达索系统百世慧
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【案例剖析】中芯京城的数字化工厂（DM）——更优物流解决方案 | 百世慧®

百世慧科技助力中芯京城集成电路制造（北京）有限公司（以下简称“中芯京城”） 寻找了一种更优的产品布局及物流解决方案，并以此为起点，逐步向多工厂推进。

打破现状，寻找更优解

中芯京城是中芯国际控股有限公司与国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司、北京亦庄国际投资发展有限公司共同投资设立的，为全球客户提供28纳米及以上级别的12英寸晶圆及相关服务。

中芯京城项目总投资约为497亿元，将分两期建设，一期项目计划于2024年完工，建成后将达成每月约10万片12英寸晶圆产能。中芯京城一期项目建设规模约24万平方米，包含 FAB3P1 生产厂房及配套建筑、构筑物等。
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与许多制造业的“流水线”工厂不同，中芯京城单个工厂便有500多个机台，其中有1500多个AGV物流小车，不同产品有不同的工艺和物流路线。

中芯京城打算突破原有的工厂模式，以更优的产品布局及物流解决方案，来提高生产效率，将工厂最大化利用。

3D产线如何布局？

大型厂房的布局，仅靠人力是很难构建出适配的方案，考虑到众多机台和AGV物流小车，中芯京城打算采用DELMIA和三维体验平台工厂布局来优化他们的生产厂房布局。

三维体验平台工厂布局优势：

  • 优化的用户界面，易于操作，可进行布局设计迭代
  • 提供易于操作的工具，用于定义初期所需空间的途径规划
  • 提供优化工具可快捷，轻松地完成复杂的配置布局
  • 允许通过带有直观的“捕捉到三维栅格”功能的修改工具，直接操作，快速完成更改设计
  • 参数目录（设计表），使设备尺寸在布置时可以缩放
  • 提供专门的干涉检测和设备变更功能
  • 分析厂房面积和占地面积，以确定在厂房内所有位置的资源
  • 功能先进的 2D 转换 3D 功能，从而使工程师能够重用传统的二维数据和图纸关键客户益处
  • 专用于工厂布局设计和维护的工具

3D工厂如何快速校准？

三维体验平台工厂布局使企业能够工厂的“空间结构”，能够快速容易地进行厂房布置和下游的布置设计。

DELMIA 工厂布局可以在设备安装或在厂房内重新安放很久以前便可以识别并解决在布局或生产过程中的问题。

而可定制性使客户因此有能力以一种自己的模式管理工厂布局和相关设施从最初设计到工厂运营管理的全过程。
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除了标准的 Windows 的命令，三维体验平台 - 工厂布局提供先进的功能：

  • 直接操作
  • 坐标输入
  • 几何特征捕捉匹配
  • 鼠标拖拽移动
  • 边界对齐
  • 镜象
  • 偏移
  • …

通过这些基本操作方式进行三维布局，这使用户能够迅速完成初步设计，然后随着工厂布局的发展迅速改变进行设计变更：

  • 带参数目录的设备尺寸
  • 区域/占地分析
  • 先进的 2D 转 3D 功能

物流仿真带来的便捷

物流仿真是基于初始布局构建物流模型，从而分析物流系统瓶颈及产能，最后模型迭代，持续改进达到最优。

产线分析

DELMIA 工作负荷平衡是面向工艺领域的一个集成解决方案。它创建工艺和工位之间的关系，为工艺人员提供了一个图形化的直观界面，以方便工艺人员快速进行工艺平衡。该工具的主要特征有：

  • 关联工艺到工位
  • 提供列表视图，其列可定制
  • 提供柱状图
  • 基于节拍，工人数量，和总的工位时间查看使用率
  • 在线计算并显示平衡结果
  • 总体利用率
  • 单个工位的利用率
  • 整体空闲时间
  • 节拍时间
  • 总体时间
  • 单个工位的空闲时间
  • 整体工人数量
  • 单个工位的工人数量
  • 产品配置过滤
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工厂物流仿真提供了一个引人注目的解决方案来模拟工厂流程并可视化运行中的生产系统。

模拟生成图表以显示有关资源和流程的统计信息，这有助于我们提高生产性能。模拟允许在不同细节级别上可视化生产系统的运行情况。

物流配送分析

在模拟过程中，将显示包含统计信息和资源状态的图表，帮助确定需要修改的参数以提高生产系统性能。

通过查看产品库存和配送资源的周期时间来分析物流的配送能力，产品库存是检查生产系统所有资源的库存，周期时间是检查每个数控机床的周期时间。
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人员数量分析

模拟生成图表以显示有关资源和流程的统计信息，这有助于我们提高生产性能。

模拟允许在不同细节级别上可视化生产系统的运行情况。通过查看系统性能监视器中的系统利用率、循环时间、系统瓶颈等来分析人员数量是否合理。

系统利用率显示了生产系统的每个元素状态；循环时间显示了完成工厂流程所需时间，以及每台机器的平均周期时间；系统瓶颈是检查每个资源级别的瓶颈情况。
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设备数量分析

模拟图表在模拟期间显示有关生产系统元素和资源状态的统计信息。可以使用系统性能监视器在生产系统上显示图表，或单击生产系统的元素以显示特定于这些元素的图表。

在模拟仿真过程中点击设备，可以看到设备的详细信息，而且这部分信息是动态更新的。
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同时查看系统性能监视器的循环时间和系统瓶颈等来分析设备的数量是否合理。
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通过进行物流仿真可以实现工厂物流布局的一次成功率，在产能爬坡阶段，实现快读产线调整，在工厂改造环节，实现多方案择优，在工厂硬件投资环节，精确定义设备数量。

*以上基于中芯京城的案例，分享了3D产线和物流仿真的部分内容，配图不是客户项目资料，仅供示例参考。

*更多解决方案、客户案例、产品白皮书等都可无偿分享，急需的朋友可以留言。

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