Электроника

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА, комплекс мероприятий, направленных на освобождение человека от не-посредств. участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования знергии, материвлов или информации за счёт передачи этих функций машинам и механизмам. В условиях ввтоматизир. произ-вв за человеком остаются в основном ф-ции наблюдения и контроля за работой машин, их наладки и ремонта. А. п. является одним из осн. факторов, обеспечивающих макс, рост производительности труда и эффективности обществ, произ-ва. А. п. осуществляется иа основе широкого использования ЭВМ, микропроцессоров, дисплеев, автоматич. измерит., преобразующих, передающих, исполнит, и др. устр-в, объединяемых в автоматизированные системы. В этих системах автоматич. устр-ва осуществляют сбор информации об объекте управления, её передачу, преобразование и обработку, формирование управляющих команд и их выполнение на управляемом объекте, т. е. те ф-ции, к-рые легче всего поддаются формализации; человек-оператор определяет цели и критерии управления и корректирует их при изменении условий, т. е. выполняет ф-ции наблюдения  за  работой  автоматич.  устр-e,   при  необходимости изменяет программу их pa6oTwi и принимает общие решения по управлению в изменившихся или сложных ситуациях. В электронной пром-сти СССР используются автоматизир. системы разл. назначения: автоматизир. системы управления предприятием (АСУП), технологич. процессами (АСУТП); автоматизир. системы проектирования (САПР); автоматизир. диспетчерские системы и др. Наиболее эффективны комплексные системы, охватывающие определённые взаимосвязанные области управления, проектирования, произ-ва и эксплуатации.
А. п. в электронной пром-сти в значит, мере определяется особенностями произ-ва и спецификой выпускаемых изделий, к-рые сводятся в основном к следующему: дискретный или кваз и непрерывный характер технологич. процессов в проиэ-ве ИЭТ; чрезвычайно широкая номенклатура выпускаемых ИЭТ и частая их смена (так, номенклатура конденсаторов насчитывает десятки тыс. типономинвлов и меняется в среднем каждые семь лет, номенклатуре резисторов — тысячи типономиналов и меняется каждые 7— 8 лет, ПП приборов — также тысячи типономиналов и меняется каждые 5—6 лет, ИС — тысячи наименований и меняется квждые 4—5 лет и чаще); значит, разница в объёме выпуска разл. видов ИЭТ в год — от неск. млн. штук (резисторы, конденсаторы, ПП приборы) до десятков и даже единиц (отд. виды СВЧ приборов и ИС); высокие требования к надёжности и долговечности ИЭТ, точности их параметров (напр., выпускаются конденсаторы с отклонением от номинала в сотые доли проценте, резисторы —с отклонением от номинала в тысячные доли процента с долговечностью в сотни тыс. ч); миниатюризация ИЭТ (размеры мин. элемента совр. ИС составляют доли мкм); непрерывное усложнение технологич. процессов, их высокая прецизионность (мн. технологич. процессы при изготовлении ПП приборов и ИС осуществляются на молекулярном и атомном уровнях; процессы диффузии, эпитвксии, выращивания монокристаллов протекают при темп-ре св. 1000 3С, выдерживаемой с точностью до десятых долей град.); непрерывно возрастающая сложность управления технологич. процессом (так, при процессах диффузии и эпитаксии необходимо постоянно поддерживать с высокой точностью 5—7 разл. параметров, при сборке БИС элементы совмещают с точностью в неск. мкм, контроль БИС проводится по сотням тестов, разработка топологии совр. БИС требует анализа десятков и сотен вариантов размещения их элементов).
Дискретный характер большинства технологич. процессов в произ-ве ИЭТ обусловливает необходимость тщательного регулирования всех технологич. параметров этих процессов для обеспечения макс, воспроизводимости результатов. Так, напр., при диффузии примесей в ПП требуется обеспечивать высокую стабильность темп-ры в рабочей зоне, в также состава и давления рабочей среды; при осаждении тонких пленок в вакууме стабилизируют остаточное давление, состав остаточной атмосферы, темп-ру подложки, скорость испарения осаждаемого материала и т. д. Кроме того, дискретный характер процесса изготов лени я ИЭТ оказывает большое влияние на производительность оборудования, т. к.  цикл обработки каждого изделия или группы изделий входит подготовит, время, к-рое для мн. процессов составляет 90% и более общего времени цикла. Есть неск. путей, приводящих к исключению или значит, уменьшению влияния дискретности производств, процесса на качество и однородность его результатов. Одним из таких путей является внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами, обеспечивающих оперативный контроль и регулирование всех осн. параметров технологич. процесса. Эти системы весьма сложны, требуют наличия надёжных и прецизионных датчиков регулируемых параметров и не уменьшают потерь времени на подготовит, период. Второй путь — увеличение кол-ва одновременно обрабатываемых изделий. В этом случае партия изделий обрабатывается в одинаковых условиях, что обеспечивает высокую воспроизводимость изделий в партии. При этом сокращается подготовит, время, приходящееся на одно изделие. Однако проблема воспроизведения однородных результатов обработки при переходе от партии к партии остаётся и для её решения требуется практически такая же АСУТП. Третий путь — это превращение дискретного производств, процесса в квазинепрерывное, при к-ром условия в рабочей зоне остаются стабильными при поочерёдной обработке большого количества изделий, а их загрузка в рабочую зону и выгрузкв из неё обеспечиваются спец. устройствами, не нарушающими этой стабильности. Напр., вакуумная напылительиая установка снабжается шлюзами, позволяющими вводить изделия в камеру напыления и выводить их из неё без нарушения вакуума в ней. Производительность такого оборудования практически не зависит от подготовит, времени, т. к. оно распределяется на очень большое количество изделий, обрабатываемых между остановками оборудования.
Широкая номенклатура выпускаемых ИЭТ часто приводит к необходимости изготовлять на одном предприятии поочерёдно' изделия разл. типономиналов. Обычно выпуск таких ИЭТ обеспечивается с помощью оборудования, пригодного для проведения определённых операций технологич. процесса при обработке однородных изделий всех типономиналов, а также специализир. оборудования, на к-ром выполняются отд. операции при изготовлении лишь одного к.-л. изделия. Создание автоматизир. робототех-нологич. комплексов и гибких автоматизир. систем (ГАС), способных перестраиваться на выпуск разл. родств. изделий, при использовании типовых технологич. процессов позволяет значительно уменьшить парк специализир. оборудования и сократить время его простаивания. Значение ГАС особенно возрастает в связи со всё увеличивающейся динамикой электронной пром-сти, требующей все более частой смены номенклатуры ИЭТ.
Значит, разница в объеме выпуска разл. изделий обусловливает необходимость по-разному решать вопросы автоматизации их произ-ва. Так, если произ-во массовых и крупносерийных изделий, где оси. целью автоматизации является повышение производительности труда, даёт наибольший эффект при оснащении его специализир. ввто-матич. линиями, часто с «жёсткими» транспортными связями, то мелкосерийное и индивидуальное произ-во, где основным является повышение качества изделий и коэф. использования оборудования, целесообразнее оснащать перестраиваемыми робототехнологнч. комплексами (управляемыми с помощью средств вычислит, техники) с «гибкими» транспортными связями. В каждом конкретном случае для выбора той или иной производств, схемы проводится тщательный технико-экономич. анализ.
Высокие требования к надёжности и долговечности ИЭТ обеспечиваются, помимо правильного подбора исходных материалов, точным соблюдением технологич. режимов на всех этапах изготовления ИЭТ с помощью АСУТП, своеврем отбраковкой потенциально негодных изделий, что требует промежуточного контроля качества изделий после проведения операции или группы операций, является основанием для автоматич. регулирования параметров технологич. режимов на всех операциях.
Особенности произ-ва разл. ИЭТ требуют индивидуального подхода к его автоматизации с учётом характера и типа осн. технологич. операций, серийности выпуска изделия, его сложности и т. п. Вместе с тем в А. п. разл. ИЭТ имеются общие закономерности: создание полуавтоматов и автоматов для выполнения отд. операций, объединение их в комплексы и линии с прямоточными системами транспортирования, создание автоматич. агрегатов для выполнения неск. технологич. операций, оснащение технологич. оборудования электронными системами управления, контроля и регулирования, внедрение «гибких» систем транспортирования с применением робототехники и централизованной автоматизир. системы управления произ-вом. А. п. позволяет резко увеличивать темпы роста выпуска ИЭТ и производительности труда, повышать надёжность н долговечность электронных приборов, снижать их себестоимость. Одним из гл. направлений А. п. в 80-е гг. является создание   робототехнологнч.   комплексов,   гибких   перестраиваемых автоматич. комплексов оборудования, способных обеспечивать   выпуск   разл.   ИЭТ   по   безлюдной   технологии.