Kolaboratif Temiz Oda Uygulaması: Yonga Plakası Taşıma

Kolaboratif robotlar elektronik endüstrisinde temiz odalarda yer almaya başlıyor. Yonga plakası taşıma söz konusu olduğunda bu robotlar, güvenilirliğin yanı sıra, yüksek kalite ve güvenlik standartlarıyla müşterilerden geçer not alıyor. Böylece kolaboratif robotlar temiz odada otomasyonu bir üst seviyeye çıkarıyor.

KUKA müşterisi olan Infineon şirketinde 17 robot, yüksek verim, güvenlik ve hassasiyetle yonga plakası taşıyor

Hayır, silisyum plakalar aslında işbirlikçi ürünler değildir: 40 mikrometreye varan boyutlarıyla birçok silisyum plaka bir saçtan daha incedir ve aynı zamanda 150 - 300 milimetre arasında bir çapa sahiptir, ki bu da bir pizza büyüklüğüne karşılık gelir. Oldukça kırılgan bir materyal olduğundan dolayı elde tutulamaz. Birlikte kaset başına bir orta sınıf aracın değerinde olabilen bu hassas silisyum plakaların çipler haline gelmesi için üretimde 1200 proses adımından geçmeleri gerekir. Hem de her defasında farklı bir otomatik işlem istasyonuna taşınmaları gerekir. Çözüm yine LBR iiwa CR robotunda. Bu tür güç yarı iletkenleri Villach Avusturya'daki Infineon şubesinde üretilmekte ve örnek olarak otomobil, akıllı telefon, buzdolabı veya sunucu kümelerinde ve lokomotiflerin tahrik ünitelerinde kullanılmaktadır.

Hassas silisyum plakalar birlikte kaset başında bir orta sınıf araç değerinde olabilir.

Üretim, ameliyathane koşullarından bile daha temiz

Infineon, 1. kategorideki çiplerini Villach tesisinde salon 17’de temiz oda ortamında üretmektedir. Üretim gerekliliklerine göre: 28 litrede bir toz partikülünden daha fazlası bulunamaz. Bu miktar bir ameliyathanede izin verilenden çok daha azdır. Karşılaştırma amacıyla belirtelim: Çok temiz olarak kabul edilen dağ havasında bu tür bir hacimde 100,000 civarında partikül dolaşır. Çalışanlar için ise şu anlama gelmektedir: Üretim alanına sadece özel, bembeyaz, tüm vücudu saran koruyucu bir giysiyle özel bir hava hücresinden girebilirler. Ten ve saçlar dışarıya tek bir ölü hücrenin bile çıkamayacağı şekilde tamamen kapatılmalıdır. Dizüstü bilgisayarlar ve diğer teknik aletler oldukça detaylı temizlenmiş olmalıdır.

Infineon, Villach’da LBR iiwa CR tipi 17 temiz oda robotu kullanılıyor.

Temiz oda robotları yonga plakası taşıma uygulamasında güvenli bir ortak çalışma imkanı sağlar

Infineon Technologies Austria, Villach’da AMHS (Automated Material Handling System - Otomatik Malzeme İşleme Sistemi) alanında otomasyon ekip lideri olan Martin Moser, “Plakalarımız için bu inanılmaz hassas üretim koşulları göz önüne alındığında burada hangi taşıma teknolojisini kullanacağımızı çok dikkatli düşünmemiz gerekiyor”, şeklinde açıklıyor. “Plaka üretiminde birçok mobil ünitenin ve daima insanların etrafta olmasından dolayı, otomasyonda sadece, oldukça kompakt ve hassas olmasının yanı sıra insanlar ve makinelerin emniyetli şekilde birlikte çalışması için tasarlanan robotlar kullanılabilir. Hem de bu, koruyucu bir çit olmadan gerçekleşmelidir.

Hassas LBR iiwa CR, plakalama işlemede koruyucu çit gerektirmez.

Sistem iş ortaklarıyla çözüme doğru el ele

Geliştirme Mühendisi, “Böyle bir arayış içindeyken KUKA kolaboratif robotları dikkatimizi çekti” açıklamasında bulunuyor. Bu robotları ISO3’e göre, temiz odada plaka işlemeye yönelik çok özel gerekliliklere uygun hale getirmek oldukça yoğun bir öğrenme süreci olmuş. Bunun için Infineon’un otomasyon uzmanları sistem iş ortaklarıyla birlikte çalışmış. Bu sistem ortakları, KUKA’nın yanı sıra büyük ölçüde, montaj, kablolama ve üretimde kurulum için Mechatronic Systemtechnik GmbH uzmanlarından ve sistem kontrolü için Micado Automation GmbH programcılarından oluşmuştur.

Moser: “Eskiden plaka üretiminde robotlar için bir taslağa sahip değildik. Birlikte sistemleri tam olarak ihtiyaçlarımıza uygun hale getirdik. Bizler için KUKA için de olduğu gibi bu gerçekten çığır açıcı bir işti.” diye vurguluyor. Buna hafif yapılı robotların temiz odaya uygun hale getirilmesi de dahildi. Bu durum KUKA robotları için de “keşfedilmemiş bir alan” sayılırdı. Moser, “Tüm katılımcıların yapıcı, çözüm odaklı bir şekilde birlikte çalışması, otomatikleştirilmiş çip üretimi için ideal bir taşıma çözümüne sahip olmamıza önemli ölçüde katkı sağlamıştır.” diye ekliyor.

Lisa Ebner, başından itibaren temiz oda robotlarının otomatik üretim prosesine entegrasyonunda yer almıştır.

Yonga plakası taşıma uygulamasında milimetrik çalışma için mükemmel erişim alanı

Bugün birçok temiz odada 17 LBR iiwa CR robotu yılın 365 günü, her saat hizmette. Moser, temiz oda robotunun avantajlarını şu şekilde açıklıyor: “Oldukça kompakt, hareketli olan robotlar 14 kilograma kadar yük taşıyabiliyor, titreşimsiz çalışıyor ve yakalayıcı koluyla en dar alanda bile kendiliğinden milimetrelik çalışmalar yapıyor.” Buna ek olarak uygun erişim alanına sahip özel yedinci ekseni “geleneksel” 6 eksenli robotların yapamayacağı hassas ve açılı hareketler yapmasına izin veriyor.

KUKA robotu silisyum plakayı milimetrik kesinlik ile işlem odasına yerleştiriyor.

Milimetrik çalışmada etkileyici mükemmeliyet

Temiz oda robotları, değerli silisyum plakalarla dolu siyah kasetleri tek tek işlem adımlarına taşıyor, milimetrelik kesinlik ile bunları ilgili işlem odalarına yerleştiriyor ve daha sonra yeniden plakaları topluyor. Martin Moser, “En başından beri Villach’daki üretimimiz için özel bir çözüm istiyorduk. Bizim için başka bir şey söz konusu değildi.” şeklinde açıklıyor. “Bu nedenle sistemlerin entegrasyonunu biz kendimiz üstlendik. Burada bizim için KUKA geliştiricileriyle doğrudan paylaşım çok önemliydi. Her şeyden önce tüm sistemi nasıl kuracağımız ve daha sonra nasıl ‘öğreneceği’ konuları önem taşıyordu.”

Temiz oda robotları, silisyum plaka dolu siyah kasetleri tek tek işlem adımlarına taşımaktadır.

Mikroçiplerin üretimi için yapılabilecekler ve gerekenler arasında doğru denge

Martin Moser’in ekibinden Lisa Ebner, başından itibaren robotların silisyum plakaların otomatik üretim prosesine entegrasyonunda yer almıştır. Lisa Ebner temiz oda robotlarının gerçek bir destekçisi: “LBR iiwa CR’yi ilk kez gördüğümde çok etkilenmiştim: Robotun zarif, uyumlu hareketlerini saatlerce izleyebilirdim.” Otomasyon uzmanı sürekli üretim koridorlarında dolaşıyor, kontrol merkezinde sistemi kontrol ediyor ve üretimi mükemmelleştirmek için diğer seçenekleri araştırıyor. “Optimizasyon için teknik-fiziksel olarak mümkün olan ve üretim amaçlarımız doğrultusunda mantıklı olan arasında doğru dengeyi yakalamamız gerekiyor. Bizler daima ekonomik üretim için doğru ölçüyü bulmalıyız.”

Ekonomik bir üretim için Infineon daima olanaklar ve mantıklı seçenekler arasında doğru ölçüyü yakalamak zorunda.

Yarı iletken üretiminin geleceği için öğrenme prosesi

Infineon Austria, Villach’da üretim müdürü olan Bernd Steiner: “Şimdi öğrendiğimiz her şey, yarı iletken üretimi alanında otomasyonda bizi ileri bir seviyeye götürüyor.” şeklinde açıklıyor. Firma, Villach’daki tesisine 1.6 Milyar Euro yatırım yapmıştır. 2021’in sonunda burada güç yarı iletkenleri tam otomatik olarak üretilecektir. Steiner, “Amacımız Smart Factory’de performansı tam olarak gereken yere getirmektir” şeklinde açıklama yapıyor.

Örneğin akıllı telefonlar, ev aletleri ve otomobiller gibi günlük hayatta birçok uygulamada kullanıldığı üzere yarının enerji tasarruflu çipleri aynı zamanda veri sunucularında, tıbbi cihazlarda, güneş ve endüstriyel sistemlerde de kullanılacak. Böylece hayatımız daha kolay, güvenli ve çevre dostu hale gelecek.

Bernd Steiner, üretim müdürü, Infineon Austria, Villach