автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Алгоритмизация и управление специальным технологическим оборудованием интегрированного производства РЭС

кандидата технических наук
Кириллов, Юрий Владимирович
город
Воронеж
год
1996
специальность ВАК РФ
05.13.07
Автореферат по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Алгоритмизация и управление специальным технологическим оборудованием интегрированного производства РЭС»

Автореферат диссертации по теме "Алгоритмизация и управление специальным технологическим оборудованием интегрированного производства РЭС"

На правах рукописи

йфшиов Юрий Владимирович

16

МГСЙГПЛЭЛЦИЯ й ПРАВЛЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНА . ТЕЗШОЛОГИЧЕСККМ ОБОРУДОВАНИЕМ ИНТЕГРИРОВАННОГО . ПРОИЗВОДСТВА^ РЭС

Специальность -Об. 13.07 - Автоматизация технологических процессов и производотз ■ (промышленность)

Автореферат диссертации на аоиокание ученой степени кандидата технических наук.

Воронеж-199б

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете г.Воронеж

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профеооор

Петровский В.С.. . - ' кандидат технических наук, доцент Юра сов В.Г.

Ведущая организация АООТ ОКБ иЦроцеооор"(г.Варонеж)

Защита состоится 15, №. 1996 г. в 14 ча со в "на заседании диссертационного совета Д 063.81.02 при Воронежском государственном техническом университете по адреоу: 394026, г.Воронеж, Московский проспект, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан

«

Ученый секретарь диооертацяонного оовета

« 1Ч » февраля 1996 г.

Львович Я. В,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современных экономических условиях особую важность приобретает обшегосударственная задача увеличения объемов выпуска^ а также улучшения качества радиоэлектронных средств (РХ), включающих используемые при их изготовлении изделия элементной базы. К РЭС следует также отнести и изделия бытовой видеотехники.

Решение данной задачи связано с необходимостью повышения эффективности действующих производств на основе внедрения автоматизированного технологического оборудования, интегрированного в рамках локальных гибких производственных систем.

Производство РЗС представляет сложную технологическую систему, в состав которой входят автономные гибкие производственные системы изготовления элементной базы и узловой сборки и обработки, взаимодействующие посредством соответствующих элементов транспортно-накопительной системы с конвейерными системами заключительной сборки изделия. Особое место в производстве РЭС занимает изготовление элементной базы, номенклатура которой постоянно расширяется, включая широкий перечень интегральных схем ГИС', в том числе большие (БИС) и сверхбольшие схемы (СБИС).

Следует аткетить, что в структуре производства РХ присутствует ряд технологических процессов СТП), не реализуемых существущим автоматизированным промышленным технологическим оборудованием, что требует создания соответствующих специальных средств их автоматизации.

К таким ТП, в частности, относятся технологические процессы газофазного осаждения тонких диэлектрических и поликристаллических пленок, используемых в производстве ШС и СБИС, а такае процессы УФ-сушки и ИК-пайки, в значительной мере оказывающие влияние на качество РЭС, а также на уровень их эксплуатационной надежности. Кроме того, практическую значимость имеет дальнейшее совершенствование управления гибкой производственной системой сборки печатных узлов, представляющей сложную, с позиций математического описания и анализа технологическую систему, ввиду того, что здесь материальные потоки подвержены одновременному воздействию как операций сборки, так и операций обработка« Все это требует проведения исследований в

п

области моделирования и • оптимизации параметров технологии >-ских объектов и систем в рамках гибкого интегрированного производства.

Таким образом, актуальность теш продиктована необходи- ■ ыоотью обеспечения высокой эффективности функционирования автоматизированного оборудования и производства РЗС на всех его структурных уровнях.

Тематика диссертации связана о реализацией соответствующих разделов "Комплексно-целевой программы по созданию автоматизированных и автоматических производств на предприятиях отрасли в 1986 - 1996 гг." и "Комплексной программы развития производства товаров народного потребления и сферы услуг на 1988 - 2000 годы", соответствует научному направлению Воронежского государственного технического университета "Разработка САПР, роботов, ГАП".

Цель и задачи исследования. Целью диссертации является разработка моделей и алгоритмов управления специальным технологическим оборудованием производства РЭС в условиях гибкого интегрированного производства.

Исходя из данной цели, в работе определены следующие задачи исследования:

1. Системный анализ структуры компьютерно-интегрированного производства РЗС, на примере бытовой видеотехники, определяющий требования к уровню автоматизации локальных технологических объектов и оиотем.

2. Разработка формализованного - описания технологически процессов газофазного осаждения тонких диэлектрических и по-ликристашшческих пленок, а также ИК-пайки как ооновы лоотрое-ния математических моделей рационального управления.

3. Алгоритмизация рационального управления режимами работы специального технологического оборудования гибкого интегрированного производства РЭС.

4. Разработка средств моделирования и управления гибкой производственной оиотемой оборки печатных уэлов.

Б. Разработка средств прикладного программного обеспечения оиотемы управления специальным технологичеоким оборудовав нием гибкого интегрированного производства РЭС. '

б. Разработка оредотв управления автоматизированным опец-технологичеоким оборудованием для процессов осаждения тонких

диэлектрических и поликриоталлических пленок, УФ-сушки и ЯК-пайки, сборки печатных узлов.

---------7. Реализация-разработанных средств управления и спецтех-

нологического оборудования в производственных условиях.

Методы иооледования. В работе использованы методы системного анализа, теории графов, теории автоматического управления, теории математического моделирования, математического программирования.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

модели технологических процессов газофазного' осаждения тонких диэлектрических и поликриоталлических пленок, процесса ИК-пайки, базирующиеся на фундаментальных физико-химических законах, позволяющие определить необходимые параметры управ-

ттсшиа;

> ,

алгоритмы рационального управления специальным автоматизированным оборудованием, обеспечивающие его интеграцию в рамках гибких производственных систем;

имитационная модель гибкой производственной системы сборки печатных узлов, отличающаяся воспроизведением в рамках обобщенной моделирующей процедуры технологических процессов сборки и обработки;

оптимизационная модель задачи управления гибкой производственной системой сборки печатных узлов, обеспечивающая формирование рациональных технологических режимов;

элементы прикладного программного обеспечения системы управления специальным технологическим оборудованием интегрированного производства РЭС. .

Кроме того, в работе предложен ряд оригинальных техниче* -ских решений, положенных в основу конструкций соответствующего специального автоматизированного оборудования, защищенных ав- ■ торскими свидетельствами. "

Практическая ценность. Предложенные в работе модели и алгоритмы положены в основу'при разработке специального оборудования, реализующего технологические процессы изготовления элементной базы и РЭС: осаждения тонга« диэлектрических и поликриоталлических пленок, УФ-сушки и ИК-пайки и сборки компонентов печатных узлов.

Внедрение в рамках локальных гибких проиэввдственных сис-

тем целого ряда ароматизированных комплексов на базе 1Б единиц спецтехнологического оборудования обеспечило высокий уровень эффективности и качества функционирования гибких производств в НПО "Электроника". Это позволило в три раза увеличить производительность труда.и повысить до двух раз надежность серийно выпускаемых" видеомагнитофонов серии "Электроника", повысить процент выхода годных выпускаемых БИС и СБИС.

Теоретические и практические результаты работы могут быть использованы при решении вопросов автоматизации ' производств изделий электронной техники и радиотехнической аппаратуры.

Основные результаты работы реализованы в НПО "Электроника" в рамках локальных гибких производственных оиотем изготовления элементной базы и РЭС, в чаотнооти, видеомагнитофонов различных моделей, что подтверждено. соответствующим актом внедрения.

Годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертации составил более 76 миллионов рублей в ценах 1994 года за счет повышения производительности труда и качества работы соответствующих локальных гибких производственных оиотем.

Апробация работы. Ооновные положения диооертации докладывались и обсуждались на Всесоюзной научно-технической конференции "Физико-термическое оборудование и автоматизация технологических процессов" . {Москва, 1980) ¡ отраслевой конференции "Полупроводниковые отруктуры о диэлектрической изоляцией и ИС на их основе", ■ (Воронеж, 1084). . j конференции "Современное состояние и перспективы развития техники контрольно-измерительного и испытательного оборудования", . (Воронеж, 1986 ); конференции "Современное ооотояние и перспективы разработки оборудования для поверхностного монтажа", . (Нижний Новгород, 1992) j научно-технической конференции "Состояние и лути повышения надежности видеомагнитофонов", :{Воронеж, 1994), .« а также на научных семинарах кафедры ABC ВТ ТУ.

Публикации. По теме диооертации опубликовано 17 работ, в том числе 3 автороких свидетельства". .

Личный вклад автора. Ооновные результаты работы получены лично автором. Автором разработаны модели технологических процессов, алгоритмы и оредотва управления. Под руководстве»! и непосредственном участии автора разработано опецтехнологиче ское оборудование и автоматизированные комплексы для гибкого

Б

интегрированного производства РЭС.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения,изложенньогна-160 страницах машинописного текста, описка литературы из 101 наименования, приложений на 10 страницах, содержит 28 рисунков и 5 таблиц.

_ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во, введении обосновывается актуальность работы, формулируются цель и задачи работы, показаны научная новизна и значи-иость работы, приведены сведения об апробации результатов.

В первой главе рассмотрены пути повышения эффективности производства радиоэлектронных "средств. • Определены особенности функционирования гибкого интегрированного производства рас, включающих и элементную базу, проведен анализ отруктуры компьютерно-интегрированного производства РЭС, на примере производства бытовой видеотехники. Особенностями гибкого интегрированного производства РЭС являютоя его многономенклатурностъ и большое многообразие технологических процессов, включающих сложные химические, физико-термические, прецизионные процессы, характеризующие производство элементной базы и изготовление РЭС.

Основные требования многономенклатурного производства РЭС заключаются ^ непрерывном обновлении выпускаемой продукции и необходимости высокой эффективности производства," в сочетании о быстрой переналаживавмоетью.

Обеспечение этих требований невозможно без разработки алгоритмов управления -автоматизированным спецтехнологичеоким оборудованием и создания на их основе гибких производственных оиотем.

Показано, что эффективность производства РЭС, на примере бытовых видеомагнитофонов, зависит от качеотва элементной базы, а частности от качества КС.

Процессы осаждения тонких диэлектрических и поликриотал-аичеекях пленок из газовой фазы определяют качество ' полупроводниковых структур ИС. В связи с чем возникла необходимость в моделировании этих процессов для разработки автоматизированного модуля осаждения тонких диэлектрических и поликристалличе -ких "пленок при пониженном давлении.

Постоянное обновление выпускаемой продукции, широкая но-

в

менклатура применяемых ЭРЭ требует .проведения работ, по автоматизации сложных процессов сборки печатных узлов, чей и обусловлена разработка как оредотв управления, так и автоматизированного спецтехнологического оборудования для ГАУ универсальной установки различных типов ЭРЭ.

ГАУ универсальной установки о управлением от ЭВМ выполнен на базе автоматизированного комплекса подготовки и монтажа ЭРЭ на печатные платы, в ооотав которого включены АРМы, обеспечивающие автоматизированную установку ЭРЭ на печатные платы. Такой ГАУ необходим в серийном производстве РЭА для оборки печатных узлов совмеотно о автоматическими линиями установки ЭРЭ и обеопечивает переналаживаемость ГПС оборки ПУ в условиях многономенклатурного производства.

При этом потребовалась разработка оиотемы управления АРМами в рамках ГАУ., а также средств моделирования и управления гибкой производственной оистемой оборки печатных узлов.

Для подготовки выводов ЭРЭ на ГАУ универсальной уотаяовки разработаны автоматы подготовки. Сборка печатных узлов по технологии поверхноотного монтажа требует применения специального технологичеокого оборудования. Основными процеооами в технологии сборки печатных узлов являютоя операции УФ-оушки и Ж-пайки печатных узлов.

Анализ функциональной отруктуры компьютерно-интегрированного производства РЭС позволил определить требования, предъявляемые к гибкой производственной системе оборки печатных увлов о точки зрения синхронизации ее элементов на уровне материальных и информационных потоков.

Проведенный анализ функционирования интегрированного про- . изводотва РЭС позволил обоановать цели и задачи данной работы.

Вторая глава посвящена разработке и моделирование технологических процессов производства элементной, базы и РЭС как объектов автоматизации. Рассмотрено моделирование процеооов осаждения диалектричеоких и поликристалличеоких пленок при пониженном давлении для производства ИС и процесса ИК- пайки для сборки, печатных узлов по технологии поверхноотного монтажа.

Сущнооть метода осаждения слоев из газовой фазы состоит в том, что на поверхности, нагретой до веданной температуры,. 8 результате многофазного процеооа образуется твердый продукт в виде тонкой пленки. Взаимодействие отдельных составляющих

процессов газофазного осаждения диэлектрических и поликристаллических .пленок при пониженном давлении представлено моделью, в которой определены маршруты их протекания и позволяющей формализованное описание этих процессов.

Формирование интегрированной"модели процессов осаждения при пониженном давлении представляется на основе уравнения распределения концентрации активных компонентов в реакторе (рис.1), которое в стационарных условиях запишется:

О!?2^'- У^С! + <11 - 0, (1)

где Б! - коэффициент диффузии ^го компонента; С^ - концентрация активного компонента; У* - вектор скорости движения компонента;. 41 - скорооть образования компонента.

В зазоре между пластинами принимается У-р, и из уравне-шя (1) получаем:

С4 + <11 - 0 . (2)

Модель определяет отклонения значений скорости осаждения 1а пластине для пленок, процессы осаждения которых протекают Ю". различил» маршрутам.

Скорость осаждения представляет собой вел1гчину, зависимую 1Т технологических и конструктивных параметров системы.

В контурв управления специальным технологическим оборудо-анием газофазного осаждения тонких диэлектрических• и полик-исталлич'еских пленок . в качестве контролируемого пзраметра ыступает скорость осаждения, в. Целью управления является беспечение заданного уровня величины й в условиях активного оэдейотвия; на параметры-управления.

Моделирование процеооа ИК-пайки для сборки печатных узлов э. технологии поверхностного монтажа, проведено на основе решена, дифференциального уравнения теплопроводности, позволяющего иределить значения парамеТров^'управления: плотности теплового »тока., температуры для' Данных значений скорости движения и злзщпш "Алатау которые'испйльзуются в контуре управления для злучения рационального профиля температуры, обеспечивающего зебуемое качество пайки в процеосе работы установки ГрйсГ 2).

Модель обеспечивает вычисление и контроль температуры в ¿едой тошсе платы в процеосе ее движения.

Рио. 1;. Обшэя схема модуля осаждения пленок: 1 - реактор; 2- измеритель давления; 3 - нагреватели; 4 -пневыоуправляемые клапаны; 5 - систеиа управления; в -пластины

1- СУ

Рио. 2. Схема установки УФ-оушки и КК-пайки: 1 - регуляторы температуры; 2 - ИК-лашш; 3 г печатная плата; 4 - точка крепления контрольной термопары; Б - модуль УФ-оушки; в - отражатель; 7 - модуль охлаждения; 8 - конвейер

В третьей главе рассматриваются алгоритмизация микропроцессорного управления оборудованием и разработка средств автоматизации. '--------------------------------------

Спецтехнологическое оборудование для осаждения тонких диэлектрических и поликриоталлических пленок из газовой фазы, ИК-пайки и УФ-сушки предполагает автоматическое управление следующими параметрами процессов: температурой, скоростью расхода газовых смесей, давлением в камере. Управление процессами осаждения, пайки печатных плкг производится с помощью ЭВМ в режиме интерактивного обмена через монитор.

Для обеспечения автоматического управления процессом разработаны алгоритмы и программы: интерактивного управления опецтехнологическим оборудованием, измерения скорости конвейера, управления двигателем конвейера, а также регулятора, обеспечивающего автоматическое управление технологическими параметрами, температурой, раоходами'газа и давлением в реакторе.

Алгоритм работы регулятора обеспечивает ПИД-закон регулирования о возможностью откдочения любой составляющей:

- лищ + Д1]д4 + Лии1. ' (3)

• I »

где Ди1 - приращение полного управляющего воздействия,'

Дищ - пропорциональная составляющая ПИД-закона регулирования;

Лит - интегральная составляющая ПИД - закона регулирования;

Лид* - дифференциальная составляющая ПИД - закона регулирования;

Цщ » Кп Е} (4)

1

ЦИ1-ЕКИЕ4 - ии (1-1) + Ки Е1( (Б)

3"! '

иД1 - кд ( е4 - Е!-1 ), (6)

•где Кд - коэффициент пропорциональности;

■ Ы

Ки - - - коэффициент усиления интегральной части;

Ти

Кп - —- коэффициент усиления дифференциальной чаоти;

Ät

Тд - постоянная времени дифференцирования, о;

Ти - постоянная времени интегрирования, о;

Ei - Твая - Ti - рассогласование между заданным и текущим эиачением температуры;

At - дискретность работы регулятора.

В случае П и ПИ - эакона используются соответствующие части приведенного алгоритма.

Коэффициент Ки являетоя переменным и расочитываетоя следующим образом:

[ Ки ( 1 - ajEil) , если а |.Е*| <1

ки - { . , <7>

О , еоли а I Ei l ? 1

В данной главе представлено автоматизированное опецтехно-логическое оборудование, разработанное на основе предложенных моделей и алгоритмов: гибкий автоматизированный модуль осаждения тонких диэлектрических и поликриотадлических пленок при пониженном давлении, гибкий автоматизированный модуль УФ-оушки и ЛК-пайки, а также автоматизированное спецтехнологичеокое оборудование для сборки печатных узлов.

Гибкая производственная система (ГПС)'сборки печатных узлов (ПУ) включает следующие формальные атрибуты: концентраторы материальных потоков (склад входной, промежуточной. Готовой продукции), обрабатывающие центры (ОЦ), транспортные роботы (TP), коммуникационную.сеть транспортной .системы (ТС), технологические центры сборки (ТЦС), связанные детерминированной транспортной сетью.

Данная технологическая система сборки. (ПУ) асинхронного типа о последовательно-параллельной структурой материальных потоков включает 2 ГАУ: ГАУ автоматической установки ЗРЭ на печатные платы (Ш) и ГАУ универсальной установки ЭРЭ на ПЛ.

. ГАУ автоматической установки ЭРЭ на ПП оснащена ГШ автоматической установки ЭРЭ с радиальными выводами из ленты, о вклеенными ЭРЭ по типономинадам и ГШ автоматической уотановки предварительно вклеенных ЭРЭ о осевыми выводами. На этом участке имеютоя ГШ вклейки ЭРЭ по типономинадам и по програм-

ТС подачи несмонтированных плат ТС подачи ЭРЭ в ленте

С

к

л

а

Д

в и

X

О г

д О

н т

О О

й в

О

п й

р

О п

и р

в О

ж д

у У

т к

О ц

ч и

н и

О

й

ГШ вклейки ЭРЭ по номиналам в липкую ленту

Вх.Н ГШ

Вх.Н ГШ

Зх.К ГШ

Вх.Н ГШ

Вх.Н ГШ

ГПМ автоматической установки ЭРЭ о 'радиальными выводами на ГШ

Вых.Н

Вых.Н

Вых.Н

Вых.Н

Вых.Н

ГНС оборки ПУ

ГШ вклейки ЭРЭ в липкую ленту в программированной последовательности

Вх.Н Ш

ГПМ автоматической установки ЭРЭ осевыми выводами, предварительно 'вклеенных по программе

Вх.Н Вх.Н Вх.Н Вх.Н

ГШ ГШ ГШ ГШ

Вых.Н

Вых.Н

Вых.Н

Вых.Н

Вых.Н

ОЦ ГШ формовки ЭРЭ нестандартной формы

Вх.Н

ТЦС

Вых.Н

Вх.Н

ТЦС

Вх.Н

Шс

Вх.Н

ТЦС

Технологические центры доустановки ЭРЭ

Вых.Н

Вых.Н

Вых.Н

Вх.Н

ТЦС

Вых.Н

Рис.' 3. Структурная схема гибкой производственной оио-темы сворки печатных узлов

ме. ГАУ универсальной уотановки ЭРЭ на ПП включает ОЦ ГШ подготовки ЭРЭ и ТЦС доуотановки ЭРЭ на ПП на Сазе АРМ (рио. 3).

' В имитационной модели (ОЦ) и (ТЦС) представлены /?й&Сагре-гаты, каждый из которых оснащен входным и выходным накопителем.

Имитационная модель ГПС сборки печатных узлов включает следующий набор модулей моделирования:

модуль "транспортный робот" (ТР) имитирует движение ТР в соответствии о характеристиками технологического маршрута;

модуль "агрегат" имитирует производственную операцию, загрузку' и разгрузку входных и выходных накопителей;

модуль "склад" имитирует работу окладов входной, готовой и промежуточной продукции, воспроизводит процессы загрузки и разгрузки ТР на склада/ и самих окладов различными .видами плз-токомплектов и печатных узлов.

В имитационной модели производится вычисление следующих основных статистических показателей функционирования ГАУ: среднее время активности агрегатов и ТР и коэффициенты загрузки; период выпуска изделии; среднее число изделий в накопителях; общее число сбоев каждого элемента ГАУ; число запущенных и выпущенных изделий по номенклатуре и по ва^у.

Имитационная модель использована для анализа вариантов перераспределения материальных потоков . между альтернативными элементами технологического оборудования в оперативных условиях возникновения несанкционированных сбойных оитуаций. Полученные в результате моделирования данные используются в контуре управления локальными технологическими объектами ГАУ оборки печатных уэлов.

В четвертой главе приведено описание программного обеспечения систем управления автоматизированным технологическим оборудованием, рассмотрены автоматизированные комплекс» производства элементной базы и РЭС, а также изложены результаты их внедрения. (

Комплекс: средств программного обеспечения системы управ- . ления автоматизированным технологическим оборудованием производства РЭС включает три уровня програшяых оредотв. , Первый уровень составляет программное обеспечение управления локальным технологическим оборудованием, имеющее модульную структуру и разработанное на языке "АзгешЫег", например, программа интерактивного управления гибким производственник модулем уф-оушки и ИК-пайки.

Программа включает в себя подпрограммы: "Основное меню", "Ввод и корректировка данных", 'Выбор рабочих зон", **змере-ние температуры в зонах и скорости конвейера", "Вычисление $

выдача управляющего воздействия на нагреватели и двигатель

-----конвейера".- Для-расчета-управляющих воздействий по заданным

законам регулирования технологических параметров разработана-лрограша "Регулятор", которая состоит из основной программы и библиотеки программных модулей, включающих:' КВУКЬ - модуль первого включения; Рта. - П-регулятор;

- И-регулятор; риа. - Д-регулятор.

Количество возможных модулей - 16, что соответствует количеству разрядов в модификаторе, посредством которого задается структура регулятора. Каждому биту модификатора соответствует программный модуль.

На втором уровне программные средотва обеспечивают информационное управление гибкой производственной системой сборки печатных узлов и позволяют следующие задачи:

выдача информации на дисплей по запросу оператора (адреса свободных ячеек, содержимое ячеек накопителей);

автоматизированный учет комплектации, печатных плат, печатных узлов, учет деталей и материалов;

формирование ведомости дефицита, учет прихода-расхода комплектующих;

учет выполнения задания участками.

На третьем уровне комплекс программных средств обеспечивает моделирование и анализ вариантов перераспределения материальных потоков между элементами гибкой производственной системы сборки печатных узяов. Задача оптимального перераспределения материальных потоков в оперативных условиях решается на основе следующей оптимизационной модели, предусматривающей обеспечение максимума выпуска целевого продукта в условиях ограниченного производственного ресурса. Пуоть технологическая сиотема включает п технологических центров сборки (ТЦС) (п < р . - количеотво работоспособных ТЦС).

Обозначим через Ь ^интенсивность материалопотока, поступившего на 3-й ТЦС с группы, 1-х ОЦ,чиоло которых т; ^время технологического цикла 3-го ТЦС; п^ - количеотво техиологиче. -ских циклов, выполняемых ^ым ТЦС за смену; о1 - пропускная опособнооть 3-го ТЦС. Введем Суленую переменную кц, которую определим следующим образом :

и

если 1- й СЦ включен в технологическую

систему; в противнем случае .

Тогда математическая модель задачи оптимального перераспределения ЭРЗ на включенный 1-й центр может быть сформулирована: .

Д Дп^и^Хи - так

т

при следующих ограничениях £ < ci > хи ■* <0(1>

1-1

Эта задача дискретного программирования с булевыми переменными решается методом "вектора спада".

Комплекс программных средств внедрен в производство элементной базы и РЭС, в частности,в производство бытовой видеотехники, вместе с автоматизированным оборудованием.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Осуществлен системный анализ структуры компьютерно-интегрированного производства РЭС на примере бытовой видеотехники, определяющий требования к уровню автоматизации локальных технологических объектов и систем.

2. Разработано формализованное описание технологических процессов газофазного осаждения тонких диэлектрических и по-¿икристаллических пленок, ИК-пайки, положенных, в основу при построении математических моделей рационального управления.

3. Осуществлена алгоритмизация задач рационального управления режимами работы специального технологического оборудования компьютерно-интегрированного производства РЭС, в тем числе изделий бытовой видеотехники, и производства элементной базы. '

4. Разработаны средства моделирования гибкой производственной системы сборки печатных узлов, обеспечивающие воспроизведение в рамках обобщенной моделирующей структуры технологических _ процессов сборки и обработки.

5. Предложена оптимизационная • модель задачи управления ГНС сборки печатных узлов, реализация которой осуществлена на

базе модифицированного алгоритма дискретного программирования, а также данных машинного моделирования.

--------5. Разработаны компоненты прикладного программного ойео--

печениа системы управления специальным технологическим оборудованием гибкого интегрированного производства РЗС и гибки» производственной системы сборки печатных плат.

7. Разработаны средства управления автоматизированным спйцтбхнологическям оборудованием для процессов осаждения тонких диэлектрических и поликристаллических пленок, УФ-сушки и ИК-пайки, сборки печатных узлов.

Предложен ряд технических рягааний, обеспечивающих работу автоматизированного оборудования.

Результаты диссертации реализованы в НПО "Электроника" в рамках локальных ГПС автоматизированного производства элементной базы и видеомагнитофонов различных моделей, а также контрольно-измерительного оборудования с экономическим эффектом более 75 миллионов рублей в. ценах 1994 года.

Основное содержание диссертации опубликовано в' следующих работах:

1. Автоматизированный комплекс "Оксин-ä" / Ю.В. Кириллов, И.И. Горянина, Г.А. Иванова, А.М. Стадник // Электронная про-мытленнссть. - 1080.-» II- 12.-С. 76-77.

2. Автоматизированный комплеко осаждения слоев поликремния и нитрида кремния при низком давлении / Ю.В. Кириллов, A.b. Кулаков, И.И. Горянина, В.П. Богагаков // Электронная техника. Серия 7. - Ю85. Вып. 6 (133). - С. 6-11.

'З. A.C. 1760666 (СССР) Н 05 К 13/04. Дозирушая игла / Ю.В.Кириллов и др. СССР) № 48688ВД0; Заявлено 25.09.90: „ Вюл. # 33. 3 с.огцбл,0^,09.92

4. Исследование структурных свойств пленок поликристаллического кремния, полученных при пониженном давлении применительно к. технологии изготовления СБИС / A.B. Кулаков, Ю.В. Кириллов, 6.П. Богатиков, А.З. Анохин // Электронная техника. Серия 7.í- - 1987. - Вып. 2 (141). С. 6-8.

б. Кириллов Ю.В. Влияние конструктивных характеристик оборудования на качеотво структур, используемых в элементах видеомагнитофона // Тез. докл. VIII научно-технической конференции "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов''.- Воронеж, 1994. С. 31-33.

б. Кириллов Ю.В.', Кулакоб А.В! :Вйняни$ "^Яслоги^-жиУ

процессов .изготовления! элементов '^а качество видеомагнитофона / //Геэ.докл. УШ науч.-техн. конф^ "Состояние и пути'повышения " надежности видеомагнитофонов".- Воронеж,1994. С.36-38. _

7. Кириллов Ю.В., Горянина И.И., Кулаков Â.В. Определение содержания фосфора в пленках фосфорно-силикатного стекла, используемых в технологии БИС и СБИС // Электронная техника. Серия 7. - 1984. - Вып.2 (123). - С.20-22.

8. Кириллов Ю.В., Горянина И.И. Компоненты для поверхностного монтажа // Электронная промышленность. - 1991. № 2.

С. 40-41.

9. Кириллов Ю.В., Горянина И.И., Олейник С.Ф. Автоматизированный участок для'монтажа радиоэлементов на печатные платы // Электронная промышленность.- 1989.№ 6.- С.27-29.

10. Кириллов Ю.В. Влияние особенностей технологического процесса на качество.изделий электронной техники // Тез. докл.

VIЧ научно-технической конференций "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов" г Воронеж, 1994. С.34-36.

,11. Кириллов Ю.В., Пушкин Э.И., Горянина И.И. Автоматизированный комплекс оборудования подготовки и монтажа ЭРЭ на печатные платы // Электронная промышленность. - 1992. I." С.31-33.

12. Кириллов Ю.В., Пушкин Э.И., Горянина И.И. Автоматизация радиомонтажных работ в мелкосерийном производотве // Электронная промышленность. - 1989. 7. - С.31-34.

13. Кириллов Ю.В. Разработка и эксплуатация автоматизированного комплекса пиролитичеокого осаждения низкотемпературных диэлектрических пленок "Оксин-З"! -Тез . докл. Воесоюзной научно-технической конференции "Физико-термическое оборудование, и автоматизация технологичебких процессов", M., . 1980 // Электронная техника. Серия 7. - 1980. - Вып. 4/1БВ/. - С.65-60.

14. Комплект оборудования для осаждения диэлектрических пленок из газовой фазы о-лучевым ИК-нагревом / Д.Б. Зворыкин, Ю.В. Кириллов, А.И. Вахтель, Г.А.Иванова f) Электронная техника. Серия 7. - Вып.4 (83). - 1977. - С. 12-21........................;___

15.' 1065508 (СССР) С 30 В 25Д4. Устройство для осуждения слоев из газовой фазы / Ю.В.Кириллов и др. •(СССР), »3439855 /23-26. Заявлено X5.02.82i Опубл. 07.0tf.84. Бол.» L 4 с.

. 16. A.C. 959810 (CCCP^ И Кл3 3 01Д53/34. Способ очистки газа от кислорода Л В.В.Кириллов и др. (СССР) 2995664/23-26; Заявлено 12.09.80; Опубл. 23.09.82. Бил. № 35. 2 с.

17. Кириллов Ю.В., Горянина И.И., Свиридов В.А. Перспективный метод пайки поверхностно ыонтируешк печатных узлов // Электронная промышленность. -1991. - № 7. - С. 48-50.

!

' Л

ЛР #020419 от 12.02.92. Подписано к печати 6,02.96. Усл.пвч.л. 1,0, Тираж 100 экз. Заказ #53 . Воронежский государственный технический университет

3940)35 Воронех, Мое»овекий просп., 14

Участок оперативной полиграфии Воронежского государственного технического университета