Cobotok: A szilíciumszeletek mozgatásának új módja a tisztatérben

A cobot-ok bevonulnak az elektronikai ipar tisztatereibe. A szilíciumszelet-mozgatás során az ügyfelek megbízhatóságukat és a legszigorúbb min?ségi- és biztonsági szabványoknak való megfelelést díjazzák. A cobot-ok így a tisztatérben végzett automatizálást új szintre emelik.

A KUKA ügyfelénél, az Infineon cégnél 17 érzékeny szilíciumszelet-mozgató robot gondoskodik a hatékonyságról és a biztonságról

Nem, a szilíciumszelet nem igazán kollaboratív termék: Akár 40 mikrométeres vastagságukkal a szilíciumszeletek vékonyabbak a hajszálnál, de átmér?jük 150-300 milliméter, így méretük eléri egy pizzáét. Rendkívül t?rékeny anyag, amelyet nem tudunk és nem is akarunk a kezünkben tartani. Hogy az ilyen (kazettánként ?sszesen egy k?zépkategóriás autó árával egyenérték?) érzékeny szíliciumszeletekb?l chip legyen, a gyártás során akár 1200 folyamatlépésen kell áthaladniuk. és minden alkalommal egy másik automatizált megmunkáló állomásra kell ?ket szállítani. Teljes mértékben az LBR iiwa CR robotnak való eset. Az Infineon Ausztriában található, villach-i telephelyén olyan nagyteljesítmény? félvezet?ket gyártanak, melyeket például az autókban, okostelefonokban, h?t?szekrényekben vagy szerverfarmokon és mozdonyon meghajtóegységeiben használnak.

Az érzékeny szíliciumszeletek értéke kazettánként összesen egy középkategóriás autó árával lehet egyenérték?.

A gyártás tisztább k?rnyezetben t?rténik, mintha a m?t?ben lennénk

A villach-i gyár 17. csarnokában az Infineon 1. kategóriás tisztatér-k?rnyezetben gyártja a chipeket. A gyártásra vonatkozó k?vetelmények tekintetében ez a k?vetkez?ket jelenti: 28 liter leveg?ben nem lehet t?bb egyetlen porrészecskénél. Ez jelent?sen kevesebb, mint ami a m?t?kben megengedett. ?sszehasonlításképpen: A kül?n?sen tisztának min?sül? hegyi leveg?ben ekkora térfogatú leveg?ben k?zel 100000 részecske kering. A munkatársak számára ez az alábbiakat jelenti: A gyártást csak speciális, virágszirom-fehér, teljes testet eltakaró véd?felszerelésben lehet megk?zelíteni egy speciális légzsilipen keresztül. A b?rt és a hajat teljesen be kell fedni, hogy a b?rlemezkék ne juthassanak ki. A laptopokat és egyéb m?szaki eszk?z?ket el?tte gondos tisztításnak kell alávetni.

A villach-i Infineon cégnél 17 darab LBR iiwa CR típusú robotot használnak.

A tisztatér-robotok gondoskodnak a veszélymentes együttm?k?désr?l a szíliciumlapok mozgatása során

?A szilíciumszeletek ennyire érzékeny gyártási k?rülményei mellett nagyon át kell gondolnunk, hogy milyen szállítási technológiát alkalmazunk”, magyarázza Martin Moser, az ausztriai Villach-ban m?k?d? Infineon Technologies AMHS (Automated Material Handling System) részlegének automatizálásért felel?s csoportvezet?je. ?Mivel a szilíciumszelet-gyártásban kül?nb?z? mobil egységek mellett emberek is folyamatosan mozgásban vannak, az automatizáláskor csak olyan robotok j?nnek szóba, amelyek kiemelked?en kompaktak, érzékenyek, valamint az ember és a gép veszélytelen együttm?k?désére alakítottak ki. és mindezt mindenféle véd?kerítés nélkül.”

Az érzékeny LBR iiwa CR-nek a szilíciumlapok mozgatása során nincs szüksége véd?kerítésre.

Kéz a kézben a rendszerpartnerekkel a megoldás felé

?A keresés során figyeltünk fel a KUKA cobot-okra”, meséli a fejleszt?mérn?k. Kifejezetten intenzív volt az a tanulási folyamat, melynek során ezeket az ISO3 szerinti robotokat úgy alakították át, hogy a szilíciumszeletek tisztatérben végzett mozgatására vonatkozó speciális k?vetelményeknek is megfeleljenek. Ennek során az Infineon automatizálási szakért?i kéz a kézben dolgoztak együtt a rendszerpartnerekkel. A KUKA mellett els?sorban a Mechatronic Systemtechnik GmbH szakért?i vettek részt az ?sszeszerelésben, huzalozásban és a gyártásba való telepítésben, valamint a Micado Automation GmbH programozói feleltek a berendezés vezérléséért.

?A szílicumszeleteket gyártó robotnál nem volt kék képerny?s leállás. A rendszereket k?z?sen alakítottuk ki, pontosan az igényeink szerint. Ez igazi útt?r? munka volt, számunkra és a KUKA számára is”, meséli Moser. Ebbe az is beletartozott, hogy a k?nny?építés? robotokat alkalmassá kellett tenni a tisztatérben végzett munkára. Ez a KUKA robotoknál is ?járatlan f?ld” volt. ?Valamennyi résztvev? konstruktív, megoldás-orientált együttm?k?dése jelent?sen hozzájárult ahhoz, hogy most már rendelkezünk egy ideális szállítási megoldással az automatizált chip-gyártáshoz”, mondja Moser.

Lisa Ebner kezdett?l fogva nyomon követte a tisztatér-robotok integrációját az automatizált gyártási folyamatba.

T?kéletes hatótáv a szilíciumszeletek milliméterre pontos mozgatásához

Ma t?bb tisztatérben 17 darab LBR iiwa CR?típusú robot végzi a munkáját, egész nap, az év 365 napján. ?Rendkívül kompaktak, mozgékonyak, akár 14 kilogramm terhet is elbírnak, rezgések nélkül m?k?dnek és a megfogókkal milliméterre pontos feladatokat is képesek elvégezni a legsz?kebb helyen”, hangsúlyozza Moser a tisztatér-robotok el?nyeit. Kül?n?sen a megfelel? hatótávval rendelkez?, kiegészít? hetedik tengely teszi lehet?vé a finommozgású és sarkos mozgások kivitelezését, melyek a ?hagyományos” 6-tengelyes robotok számára nem lehetségesek.

A KUKA-robot milliméterre pontosan helyezi a szilíciumszeletet a megmunkáló kamrába.

A milliméteres munkákban kiemelked?en magas t?kéletesség??

így a tisztatér-robotok lassan zümm?gve szállítják az értékes szilíciumszeletekkel teli fekete kazettákat az egyes megmunkálási fázisokhoz, milliméterre pontosan behelyezik ?ket az adott megmunkálási kamrába, majd utána ismét elveszik a szeleteket. ?Kezdett?l fogva a villach-i gyártásra testre szabott megoldást szerettünk volna. Semmi más nem j?tt számításba”, magyarázza Martin Moser. ?A rendszerek integrációját ezért magunk vállaltuk. Ennek során a KUKA fejleszt?ivel való k?zvetlen kapcsolat nagyon fontos volt – els?sorban azért, hogyan tudjuk a teljes rendszert beállítani és kés?bb majd hogyan ’tanul’.”?

A tisztatér-robotok a szilíciumszeletekkel teli fekete kazettákat az egyes megmunkálási fázisokhoz szállítják.

A megcsinálható és a szükséges k?zti helyes egyensúly a mikrochipek gyártásában

A Martin Moser csapatában dolgozó Lisa Ebner kezdett?l fogva nyomon k?vette a robotok integrációját a sziliciumszeletek gyártásának automatizált gyártási folyamatába. Lisa Ebner valósággal megszállottja a tisztatér-robotoknak: ?Amikor el?sz?r megpillantottam az LBR iiwa CR robotot, azonnal teljesen lelkes lettem: órákig tudtam volna nézni a robot lágy, harmonikus mozgását.” Az automatizálási szakért? folyamatosan járkál a gyártósorok k?z?tt, ellen?rzi a rendszerek vezérl?pultjait és tovább keresi a gyártás t?kéletesítésének további lehet?ségeit. ?Az optimalizálás során meg kell találnunk a megfelel? egyensúlyt a m?szakilag és fizikailag lehetséges és a saját gyártási céljaink szempontjából értelmes megoldások k?z?tt. Mindig meg kell találni a gazdaságos termeléshez szükséges helyes mértéket.”

A gazdaságos termeléshez az Infineon feladata megtalálni a helyes mértéket a lehetséges és az értelmes megoldások között.

Tanulási el?rehaladás a félvezet?-gyártás j?v?je felé

?Minden, amit most tanulunk, továbbvisz bennünket. A félvezet?-gyártás területén használt automatizálás k?vetkez? szintjére”, mondja Bernd Steiner, a villach-i székhely? Infineon gyártásigazgatója. A vállalat 1,6 milliárd eurót fektet be az ausztriai Villach-ban található telephelyébe. 2021 végén itt teljesen automatikusan fognak készülni a nagyteljesítmény? félvezet?k. ?Célunk az, hogy az Okos Gyárban a teljesítmény pontosan oda irányítsuk, ahol szükség van rá”, magyarázza Steiner.?

A jöv? energiatakarékos chipjeihez, melyek sokféle mindennapos alkalmazásban jelennek meg: okostelefonok, háztartási készülékek, autók, vagy adatszerverek, orvostechnikai eszközök, napenergia- vagy ipari telepek. Hogy életünket egyszer?bbé, biztonságosabbá és környezetbarátabbá tegyék.

Bernd Steiner, a villach-i székhely? Infineon gyártásigazgatója