業,如:準備、裝載和卸載以及物料運輸,也構成了相當大的工作量。「2013年,我們開始分析如何提高該生產步驟的效率」, BiMOS後端自動化產品經理David Hajas回憶說。
“ 為了解決這個實際需求,ABB倫茨堡工廠面臨的巨大挑戰是--在不影響其運營的情況下,將現有生產設施自動化,這加速催生ABB倫茨堡工廠邁向數位化工廠。
解決方案
為了進一步推動發展並實施數位化解決方案,ABB建立了一個新的研究部門,研究內容包括將工廠中的價值創造過程完全數位化,並通過生產設備互聯和數據的智慧運用進一步優化。
倫茨堡的Genesis項目管理團隊,實施100多個項目,創建20多個新生產單元工作站,改裝35項設備並將120台設備連接至控制系統,並部署了約55台機器人(40台為ABB機器人),外加20台專用的無人搬運車(AGV)。 裝載、加工、移載設備的任務透過機器人及無人搬運車 (AGV) 達到完全自動化,高度敏捷的製程也因智慧製造設備的導入而實現。無人搬運車 (AGV) 在工作站間,根據MES系統傳送的工單運送材料 ,工作人員則在中控室全面性的監控生產流程。
每個生產單元都包含由機器人裝載和加工的設備,由AGV負責物料運輸;在各個生產單元工作站之間無需串聯,允許多種不同的生產路徑、提供更大的靈活性。此外,所有機器人和系統都能與ABB MES(製造執行系統)交換訊息,可以在同一機器人單元中同時處理許多不同的產品,這是倫茨堡工廠的顯著特點。
Genesis帶來的其他好處還包括:提高生產率和產量、縮短交貨時間、減少資本投入;因應客戶不斷變化的需求,能更快的調整產線、提高生產過程的可重複性,從而提高產品質量。更重要的是,產品、過程和材料數據的可追溯性,且提高了產品產量。
成果效益
這些半導體產品是電力電子技術的關鍵組件,例如,能夠提高能源效率或將可再生能源集成到電網中。或者是,能將大功率半導體模塊組裝完全自動化,包括測試處理各種不同類型和世代的半導體的技術。採用數位化方案優化了生產效率,提升了質量和靈活性,並縮短了交貨時間。透過數位化解決方案,也提升了半導體模塊生產設備的互聯性。
某種程度上,«年度最佳工廠»競爭就像是歐洲國家工業界的«奧斯卡»獎。我們非常自豪和興奮從其中一個類別中脫穎而出,幫助客戶提高生產率、資源利用效率以及縮短校正時間。同時,ABB在自己的製造工藝中推動數位化,”瑞士蘭德公司總經理-羅伯特·伊特希納(Robert Itschner)說。近幾年來,也有其它ABB工廠也獲得了獎項,圖爾吉的ABB牽引變流器生產獲得了«工業優秀獎»,蘇黎世-歐瑞康的ABB發電機開關生產獲得了«歐洲最佳工廠»。