淺談計算機集成制造系統(tǒng)在液晶面板生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘 要：隨著液晶面板行業(yè)的發(fā)展，競爭主要集中在稼動率、良率等方面，傳統(tǒng)的手動操作，已經(jīng)無法應(yīng)對。大量的生產(chǎn)、設(shè)計、工藝、品質(zhì)管控信息需要處理，計算機集成制造系統(tǒng)應(yīng)運而出，它的出現(xiàn)將上述信息以及對應(yīng)的計算機輔助設(shè)計、制造等進行集成、協(xié)同、管理。

關(guān)鍵詞：液晶面板；自動化；計算機集成制造

前言

高世代液晶面板由于玻璃基板大，無法使用人工進行搬運、制造，因此，需要大量的工業(yè)機器人及其相關(guān)設(shè)備進行控制。而計算機集成制造系統(tǒng)是一個用于制造工廠的全自動化系統(tǒng)，對生產(chǎn)加工運行以及生產(chǎn)信息進行控制，正好用于彩色濾光片的生產(chǎn)。該系統(tǒng)要求設(shè)計合理、技術(shù)先進，從而保證系統(tǒng)的出色運行。該控制系統(tǒng)操作起來應(yīng)該是高精度、高可靠性、反應(yīng)快速的，并且具有方便使用、操作和維護，外形美觀、結(jié)構(gòu)緊湊、運行穩(wěn)定、售后服務(wù)令人滿意的特點。

1 研究背景

“缺芯少屏”是我國電子行業(yè)長期以來的一個真實寫照。在液晶面板時代，掌握液晶面板的研發(fā)和制造，搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點，才能在新一輪全球競爭中擁有話語權(quán)，這是發(fā)展顯示產(chǎn)業(yè)和參與國際競爭的必然要求。在此情況下中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司與南京新工投資集團有限責任公司共同投資成立南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司，建設(shè)第六代TFT-LCD液晶面板生產(chǎn)線項目。項目總投資138億元，月投產(chǎn)量為9萬張玻璃基板，由夏普提供技術(shù)支持，先期導(dǎo)入紫外光垂直配向技術(shù)（UV2A）、單板復(fù)屏技術(shù)、綠色材料、節(jié)能及無公害處理等“十代線”技術(shù)。2011年3月，第六代TFT-LCD液晶面板生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，成為中國新型平板顯示產(chǎn)品重要的研發(fā)生產(chǎn)基地。在產(chǎn)能爬坡、良率改善的過程中，發(fā)現(xiàn)成本居高不下，并沒有顯示出液晶面板國產(chǎn)化的優(yōu)勢，經(jīng)過分析得出：彩色濾光片（Color Filter）在液晶面板制造中所占成本最大，而此項卻依然依賴國外供應(yīng)商，任由國外供應(yīng)商出價。中電熊貓為擺脫這一被動局面，下定決心將彩色濾光片國產(chǎn)化。這就是文章工程客戶方：中電熊貓CF項目建設(shè)指揮部（南京中電熊貓液晶材料科技有限公司），成立于2012年8月，注冊資本15億元，總投資35億元，主要為南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司提供彩色濾光片（Color Filter）產(chǎn)品，經(jīng)過16個月的艱苦奮戰(zhàn)，提前實現(xiàn)了投產(chǎn)，并且在產(chǎn)能、良率等關(guān)鍵指標上達到或超過國內(nèi)外同行領(lǐng)先水平。

2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

在過去的三十年里，計算機集成制造系統(tǒng)經(jīng)過美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達國家的不斷探索、實踐、應(yīng)用、交流，逐漸趨向統(tǒng)一，對計算機集成制造系統(tǒng)的注釋也越來越豐富、越來越精準。日本和美國在上個世紀八十年代主要著眼于計算機集成系統(tǒng)在產(chǎn)品研發(fā)、流水線運行方面的功用。同一時期，德國則非常注重計算機集成制造系統(tǒng)在整個工業(yè)范圍的應(yīng)用。到了上個世紀八十年代中期，德國提出了關(guān)于計算機集成制造系統(tǒng)的初步定義，得到了一定范圍的認可。

德國提出的計算機集成制造系統(tǒng)的定義是：計算機集成制造系統(tǒng)協(xié)調(diào)計算機輔助制造、輔助設(shè)計、輔助控制、輔助管理之間的信息，協(xié)調(diào)企業(yè)各個部門之間的電子數(shù)據(jù)，使之協(xié)同工作，集成產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的工藝、技術(shù)、管理等功能。經(jīng)過十年的發(fā)展，上個世紀九十年代初，日本對計算機集成制造系統(tǒng)的定義是從企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略角度考慮，將產(chǎn)品的研發(fā)、制造、銷售、售后進行優(yōu)化整合，而計算機集成制造系統(tǒng)則是這一整合產(chǎn)生的平臺，是實現(xiàn)效率最優(yōu)的系統(tǒng)。與此同時，美國也不甘落后，提出了對計算機集成制造系統(tǒng)的定義：利用計算機集成制造系統(tǒng)提高應(yīng)對各種需求的能力，提高生產(chǎn)效率。由此可見，無論在工業(yè)生產(chǎn)上有多少差異，對效率的追求始終沒有改變過。在這樣百家爭鳴的形勢下，歐洲也不愿意一直默默無聞，他們總結(jié)了美、日、德有關(guān)計算機集成制造系統(tǒng)的定義，概括了一些基本要點：一是工業(yè)生產(chǎn)的實質(zhì)是信息的收集、傳送、分析、下達指令的過程；二是所有有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的體系是需要整體考慮。

3 采用的技術(shù)路線

通過對不同類型企業(yè)管理平臺，例如大賀集團媒體中心（文化產(chǎn)業(yè)）、江蘇有線OSS運營支撐平臺（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)產(chǎn)業(yè)）等的認知，再回到中電熊貓液晶材料公司自動化生產(chǎn)平臺（制造產(chǎn)業(yè)）上來，研究制造部門下設(shè)職能科室的需求，我們發(fā)現(xiàn)同大賀集團、江蘇有線的運營平臺一樣需要一種整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所屬功能擁有諸多變量的系統(tǒng)來應(yīng)對中電熊貓液晶材料公司自動化生產(chǎn)。只不過，區(qū)別在于這個變量是銷售數(shù)據(jù)，是用戶工單，還是工藝參數(shù)罷了。

比較大賀集團、江蘇有線、液晶材料公司，可以發(fā)現(xiàn)，不同類型的企業(yè)（文化、網(wǎng)絡(luò)、制造），有著不同的企業(yè)架構(gòu)、工作流程、不同的信息資源，所以各個企業(yè)的計算機集成制造方案的制定、實施、產(chǎn)生的效果也是不同的。因此，計算機集成制造系統(tǒng)需要在不同類型、架構(gòu)、流程、資源、基礎(chǔ)的企業(yè)實現(xiàn)因地制宜的不同的功能，會在計算機集成制造系統(tǒng)的模塊、運營方式等方面有所差異?，F(xiàn)在對計算機集成制造系統(tǒng)的研究又有了新的進展：計算機集成制造系統(tǒng)不再做簡單的收集、上傳、下達的動作，而是作為一個龐大的數(shù)據(jù)分析庫來實現(xiàn)企業(yè)信息資源的共享，通過大數(shù)據(jù)分析，自動規(guī)劃出企業(yè)的運營數(shù)據(jù)，指導(dǎo)生產(chǎn)的自動進行。當然，企業(yè)的組織機構(gòu)、企業(yè)資源的管理還是同以往一樣，相對獨立。不同的是，管理者可以在計算機集成制造系統(tǒng)上從宏觀角度把握整個生產(chǎn)進程，對每一道工藝進行監(jiān)控。要實現(xiàn)這樣的目標，需要不斷開發(fā)、充分利用先進設(shè)備、前沿技術(shù)、優(yōu)秀人才，對每一道制程進行分解、分析、優(yōu)化，根據(jù)產(chǎn)品的不同需要組織多個“專案小組”進行攻關(guān)，減少無效勞動。而且，在多個“專案小組”之間也要建立一個有共同標準的信息交換平臺，使這個平臺支持生產(chǎn)相關(guān)的所有流程。計算機集成制造不僅僅是數(shù)據(jù)的共享，還將涉及人員與企業(yè)架構(gòu)的功能集成和優(yōu)化。

4 結(jié)束語

綜上所述，將計算機集成制造系統(tǒng)應(yīng)用于液晶面板生產(chǎn)，是為了高效率地為液晶材料公司制造部的各個功能服務(wù)，從玻璃基板的導(dǎo)入開始，到各個工藝制程，再到檢查、修補制程，最后打包交付用戶，信息化管理自始至終跟隨，實時將生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳，由計算機集成制造系統(tǒng)分析后下達新的指令以提高產(chǎn)品的合格率。

參考文獻

[1]劉騰紅，孫細明.信息系統(tǒng)分析與設(shè)計[M].科學出版社.

[2]高林，周海燕.管理信息系統(tǒng)與案例分析[M].人民郵電出版社.

作者簡介：黃小昆（1988，10-），男，江蘇南京，南京中電熊貓液晶材料科技有限公司，工程師，從事CIM（計算機集成制造系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)、MIS（管理信息系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、建設(shè)和運營管理。