Statiska beläggningsberäkningar

De utrustningar som är mest begränsande för produktionskapaciteten kartläggs noggrannast i simuleringsmodellen. Statiska beräkningar på beläggning har därför gjorts för att finna dessa utrustningar. I beräkningarna framgår det också hur de olika processerna (tillverkningsflödena) belägger begränsande utrustningar, vilket är bra att veta inför förändringar i produktionen. Beräkningarna är i stort baserade på den data som används i simuleringsmodellen. Ställtider och större tekniska problem är således inte medtagna, vilket orsakar att utrustningarna är mindre belagda i beräkningarna än i verkligheten. Även processer som inte anlyseras är medtagna då även de belastar utrustningarna. Vissa generaliseringar har gjorts. Det är processtid och hanteringstid som ingår i beräkningarna. Ställtider ingår inte. I beräkningarna antas 70 % tillgänglighet av utrustningarna, vilket bedöms vara rimligt av erfaren personal. Operationer som görs på en utrustningstyp har fördelats mellan de möjliga utrustningarna. I simuleringsmodellen behöver en operationstyp inte nödvändigtvis alltid göras i samma utrustning.

4.3.1 Beräkningar utifrån prognostiserad processmix för kvartal 4, 1996

En beräkning som gjorts för kvartal 4, 1996 är baserad på den processmix (mix av

tillverkningsflöden) som man idag skulle ha enligt planering. Bl a på grund av utrustningsproblem i etsen kommer man inte upp i dessa siffror. Inläggningstakten av de processer som ska analyseras är 99 satser/mån, vilket kan jämföras med senare simuleringar. Beräkningarna är sammanställda i diagram, bilaga 2, och i tabellform nedan. Det framgår att oxidetsutrustningarna är de utrustningar som är mest begränsande för produktionskapaciteten. Exponeringsutrustningen kommer på andra plats. Noteras bör att beräkningarna är baserade på operationstider utan hänsyn till tekniska problem i tillverkningen och sådana fördröjningar är vanliga i exponeringen.

Utrustningstyp Beläggning [%] Exponeringsutrustning 69 Metalletsutrustning (21A) 61 Metalletsutrustning (22A) 15 Oxidetsutrustning (21A) 78 Oxidetsutrustning (22A) 73 Ansipolyets 43 Nitridpassivering 63

Tabell 4.1 Statisk beläggningsberäkning för kvartal 4, 1996.

4.3.2 Beräkningar utifrån prognostiserad processmix för kvartal 1, 1998

En andra beräkning som gjorts är baserad på den prognostiserade processmixen för kvartal ett 1998. Man planerar att öka produktionstakten för fabriken successivt och den prognostiserade produktionsstakten är därför större 1998 än i nuläget. För att kunna jämföra hur processmixen inverkar på produktionskapaciteten har samma produktionstakt som i tidigare

kapacitetsberäkningar använts. Enbart processmixen är ändrad. Beräkningarna är sammanställda i diagram, bilaga 2, och i tabellform 4.2 nedan. Man kan se att oxid- och metalletsarna är de utrustningar som är mest begränsande för produktionskapaciteten. Man måste komma ihåg att omställningstider inte är medräknade och både metallets- och oxidetsarna har längre ställtider (rengöring) än övriga utrustningar. Etsarna kommer således belastas mer i förhållande till andra utrustningar än vad som syns i beläggningsberäkningarna.

Utrustningstyp Beläggning [%] Exponeringsutrusting 94 Metalletsutrustning (21A) 133 Metalletsutrustning (22A) 4 Oxidetsutrustning (21A) 113 Oxidetsutrustning (22A) 103 Ansipolyets 78 Nitridpassivering 79

Tabell 4.2 Statisk beläggningsberäkning kvartal 1, 1998.

Tolkas beräkningarna av beläggning för 1996 och 1998 med dess olika processmixar med hänsyn taget till de förenklingar som gjorts i beräkningarna kan man dra slutsatsen att exponering,

metallets och oxidets beläggs mest. Dessa utrustningar kommer därför att kartläggas noggrannast i simuleringsmodellen. Resultaten i de statiska beräkningarna kan jämföras med simuleringsresultat i kapitel 5.

4.4 Modellstruktur

Simuleringsmodellen byggdes upp i produktionssimuleringsprogrammet Automod, samtidigt som indata till modellen bestämdes. Det behövdes inte någon grafisk presentation i programmet för att få en överblick över produktionsflödet, utan den information som var intressant i simuleringarna kunde utläsas i produktionssimuleringsprogrammets rapporter. Simuleringsmodellen består av ett antal filer(kalkylblad) som är kopplade till varandra på ett bestämt sätt. Figuren nedan visar hur filerna som använts i simuleringsmodellen är kopplade till varandra.

Orderfil Wipsfil

Produktfil

Processfil Maskinfil Kalenderfil

Figur 4.1 Hur filerna är kopplade till varandra i simuleringsprogrammet.

I de olika filerna finns fördefinierade funktioner. Nedan följer en beskrivning av vilka funktioner som används i de filer som modellen innehåller.

ORDERFILEN INNEHÅLLER:

- Hur mycket och hur ofta man startar satser i produktionen av de olika processerna som betraktas i analysen. Andra processers påverkan som ej betraktas i analysen har tagits hänsyn till vid de utrustningar som anses vara mest begränsande för produktionskapaciteten.

WIPSFILEN INNEHÅLLER:

- En ögonblicksbild över var satser av de olika processerna befinner sig i produktionen då

simuleringen startar. Man använder sig av denna fil för att inte behöva köra så långa simuleringar innan det blir jämvikt i produktionen och för att det ska vara samma antal satser i produktionen som i verkligheten.

PRODUKTFILEN INNEHÅLLER:

- En definierad produkt för varje process. I verkligheten tillverkas flera olika produkter på varje process, vilket betyder att det är en liten chans att samköra satser av samma sort i

PROCESSFILERNA INNEHÅLLER:

- Vilka operationer som skall göras efter varandra i respektive process.

- Vilken maskinfamilj som ska användas vid varje operation. Alla utrustningar i en maskinfamilj kan inte alltid användas, vilket tagits hänsyn till i modellen.

- Produktionstid för varje operation. I produktionstiden ingår både ren maskintid och

hanteringstid. Maskintiden i olika bearbetningar är oftast konstant medan inspektioner, mätningar och hanteringstider kan variera. Variation av tider finns dock inte med i denna fil. Anledningen till detta är att information saknas.

- Utbyte för varje operation. Detta är en procentsats för hur många satser eller skivor som i genomsnitt klarar sig utan att det blir något fel på satsen under bearbetningen. I verkligheten kasseras hela satser och skivor vid olika operationssteg. I simuleringsmodellen har enbart hänsyn tagits till att skivor kasseras, ej att hela satser kasseras. Detta bortfall är koncentrerat till en enda operation, där det kasseras en viss procentandel skivor istället för att fördela bortfallet av skivor vid olika operationssteg.

- Omställningstider för maskiner. Vid behov görs en omställning.

MASKINFILEN INNEHÅLLER:

- Alla maskiner som används i processerna. För vissa operationer finns alternativ utrustning (parallella maskiner). Maskiner med samma funktion grupperas till en maskinfamilj.

- Vilken regel som maskinen arbetar efter. Regler som används i simuleringsmodellen är FIFO och SSU. Regeln FIFO innebär att satser produceras i den ordning de anländer till maskinen och SSU innebär att maskinen väljer att bearbeta först de satser framför maskinen som inte kräver

omställning av maskinen.

- Vilka batchmöjligheter som finns för varje maskin. Maximalt och minimalt antal satser som kan köras samtidigt i en maskin.

- Väntetid vid ”batchning”. Detta är en tid som är utsatt för maximal väntetid vid att vänta in till att en maskin är full. Det betyder att maskinen börjar bearbeta de satser som har ankommit till maskinen efter denna väntettid, trots att maskinen kan bearbeta fler satser samtidigt.

KALENDERFILERNA INNEHÅLLER:

”Skiftkalender” - kalendern definierar när maskinerna i produktionen kan utnyttjas till att bearbeta kiselskivor. Detta beror av när operatörerna är tillgängliga.

”Downkalender” - kalendern innehåller information om genomsnittliga tiden till fel och tiden för reparation på de olika maskinerna, samt hur dessa tider varierar.

”Underhållskalendern” - kalendern innehåller information om hur ofta man underhåller de olika maskinerna i genomsnitt och hur lång tid det tar i genomsnitt att underhålla maskinerna. Kalendern

4.5 Datainsamling

Datainsamlingen gjordes noggrannast för de utrustningar som är mest begränsande för

produktionskapaciteten. Enligt OPT ska flaskhalsarna styra produktionen och det är därför viktigt att dessa kartläggs noggrant i simuleringsmodellen. Tiderna som simuleringsmodellen bygger på är tider utan ”strul”. I tiderna ingår inte omarbetningar, fördröjningar till följd av brist på experter (processare) som avgör hur satser med fel ska behandlas samt tekniska problem som inte rapporteras in i databasen, vilken har använts som informationskälla för hur ofta och hur länge utrustningar har varit trasiga.

Innan insamlingen av tider kunde starta kartlades de olika processerna. De hjälpmedel som användes för att dela in processerna i operationssteg var databasen ”Promis”,

processinformationsbeskrivningar, tillverkningspersonal och övrig personal. Informationen om vilka utrustningar som används på de olika operationerna kommer från operatörer och övrig personal. Kunskapen om hur kiselkretsen är uppbyggd och hur det hänger samman med produktionsmetoderna var till stor hjälp vid kartläggningen. Efter kartläggningen följde tidsinsamlingen till simuleringsmodellen. Följande hjälpmedel har använts:

* Databasen Promis och processinformationsbeskrivningar. Dessa två hjälpmedel användes där det var möjligt. Den information som är tillgänglig i dessa informationskällor är rena maskintider samt hur ofta och hur länge utrustningarna är trasiga.

* Intervjuer med erfarna operatörer, processingenjörer och övrig personal gjordes där det saknades information i databasen Promis och processinformationsbeskrivningar. Information om hanteringstider och maskintider hämtades främst från denna källa. Det finns flera anledningar till att intervjuer används istället för tidsstudier. Datamaterialet som simuleringsmodellen kräver är väldigt omfattande, vilket gör att tidsstudier är för tidskrävande för att användas i stor omfattning. En annan anledning till att intervjuer använts är för att komma ifrån slumpmässighet och för att tiderna varierar mycket mellan olika tidsperioder p.g.a. att det uppstår olika problem i

utrustningarna. Dessutom ska tiderna inte innehålla fördröjningar till följd av de faktorer som beskrivits i början av avsnittet, vilket blir fallet vid tidsstudier.

* Uppmätning av tider gjordes då kunskap saknades hos erfaren personal. Denna metod användes främst vid insamling av hanteringstider. Fem värden mättes upp av operatörerna och medelvärdet användes i modellen.

Den kalender som innehåller hur ofta och hur länge utrustningarna är trasiga är hämtad från databasen Promis och tidsperioden som betraktats är januari-maj 1996. Anledningen till att den perioden valdes var att det var den senaste sammanhängande tidsperioden utan semesterstängt och med nuvarande förutsättningar avseende bl a maskinpark. Det är enbart en utrustning (nyaste exponeringsutrustningen) som man inte kan hämta information om under denna tidsperiod,

eftersom den köptes in senare. Denna utrustning har antagits ha samma ”downkalender” som en av de två utrustningarna som har liknande funktion. Det är den utrustning som har varit minst trasig som downkalendern är baserad på.