淺談?dòng)?jì)算機(jī)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(dòng)率、良率等方面，傳統(tǒng)的手動(dòng)操作，已經(jīng)無法應(yīng)對(duì)。大量的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、工藝、品質(zhì)管控信息需要處理，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而出，它的出現(xiàn)將上述信息以及對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造等進(jìn)行集成、協(xié)同、管理。

關(guān)鍵詞：液晶面板；自動(dòng)化；計(jì)算機(jī)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(jìn)行搬運(yùn)、制造，因此，需要大量的工業(yè)機(jī)器人及其相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。而計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是一個(gè)用于制造工廠的全自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)加工運(yùn)行以及生產(chǎn)信息進(jìn)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(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，從而保證系統(tǒng)的出色運(yùn)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(hù)，外形美觀、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、售后服務(wù)令人滿意的特點(diǎn)。

1 研究背景

“缺芯少屏”是我國電子行業(yè)長期以來的一個(gè)真實(shí)寫照。在液晶面板時(shí)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(diǎn)，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(tuán)有限公司與南京新工投資集團(tuán)有限責(zé)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(xiàng)目。項(xiàng)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(xiàng)卻依然依賴國外供應(yīng)商，任由國外供應(yīng)商出價(jià)。中電熊貓為擺脫這一被動(dòng)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(xiàng)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(cè)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(gè)月的艱苦奮戰(zhàn)，提前實(shí)現(xiàn)了投產(chǎn)，并且在產(chǎn)能、良率等關(guān)鍵指標(biāo)上達(dá)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(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)經(jīng)過美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的不斷探索、實(shí)踐、應(yīng)用、交流，逐漸趨向統(tǒng)一，對(duì)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的注釋也越來越豐富、越來越精準(zhǔn)。日本和美國在上個(gè)世紀(jì)八十年代主要著眼于計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)在產(chǎn)品研發(fā)、流水線運(yùn)行方面的功用。同一時(shí)期，德國則非常注重計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)在整個(gè)工業(yè)范圍的應(yīng)用。到了上個(gè)世紀(jì)八十年代中期，德國提出了關(guān)于計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的初步定義，得到了一定范圍的認(rèn)可。

德國提出的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的定義是：計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)輔助制造、輔助設(shè)計(jì)、輔助控制、輔助管理之間的信息，協(xié)調(diào)企業(yè)各個(gè)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(gè)世紀(jì)九十年代初，日本對(duì)計(jì)算機(jī)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(jìn)行優(yōu)化整合，而計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)則是這一整合產(chǎn)生的平臺(tái)，是實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)的系統(tǒng)。與此同時(shí)，美國也不甘落后，提出了對(duì)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的定義：利用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)提高應(yīng)對(duì)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(duì)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(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的定義，概括了一些基本要點(diǎn)：一是工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)是信息的收集、傳送、分析、下達(dá)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(duì)不同類型企業(yè)管理平臺(tái)，例如大賀集團(tuán)媒體中心（文化產(chǎn)業(yè)）、江蘇有線OSS運(yùn)營支撐平臺(tái)（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)產(chǎn)業(yè)）等的認(rèn)知，再回到中電熊貓液晶材料公司自動(dòng)化生產(chǎn)平臺(tái)（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(tuán)、江蘇有線的運(yùn)營平臺(tái)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(duì)中電熊貓液晶材料公司自動(dòng)化生產(chǎn)。只不過，區(qū)別在于這個(gè)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(tuán)、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(gè)企業(yè)的計(jì)算機(jī)集成制造方案的制定、實(shí)施、產(chǎn)生的效果也是不同的。因此，計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)因地制宜的不同的功能，會(huì)在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的模塊、運(yùn)營方式等方面有所差異?，F(xiàn)在對(duì)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的研究又有了新的進(jìn)展：計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)不再做簡單的收集、上傳、下達(dá)的動(dòng)作，而是作為一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)分析庫來實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息資源的共享，通過大數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)規(guī)劃出企業(yè)的運(yùn)營數(shù)據(jù)，指導(dǎo)生產(chǎn)的自動(dòng)進(jìn)行。當(dāng)然，企業(yè)的組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)資源的管理還是同以往一樣，相對(duì)獨(dú)立。不同的是，管理者可以在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)上從宏觀角度把握整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程，對(duì)每一道工藝進(jìn)行監(jiān)控。要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，需要不斷開發(fā)、充分利用先進(jìn)設(shè)備、前沿技術(shù)、優(yōu)秀人才，對(duì)每一道制程進(jìn)行分解、分析、優(yōu)化，根據(jù)產(chǎn)品的不同需要組織多個(gè)“專案小組”進(jìn)行攻關(guān)，減少無效勞動(dòng)。而且，在多個(gè)“專案小組”之間也要建立一個(gè)有共同標(biāo)準(zhǔn)的信息交換平臺(tái)，使這個(gè)平臺(tái)支持生產(chǎn)相關(guān)的所有流程。計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(gè)功能服務(wù)，從玻璃基板的導(dǎo)入開始，到各個(gè)工藝制程，再到檢查、修補(bǔ)制程，最后打包交付用戶，信息化管理自始至終跟隨，實(shí)時(shí)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳，由計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)分析后下達(dá)新的指令以提高產(chǎn)品的合格率。

參考文獻(xiàn)

[1]劉騰紅，孫細(xì)明.信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[M].科學(xué)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(jì)算機(jī)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(yùn)營管理。