Effektiv Virtual Manufacturing för Micro och nanoteknik (MNT)

av Dr Dirk Ortloff

Trots den ekonomiska kamp under de senaste två åren har efterfrågan på mikro-och nanoteknik (MNT) produkter ökat. För att matcha detta behov flera faktorer måste beaktas. Å ena cykler sidan designen måste bli kortare för att möta marknadens behov. Å andra sidan specifikationen krav och konkurrensen ökar med varje ny produkt generation. Så här justerar båda sidor nya och mer effektiva Product Engineering (PE) metoder samt effektivare virtuell tillverkning behövs.

Andra åtskiljande punkter i MNT industrin är de olika applikationsområden, de olika tekniker och det stora antalet små och medelstora företag. För att överleva på en marknad som blir mer konkurrenskraftig varje dag, måste ett samarbete distribuerad utveckling metod kunna användas av de aktörer på marknaden. Däremot innehåller det en ny uppsättning problem. Utvecklingen av design-och tillverkning för produkter med MNT är beroende av varandra (dvs tillverkningsprocesserna är i allmänhet applikationsspecifika). Detta måste beaktas när man utvecklar nya produkter tillsammans.

Dessutom en omfattande Product Engineering (PE) strategi har kunden (som köpare av den önskade enheter) har inte bara kontroll över specifikationen och flöde. Dessutom vill han ha snabba handläggningstider och en tidig uppfattning om hans eventuella framtida produkt. Därför kunden måste noga övervägas och samspelet med honom invävd i produkten konstruktionsprocessen.

Denna uppsats presenterar en strategi där förbättrad virtuell tillverkning kapacitet är belånade att ge kunden en tidig bild av den tillverkade enheten och involvera honom djupare i utvecklingsprocessen. Kombinera de olika programvaror angreppssätt av Execution Process Development Systems (PDE), Teknik CAD (TCAD) simuleringskapacitet och snabba virtuella verktyg tillverkning möjliggör enklare kommunikation mellan alla intressenter (t.ex. processingenjörer, ingenjörer enhet kund). Tillsammans med en matchande PE-metodiken en omfattande utveckling av samordning mellan alla inblandade parter och kunskapshantering är aktiverade som denna strategi. Integrationen modellen av alla intressenter beskrivs i figur 1, medan täckningen av värdekedjan visas i figur 2.

Figur 1. Hierarkiska modell av MNT verksamheten

Kombinera mjukvara av ovanstående kategorier har flera fördelar. Den PDES kan användas som en central och enda gränssnitt till simuleringen / emulering verktyg. Det kan utföra simuleringar parallellt med olika simulering metoder eller olika simulatorer från samma källa. Abstraktioner som verktyg beroende modeller att möjliggöra skapandet av komplexa filer simulator ingång med en enda knapp klick. Detta tillvägagångssätt har den ytterligare fördelen att processingenjörer att använda simuleringsverktyg utan intim kunskap om simulatorn. Som ett exempel kan en enda, nymonterade tillverkning flödet kontrolleras via ett fysiskt baserade TCAD simulering, t.ex. Silvaco seger, och med en Voxel synsätt som i Coventor är Semulator3D. Bägge resultaten kan jämföras och nya insikter kan vinnas. Detta gör naturligtvis kornat simulering under den initiala iterationer och mer fysisk simulering senare i processen. Detta sätt virtuella prototyper kan snabbas upp och inget media bryta inträffar.