信息管理系统

1.5　信息管理系统

1.生产线系统基本要素

TFT阵列生产线主要包括工艺厂房，设备技术（设备选择、设备管理、设备技术保全），工艺技术（流程设置、技术规范、事件对应），制造技术（原料投入、节拍控制），动力支持（电源、供水、供气、供药），物流系统（采购、销售、库存、运输），行政系统（人力资源、情报信息），安全系统（消防、监控、警卫）和研发机构。

2.生产线信息管理系统配置

统一生产线系统基本元素的是企业的信息管理系统。TFT-LCD生产线的信息管理系统如图1.4所示，大致分为企业资源规划系统（enterprise resource planning，ERP），制造执行系统（manufacturing execution system，MES）、制造终端电子信息系统（electronic information，EI）和其他系统，如办公系统（office automation，OA）、企业核心数据系统（Master Index，MI）以及净化间门禁系统等。MES·EI总称为生产线系统。

图1.4　TFT-LCD生产线的信息化管理系统

在第5代以下的TFT生产线系统中，为了使生产活动效率更高，在TFT生产过程中将20块玻璃基板（Sheet）定义为一个批次，用英文Lot表示，如图1.5所示。一个Lot构成一个装载箱，用英文Cassette表示，一个Cassette中最多可以收纳20块玻璃基板，1Cassette＝1Lot。为识别Lot而设置的管理ID称为Lot No。生产线系统中，将作业信息的数据按Lot为单位进行管理。

图1.5　TFT阵列制品的基本单位Lot

（1）ERP系统：ERP系统从企业全局的角度对经营和生产进行全面计划，并实施企业资源的一体化管理。它以财务管理为核心，将资金流、物流与信息流加以有机结合，使整体价值链管理的概念得以实现。它集成了供应链管理功能，强调供应商、制造商与分销商之间的新型伙伴关系，支持企业后勤管理，形成对市场快速响应的能力。它强调企业流和半制成品的管理，通过对半制成品的管理实现企业的人员、财务、制造与销售之间的整合，重点控制生产计划、库存管理和成本控制，支持企业业务过程重组。ERP系统实现了企业信息集成和实时共享，加快了信息传递的速度，减少了信息处理的层次。使业务流程与信息化管理相匹配。

（2）MES系统：MES提供从接受订货到制成最终产品全过程的生产活动实现优化的信息。采用当前的和精确的数据，对生产活动进行初始化，及时引导、响应和报告工厂的活动，对随时可能发生变化的生产状态和条件做出快速反应，重点削减不会产生附加值的活动，从而推动有效的工厂运行和过程。MES改善设备运行、改善交货的及时性、加快库存周转、促进毛利和现金流的利用率。

TFT生产线的MES系统主要包括生产计划管理，工艺管理，生产进度管理，机械和零部件管理，在线监控，工程控制，设备控制和搬运控制。通过双向通信，提供整个企业的生产活动以及供应链中以任务作为关键因素的信息。MES系统强调的是当前视角，即精确的实时数据。

MES系统的主要功能如下：

●生产计划立案。以ERP的生产计划为基础确立具体的投入数据。

●工程控制。生成投入/入库报告。

●生成操作报告，结束或中止批次/屏（Lot/Panel）的操作开始状态。

●取消Lot/Panel的操作开始状态。

●发出工程指令，当前工程操作完成时决定下一工程。

●确定工程操作时间、超时自动停机。

●识别并控制特殊工程的运行、停止/保留、禁止、指定工程继续操作、指定特殊工程上的操作号机、部材、夹具等。

●分割/统合把1Lot分离成多个子Lot并使其整合。

●管理生产中各品种、各工程、各车间材料。

●进度管理。管理各品种、工程的操作进度、在制设备的进度、预定入库时间和延迟入库时间。

●管理处于保留状态或操作停滞状态的Lot/Panel。

●设备控制。指示设备进行必要的处置（Recipe）、收集设备的运行数据。

●在线监控。监控设备运行状况、管理生产设备、检查设备和搬送设备的运行状况。

●管理生产线设备报警等异常情况。

●确定品种和工程的Recipe。

●控制搬运。管理带存储功能的搬运通道（Stocker）内的基板装载箱（Cassette）在库信息、决定Cassette的搬运点（From To）、管理Cassette的搬运优先度。

●收集产品的操作履历、在制状况、已使用的部材的履历信息、缺陷与废弃、加工履历信息、设备的运行信息，并向WR等提供数据生成生产数据库，用Web检索服务（reporting Web based，WR）向数据中心提供收集到的各种信息。

●统计分析管理（statistical process control，SPC）。管理设备运行数据，判定设备是否正常，判定设备异常，以显示或Mail的方式发出预警通知。

（3）企业核心数据系统的主要功能是登录新的核心数据，并将登录内容向关联系统发送。修改既存的MI并将修改内容向关联系统发送。删除既存的废弃数据，并将删除内容向关联系统发送。

（4）制造终端电子信息系统：EI是生产线系统的主要组成部分。它的主要功能是设备的在线控制。包括对生产设备和测试设备、带存储功能的搬运通道（Stocker）系统和搬运设备的控制。

EI的主要功能：

●Cassette发出装载或卸载（Load/Unload）要求后，向MES发送满载Cassette（产品和非产品）和空载Cassette的搬入/搬出要求；

●将设备发出的操作询问、操作开始/完成/中止的数据、Online/Offline状态、设备发出的测试数据和生产加工数据发送给MES；

●将设备和搬送设备的接续状态和端口的Cassette在库状态报告给MES；

●将从MES收到的操作条件指令发送给设备；

●确认Stocker存储信息，将Stocker内Cassette在库数据以及Cassette下架出库或上架入库报告给MES；

●向Stocker发出特定端口的出库指示，特殊情况下强制Cassette从Stocker出库；

●将生产和测试设备端口发出的Cassette提起或卸下指令报告MES；

●控制Cassette执行或取消MES发出的搬运任务指令，向MES发送搬运设备中途变更搬运目的地要求，并控制搬运设备目的地变更的执行；

●将各种设备发出的警报指令或警报解除指令报告给MES。

3.TFT阵列制造的基本流程

TFT阵列制造的基本流程如图1.6所示，从玻璃基板投入开始，经过成膜—曝光的4次或5次循环，然后退火处理，宏观微观检查，入库，准备进入制屏工艺单元。TFT阵列制造的基本流程并不复杂。

图1.6　TFT阵列制造的基本流程

4.制品管理的基本规则

产品工艺过程信息的可追溯性是现代制造业的管理的重要内容。TFT制造业设计了可以自动读取的标识码（ID），对产品进行实物识别和跟踪。一般的标识方法如图1.7所示，采用3级标识，屏的标识（Panel ID）、基板标识（Sheet ID）和批次标识（Lot ID）。第1级屏的标识包括批次信息和基板信息（Lot ID＋Sheet ID＋Panel No），第2级标识包括批次信息和基板信息（Lot ID＋Sheet No），第3级标识是批次信息（Lot No）。根据生产线的规模，Lot ID可以设定8～10位数字，Sheet ID只需2位数字就可以了，因为一个Lot规定就是20块玻璃基板，而Panel No也只需要2位数字，因为一块基板能切割的Panel数量一般都在99块以内。例如707253331709表示2007年7月25日第333批次第17块基板的第9块屏。这样每一块屏就有了唯一的12位数字的身份证号码。

图1.7　TFT产品的识别方法