Effiziente Automatisierung in der Halbleiterfertigung: Implementierung einer 24/7-Vakuumkammer-Steuerung
- Lesezeit: 5 Min.
Um eine bestmögliche Gesundheitsversorgung zu gewährleisten, ist es entscheidend, dass klinische Systeme effektiv miteinander kommunizieren und nahtlos Daten austauschen können…
In der hochtechnologischen Welt der Halbleiterfertigung stellt die Automatisierung komplexer Prozesse eine fundamentale Herausforderung dar. Angesichts der Komplexität sowie der hohen Anforderungen an Präzision und Zuverlässigkeit bedarf es fortschrittlicher Lösungen. Für unseren Kunden haben wir eine umfassende Automatisierungslösung für die Steuerung einer rund um die Uhr betriebenen Vakuumkammer erfolgreich implementiert. Das beeindruckende Ergebnis dieses Projekts verdeutlicht das Potenzial moderner Automatisierungstechnik in der Halbleiterfertigung und unterstreichen unsere Kompetenz als zuverlässiger Partner für komplexe Automatisierungsprojekte.
Die Herausforderung
Automatisierung komplexer Prozesse in der Halbleiterfertigung
Die Automatisierung der Fertigungsprozesse in der Halbleiterproduktion stellt hohe Ansprüche und erfordert präzise, zuverlässige Lösungen. Im Mittelpunkt der Herausforderung stand die Entwicklung einer hochkomplexen Steuerung für Feldgeräte, die eine Vielzahl an Variablen und Logiken für den Betrieb von Messungen in Vakuumkammern umfasste. Ziel war die Schaffung einer Automatisierungslösung, die den 24/7-Betrieb von etwa 500 Hochleistungssensoren und Aktuatoren sicherstellt. Diese Lösung musste eine automatisierte Logik integrieren, die auf fortschrittlichen Algorithmen und Berechnungsmodellen basiert, um eine exakte Regelung und Steuerung zu gewährleisten.
Zudem galt es, die Versorgung kritischer Systeme, wie dem Vakuumsystem sowie Lastschleusen- und Türsystemen, mit verschiedenen Medien (z. B. Helium, Wasserstoff, Druckluft) effizient zu steuern. Dies erfordert ein tiefes Verständnis der spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie sowie die Fähigkeit, komplexe Automatisierungsfunktionen zu entwickeln und über mehrere Maschinenmodule hinweg zu implementieren.
Die Lösung
Einsatz von Siemens TIA Portal und SIMATIC S7-1518F für präzise Prozesssteuerung und virtuelle Validierung
Zur Bewältigung dieser anspruchsvollen Aufgabenstellung kam eine PLC-basierte (Programmable Logic Controller) Automatisierungslösung zum Einsatz, die komplexe Algorithmen, Prozesse und Logiken steuert. PLCs sind speicherprogrammierbare Steuerungen, die zur digitalen Steuerung und Regelung von Maschinen und Anlagen in Echtzeit genutzt werden. Für dieses Projekt wurde eine Lösung mit dem SIEMENS TIA Portal und dem SIMATIC S7-1518F implementiert, um eine präzise und zuverlässige Kontrolle aller beteiligten Komponenten sicherzustellen.
Das TIA (Totally Integrated Automation) Portal, eine Siemens-Engineering-Software, ermöglichte eine effiziente Konfiguration und Programmierung des Automatisierungsprojekts. Der SIMATIC S7-1518F, ein leistungsstarker und sicherheitszertifizierter PLC, übernahm die Steuerung der Zustandsüberwachung, Verriegelungslogiken und Fehlerbehandlung, basierend auf einem standardisierten und modularen Ansatz.
Bevor das System in Betrieb ging, erfolgte eine umfassende virtuelle Validierung mit der Siemens SIMIT Software. Diese Simulationsplattform erlaubte es, alle Steuerungslogiken und Abläufe vorab realitätsnah zu testen und zu optimieren, um potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Eine WinCC-Visualisierung wurde für die Steuerung der Reinraumprozesse entwickelt, um eine nahtlose Überwachung und Bedienung in Echtzeit zu ermöglichen.
Die Integration von Sensoren und Aktoren erfolgte gemäß dem vom Kunden vorgegebenen Entwicklungs-Framework. Dabei wurde besonderer Wert auf eine benutzerfreundliche und wartungsfreundliche Oberfläche gelegt, um den Betrieb und die Effizienz der Lösung langfristig zu gewährleisten.
Das Ergebnis
Fehlerquellen minimiert, Prozessstabilität maximiert: Erfolgreiche Implementierung eines vollautomatisierten Messsystems
Die erfolgreiche Implementierung eines vollautomatisierten Prozessablaufs zeichnet sich durch den Betrieb rund um die Uhr aus, um präzise Messungen in der Halbleiterfertigung zu ermöglichen. Die Herausforderungen, eine komplexe und hochvariante Steuerungslogik zu realisieren, wurden durch den Einsatz fortschrittlicher Automatisierungstechnologie und innovativer Softwarelösungen bewältigt. Das Projekt leistet damit einen entscheidenden Beitrag zur Effizienzsteigerung und Qualitätsverbesserung in der Halbleiterproduktion bei unserem Kunden.
Durch die virtuelle Validierung mit Siemens SIMIT wurde sichergestellt, dass die Inbetriebnahme des Systems nicht nur effizient, sondern auch fehlerfrei durchgeführt werden konnte. Potenzielle Probleme wurden bereits im Vorfeld identifiziert und behoben, was die Inbetriebnahme reibungslos und ohne unerwartete Komplikationen ermöglichte. Dies hat die Gesamtprojektzeit verkürzt und die Zuverlässigkeit des Systems weiter erhöht.
Die etablierte Lösung hat sich als äußerst zuverlässig erwiesen und ermöglicht eine durchgängige und präzise Steuerung einer komplexen Messzelle. Durch die Automatisierung konnte eine signifikante Verbesserung der Betriebseffizienz erreicht werden, indem menschliche Fehlerquellen minimiert und die Prozessstabilität maximiert wurden.
Dieses Projekt hat evosoft nicht nur als zuverlässigen Partner für unseren Kunden bei der Entwicklung eines vollständigen Automatisierungsmoduls mit umfassender Verantwortung etabliert, sondern auch die Fähigkeit demonstriert, einen stabilen und konsistenten Betrieb für das gesamte Messsystem zu gewährleisten. Es unterstreicht die Fähigkeit von evosoft, komplexe Automatisierungsaufgaben von der Konzeption bis zur vollständigen Implementierung zu übernehmen und dabei höchste Qualitätsstandards zu erfüllen.
Die enge Zusammenarbeit zwischen Auftraggeber und Technologiepartner nahm eine Schlüsselrolle ein, die essenziell für den Projekterfolg war. Durch das gemeinsame Verständnis der technischen Anforderungen und Ziele konnte eine Lösung realisiert werden, die genau auf die Bedürfnisse der Halbleiterfertigung zugeschnitten ist. Die Bereitstellung eines benutzerfreundlichen und leicht zu wartenden Systems gewährleistet zudem, dass das System nicht nur technisch fortgeschritten, sondern auch praktisch im täglichen Betrieb ist.
Zusammenfassend stellt das Projekt einen bedeutenden Meilenstein in der Automatisierung komplexer Fertigungsprozesse in der Halbleiterindustrie dar. Es illustriert die Leistungsfähigkeit moderner Automatisierungstechnologien und die Wichtigkeit einer strategischen Partnerschaft zwischen Technologieanbietern und Industrieunternehmen. Die umgesetzte Lösung ist ein Beispielmodell für ähnliche Herausforderungen in der Halbleiterindustrie und anderen Bereichen. Sie zeigt, wie innovative Automatisierungslösungen dabei helfen können, die Effizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit in der Produktion zu verbessern.
Jetzt mehr über diesen Use Case erfahren
Sie haben ähnliche Herausforderungen? Dann fragen Sie unsere Experten.