Системы выполнения разработки процессов ( PDES ) — это программные системы, используемые для руководства разработкой высокотехнологичных производственных технологий, таких как производство полупроводников , производство MEMS , производство фотоэлектрических устройств , биомедицинских устройств или производство наночастиц . Программные системы такого рода имеют сходство с системами управления жизненным циклом продукта (PLM). Они руководят разработкой новых или усовершенствованных технологий от концепции, через разработку и в производство. Кроме того, они заимствуют концепции систем выполнения производства (MES), но адаптируют их для НИОКР, а не для производства. PDES интегрируют людей (с разным опытом из потенциально разных юридических лиц), данные (из разных источников), информацию, знания и бизнес-процессы.
Документально подтвержденные преимущества систем реализации разработки процессов включают:
Система выполнения разработки процесса (PDES) — это система, используемая компаниями для выполнения деятельности по разработке высокотехнологичных производственных процессов. Программные системы такого рода используют различные концепции из других категорий программного обеспечения, таких как PLM , система выполнения производства (MES) , ECM , но фокусируются на инструментах для ускорения разработки технологий, а не производства.
PDES похожа на системы управления производством (MES) в нескольких отношениях. Ключевым отличительным фактором PDES является то, что она предназначена для управления разработкой производственного процесса, в то время как MES предназначена для выполнения массового производства с использованием разработанного процесса. Таким образом, набор инструментов и фокус PDES направлен на меньший объем, но большую гибкость и свободу экспериментирования. Инструменты MES больше ориентированы на меньшую дисперсию, большие объемы, более жесткий контроль и логистику. Оба типа прикладного программного обеспечения повышают прослеживаемость, производительность и качество поставляемого результата. Для PDES качество относится к способности процесса работать без сбоев в широком диапазоне условий, т. е. надежность разработанного производственного процесса. Для MES качество относится к качеству произведенного товара/продукта. Кроме того, оба типа программного обеспечения разделяют функции, включая отслеживание оборудования, генеалогию продукта, отслеживание труда и предметов, калькуляцию затрат, захват электронной подписи , мониторинг дефектов и их устранения, панели управления для руководителей и другие различные решения для отчетности.
В отличие от систем PLM , PDES обычно решают проблемы сотрудничества и инноваций с помощью подхода снизу вверх. Они начинают с деталей производственных технологий (например, PPLM ), одного шага производства со всей его физической осознанной параметризацией и интеграцией шагов в последовательности, в устройства, в системы и т. д.
Другие довольно похожие категории программного обеспечения — это системы управления лабораторной информацией (LIMS) и лабораторные информационные системы (LIS). PDES предлагают более широкий набор функций, например, виртуальные производственные технологии, хотя они, как правило, не интегрированы с оборудованием в лаборатории.
PDES имеют много частей и могут быть развернуты в различных масштабах — от простого отслеживания Work in Progress до комплексного решения, интегрированного в инфраструктуру развития предприятия. Последнее соединяется с другими корпоративными системами, такими как системы управления ресурсами и планирования предприятия (ERP), системы управления производством (MES), решения по управлению жизненным циклом продукта (PLM), решения по контролю, сбору данных и надзору (SCADA) и системы планирования и календарного планирования (как долгосрочные, так и краткосрочные тактические).
Новые идеи для производственных процессов (для новых товаров/сырьевых продуктов или улучшенного производства) часто основаны на предыдущих разработках и рецептах, которые уже используются, или, по крайней мере, могут извлечь из них пользу. То же самое верно при разработке новых устройств, например, датчика или привода MEMS . PDES предлагает простой способ доступа к этим предыдущим разработкам в структурированном виде. Информацию можно извлекать быстрее, а предыдущие результаты можно учитывать более эффективно. PDES обычно предлагает средства для отображения и поиска данных результатов с разных точек зрения, а также для категоризации данных в соответствии с различными аспектами. Эти функции применяются ко всем данным результатов, таким как материалы, этапы процесса, машины, эксперименты, документы и изображения. PDES также предоставляет способ связывать сущности, принадлежащие к одному и тому же или похожему контексту, и исследовать полученную информацию.
На этапе сборки от этапов процесса до потоков процесса PDES помогает легко создавать, хранить, печатать и передавать новые потоки процесса. Предоставляя доступ к ранее собранным потокам процесса, проектировщик может использовать их в качестве строительных блоков или модулей в новом разработанном потоке. Использование стандартных строительных блоков может значительно сократить время проектирования и вероятность ошибок.
PDES демонстрирует свои реальные преимущества на этапе проверки. Знания (например, в производстве полупроводниковых устройств – очистка перед осаждением; после полимерного спин-онирования температура не должна превышать 100 °C до тех пор, пока резист не будет удален) предоставляются в формате, который может быть интерпретирован компьютером как правила. Если эксперт в области вводит правила для своих этапов процесса, все инженеры могут впоследствии использовать эти правила для проверки недавно разработанных технологических потоков, даже если эксперт в области недоступен. Для PDES это означает, что он должен быть в состоянии
Проверка правил обработки не дает никаких указаний о функциональности или даже структуре произведенного товара или устройства. В области изготовления полупроводниковых устройств методы моделирования полупроводниковых процессов / TCAD могут дать представление о произведенных структурах. Для поддержки этого «виртуального изготовления» PDES может управлять имитационными моделями для этапов процесса. Обычно результаты моделирования рассматриваются как отдельные данные. Чтобы исправить эту ситуацию, PDES могут управлять полученными файлами в сочетании с потоком процесса. Это позволяет инженеру легко сравнивать ожидаемые результаты с имитированным результатом. Знания, полученные в результате сравнения, снова можно использовать для улучшения имитационной модели.
После виртуальной проверки устройство производится в экспериментальной среде изготовления. PDES позволяет переносить поток процесса в среду изготовления (например, в полупроводниках: FAB ). Это можно сделать, просто распечатав карту запуска для оператора или подключившись к системам выполнения производства (MES) предприятия. С другой стороны, PDES может управлять и документировать последние изменения потока, такие как корректировки параметров во время изготовления. Во время и после обработки проводится множество измерений. Результаты этих измерений часто выдаются в виде файлов, таких как изображения или простые текстовые файлы, содержащие строки и столбцы данных. PDES может управлять этими файлами, связывать связанные результаты вместе и управлять различными версиями определенных файлов, например, отчетами. В сочетании с гибкими текстовыми и графическими методами поиска и извлечения PDES предоставляет механизм для просмотра и оценки накопленных данных, информации и знаний с разных точек зрения. Он обеспечивает понимание как информационных аспектов, так и временных аспектов предыдущих разработок.
Деятельность по развитию в высокотехнологичных отраслях становится все более совместным усилием. Это приводит к необходимости обмена информацией между партнерами или передачи интеллектуальной собственности процесса от поставщика к клиенту. PDES поддерживают эту передачу, будучи избирательными для защиты прав интеллектуальной собственности компании.