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TFT-LCD 제조 공정의 Slim MES를 위한 생산계획 프레임워크
A Production Planning Framework for Slim MES in TFT-LCD Lines 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.12 no.5, 2011년, pp.2038 - 2047  

서정대 (경원대학교 산업정보시스템공학과)

초록
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본 논문에서는 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) 제조 공정 중 Module 공정의 Slim MES(Manufacturing Execution System)를 위한 생산계획 프레임워크(framework)개발에 관해 연구한다. TFT-LCD 제조 공정 중 Module 공정의 라인 구성 및 기능은 각 제조 현장마다 차이가 있다. 본 논문은 이러한 차이를 반영하는 제조현장 맞춤형 MES를 위한 생산계획 프레임워크를 제시한다. 먼저 TFT-LCD Module 공정의 분석을 통해 생산계획 프로세스를 파악한다. 그런 다음 현장 상황 제약조건을 반영한 수리적 모델링을 제시하고 이에 대한 최적 스케줄의 도출을 사례를 통해 제시한다. 또한 현장 상황을 반영한 디스패칭(dispatching) 룰에 의한 스케줄 생성 과정을 제시하고 성능실험 결과를 제시한다. 마지막으로 Slim MES를 위한 생산계획 프레임워크 설계 과정을 제시한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a framework for production planning for a Slim MES(Manufacturing Execution System) of module operations in TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) production lines. There are differences in the line configurations and functions among the module operations in the TFT-...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이를 위해 먼저 TFT-LCD Module 공정의 분석을 통해 생산계획 프로세스를 파악한다. 그런 다음 현장 상황 제약조건을 반영한 수리적 모델링을 제시하고 이에 대한 최적해의 도출을 사례를 통해 제시한다. 또한 현장 응용을 위해 디스패칭 룰에 기반한 스케줄을 도출하고 그에 따른 성능 척도 값을 구하여 비교해 본다.
  • 본 논문에서는 TFT-LCD 제조 공정 중 Module 공정의 MES를 위한 생산계획 부문의 현장 스케줄링 결과를 제시하고 이를 구현하는 시스템 프레임워크를 제시하였다. 전체 Module 공정을 CP, OLB, Assemble, 그리고 Aging & Packing 세부공정으로 구분하였으며 생산계획 프로세스 분석을 위해 세부공정에서의 계획 수립 과정을 파악하였다.
  • 본 논문에서는 TFT-LCD 제조 공정 중 Module 공정의 Slim MES를 위한 생산계획 프레임워크 개발에 관해 연구한다. 이 과정에서 전형적인 MES가 가지는 모든 기능 보다는 Module 공정 현장에서 필요로 하는 생산계획 부문의 지원을 주요 대상으로 하는 측면에서 Slim MES라는 용어를 사용한다.
  • 본 논문에서는 생산계획 수립을 위하여 현장 상황의 제약 조건들에 대한 수리적 모델링을 통하여 최적 스케줄을 구할 수 있는 모델링 과정을 수행하였으며 적용 사례를 통해 최적 스케줄을 구할 수 있음을 보였다. 이와 함께 보다 실용적인 결과를 위하여 현장 상황을 반영하는 디스패칭 룰 기반의 휴리스틱 기법을 제시하고 여러 가지 성과 척도를 사용한 실험을 통하여 그 적용 결과를 보였다.
  • 본 논문은 TFT-LCD 모듈 제조공정을 위한 효율적인 생산계획의 수립과 관련된 것으로 이에 대한 기존의 연구현황을 살펴본다.
  • TFT-LCD 제조 공정 중 Module 공정의 라인 구성 및 기능은 각 제조 현장마다 차이가 있다. 본 논문은 이러한 차이를 반영하는 제조현장 맞춤형 MES를 위한 생산계획 프레임워크를 제시한다. 이를 위해 먼저 TFT-LCD Module 공정의 분석을 통해 생산계획 프로세스를 파악한다.

가설 설정

  • 실시간 스케줄링을 위하여 스케줄링 시점에 설비들은 생산을 완료했거나 또는 진행 중일 수 있음을 가정한다. 또한 제품 생산과정에서 split은 없다고 가정한다(Non-preemption).
  • 상위의 ERP로부터 주어진 수요량을 각 라인에 할당하는 세부공정 내부의 생산계획 문제는 순서의존 셋업 타임이 존재하는 스케줄링 문제로서 제품 생산에 따른 가공 시간과 셋업 타임을 합한 량을 각 라인에 할당하는 생산계획 문제로 표현될 수 있다. 실시간 스케줄링을 위하여 스케줄링 시점에 설비들은 생산을 완료했거나 또는 진행 중일 수 있음을 가정한다. 또한 제품 생산과정에서 split은 없다고 가정한다(Non-preemption).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Module 공정에서 CP는 어떠한 공정이며 무엇으로 구성되어있는가? Module 공정의 전체 라인은 CP(Cullet, Clean and Polarizer), OLB(OnChip Lead Bonding), 그리고 Assemble 세부공정들로 구성되어 있다. CP 세부공정은 TFT 패널과 CF 패널에 편광판(POL; Polarizer)을 부착하는 공정으로 Cullet & Cleaner, POL Attacher, A/C(Auto Clave), G/T(Gross Test) 등의 장비로 구성되어 있다. OLB 세부 공정은 PCB 회로를 연결하기 위한 TAB(Tape Automated Bonding) 부착과 TAB에의 PCB 연결(bonding) 공정으로 ACF(Anisotropic Conductive Film), TAB, PCB, M/T(Module Test) 등의 장비로 구성되어 있다.
TFT-LCD 산업의 특징은? TFT-LCD 산업은 지난 수년간 반도체, 자동차, 휴대폰과 더불어 한국 산업과 경제 성장에 핵심적인 역할을 담당하며 한국 경제의 주요 성장축으로 발전해 왔다. TFT-LCD 산업은 반도체 산업과 유사하게 대규모 설비 투자가 필요한 장치산업으로서 라인의 효율적 운영은 제조 경쟁력에 크게 기여한다. 최근에는 TFT- LCD 제조 공정 기술이 점차로 성숙되고 보편화되고 있는데, 이에 따라 제품의 수율과 함께 제조 생산성은 그 경쟁력의 중 요한 부분을 차지하고 있다.
MES는 어떠한 기능을 지원하는가? MES는 생산현장의 효율적인 통제를 위하여 생산계획을 비롯하여 다양한 기능을 갖추어야 한다. 이에 따라 MES는 자원할당 및 상태관리, 공정 및 세부일정관리, 생산단위 분배, 생산현장의 실시간 모니터링, 품질정보 Tracking, 물류 및 작업내역 추적관리 등의 기능을 지원 하고 있다. ERP 시스템이 Middle-Up-Down 방식으로 계획에 의한 생산과 이에 필요한 자재수급으로 기업 활동을 파악한데 반하여, MES 시스템은 Bottom-Up 방식으로 생산에 필요한 스케줄링과 이를 위한 자재수급으로 파악 하는 방식이다.
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참고문헌 (15)

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  15. Uzsoy, R., Lee, C., and Martin-Vega, L.A. A review of production planning and scheduling models in the semiconductor industry part II: shop-floor control, IIE transactions, 26(5), 44-55. 1994. 

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