用于适配生产过程的方法、设备和系统与流程

本发明涉及一种用于适配生产过程的方法、对应的设备、具有这种设备的系统、计算机程序产品以及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、在工业制造中，目标是满足客户的预设(vorgabe)或特定的规范。这些规范通常被称为“质量关键点(critical to quality)”参数或ctq。

2、是否满足这些规范借助于要定义的特征来确定，所述特征对最终产品、中间产品、部件或用于部件的制造步骤的质量有影响。

3、文献ahmed altaf等人：“reliability and quality control approach forcollaborative assembly process"(公布在201916th international bhurbanconference on applied sciences and technology(ibcast),ieee,2019年1月8日(2019-01-08),210-217页)对于机器与人类的协同工作公开一种用于进行可靠性和质量控制的方案。对于该控制考虑人和机器参数。

4、文献us2003/0204378a1公开一种用于成批产品的生产过程、尤其是来自半导体制造领域的监控单元或“控制器”以及监控方法，其中提出用于过程监控的改善。

5、为了满足规范或者也优化过程，对于过程或过程步骤经常使用调节电路或调节装置，即使存在干扰性影响，例如交变的环境温度，也通过所述调节电路或调节装置将输出值、例如特定的温度保持得尽可能好。为此，在调节电路内以规定的时间间隔将额定值、例如期望的温度与实际值、例如实际测量的温度进行比较。从偏差或调差中确定调定参量，所述调定参量影响过程或过程步骤，使得偏差在一定的“调整时间”之后或在稳定状态下采取最小值。

6、调节电路包括各个调节电路元件，例如调节器和调节对象，所述调节电路元件分别具有时间特性。这可能使正确的设定变得困难，然而错误地设定的调节器导致调节电路不相应地起作用，例如不足够快，导致大的调节偏差，或者甚至导致调节参量的无阻尼振荡，这些可能破坏调节电路的部件或者至少不改善制造过程或步骤。因此，必须根据存在的信息仔细地作出决定：是否使用调节电路。

技术实现思路

1、以此为出发点，本发明的任务是提出制造或生产过程的改善。

2、这通过根据权利要求1的方法来解决。有利的改进方案是从属权利要求的主题。

3、借助于生产过程来制造产品，所述生产过程包括至少一个单过程或子过程，其中不使用调节。该产品可以是中间产品或最终产品。

4、可以通过至少一个质量参数、例如由一个或多个质量参数或ctq规定的特定“窗口”鉴定产品。例如，“窗口”的维度、即是线段、矩形或正方形还是更高维图形是由ctq的数量规定的。因此，质量参数可以由一个或多个单独的质量参数或ctq构成。

5、在无调节的情况下对于至少一个单过程，从该单过程中采集测量参量。例如，这因此也可以涉及单过程的组。

6、测量参量可以是传感器的简单的测量值，诸如温度或沉积速率。可替代地或附加地，测量参量可以包括时间或谱变化过程或包含从一个或多个传感器数据中导出的值。测量参量可以涉及单过程或单过程的组。

7、从真实生产过程中，即在对于单过程不设置调节时，确定与该测量参量相对应的质量值或质量参数。

8、将该质量参数与额定值进行比较，当在有调节的情况下执行测量参量来自的单过程时得出所述额定值。

9、根据一种有利的实施方案，借助于模拟确定所述额定值，其中单过程或单过程的组在假设存在调节的情况下被模拟。

10、从该比较中导出，对于单过程使用调节是否导致质量参数的改善。

11、根据一种有利的实施方案，该结果在生产过程中被实施，也就是说即在充分改善的情况下引入调节，或者如果不出现改善或不出现充分改善，则保持生产过程。例如，根据成本/收益分析来确定改善是否是充分的，其中将用于调节的成本与产品的预期的节省和改善进行对比。

12、根据第一有利的实施方案，从产品的分析中确定质量参数，例如针对最终产品或也针对中间产品确定一个或多个ctq。从至少一个单过程的模拟中确定额定值，其中实施调节并且将一个测量参量或多个测量参量用作参数。可替代地或附加地，针对单过程的组进行模拟，尤其是共同模拟。从而，可以为单过程导出经模拟的质量参数，或者如果模拟还一起包括其他单过程，则可以为单过程的组或总过程导出经模拟的质量参数。然后将该经模拟的质量参数用作额定值，并且从而可以查明：是在无调节的情况下来自生产过程的真实质量参数还是来在有调节的情况下来自虚构生产过程的经模拟的质量参数更有益，并且与此相应地是否应该有利地实施调节。

13、这种实施方案的优点尤其是模拟过程与真实生产在时间上并行地以及也交织地进行。从而在生产过程期间可以进行分析，其中也基于生产过程的当前数据。这使得能够在无时间耗费的情况下决定是否将调节引入到生产过程中，而不产生用于实施的成本，或者不产生用于整个生产过程的耗费的建模和模拟的成本，如这例如在所谓的“数字孪生(digital twin)”时将会情况如此。

14、根据另一有利的实施方案，从测量参量中导出质量参数，所述质量参数使得能够将单过程或子过程分配给现有数据，例如包含较早实施的经验值的数据库。这些现有数据包含额定值，所述额定值说明调节对于子过程是否是有利的，即导致质量参数的改善，使得可以作出关于实施调节的对应的决定。

技术特征：

1.一种用于适配产品的生产过程(f)的方法，所述生产过程能够借助于针对所述产品的至少一个质量参数被鉴定，并且包括多个单过程(a、b、c、d、e)，

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤c)中，如下确定所述额定值(s_a、s_de)：

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对应于所述测量参量的质量参数根据实际创建的产品被确定。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中根据步骤b)的确定(det)、根据步骤c)的比较(comp)和根据步骤d)的评估(eval)在时间上与所述真实生产过程(f)并行地进行。

5.根据前述权利要求2至4中任一项所述的方法，其中权利要求3或4回引权利要求2，其中在模拟时考虑至少一个其他单过程(a、b、c、d、e)，所述其他单过程与所述测量参量(d_a、d_de)来自的单过程不同。

6.根据前述权利要求2至5中任一项所述的方法，其中权利要求3或4回引权利要求2，其中在模拟时考虑影响所述质量参数的生产过程的整个部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法具有以下其他步骤：

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述测量参量(d_a、d_de)转发给比较单元，尤其是转发给边缘设备，并且在所述比较单元中根据步骤b)进行确定(det)，在步骤c)中对所确定的质量参数进行比较(comp)，并且根据步骤d)进行评估(eval)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述测量参量包含至少一个传感器的传感器数据。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述测量参量包括至少一个传感器的传感器数据的时间和/或谱变化过程和/或从所述至少一个传感器的传感器数据中导出的值。

11.一种用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的设备(u)，所述设备具有：

12.根据权利要求11所述的设备(u)，所述设备被实现为边缘设备。

13.一种用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的计算机程序产品。

14.一种具有根据前一权利要求13所述的计算机程序产品的计算机可读存储介质。

15.一种系统，所述系统包括根据权利要求11或12所述的设备、用于在产品的生产过程(f)中执行至少一个单过程(a、b、c、d、e)的机器(fm)，其中所述机器(fm)与所述设备(u)交换所述至少一个单过程(a、b、c、d、e)的测量参量(d_a、d_de)，并且所述设备(u)此外与数据存储器(db)交换关于额定值、尤其是用于调节的传递函数的信息。

技术总结
用于适配产品的生产过程的方法，所述生产过程能够借助于针对所述产品的至少一个质量参数被鉴定，并且包括多个单过程，其中在多个单过程的情况下至少部分地不使用调节，所述方法具有以下步骤：a)在不进行调节的情况下采集至少一个单过程的至少一个测量参量；b)确定与所述至少一个测量参量相对应的质量参数；c)将所确定的质量参数与额定值进行比较，在进行调节的情况下从属于所述测量参量的单过程中得出所述额定值；d)从所述比较中评估：对于所述至少一个单过程，使用调节是否导致所述质量参数的改善。

技术研发人员：F·鲁普,R·T·赖施,C·舒
受保护的技术使用者：西门子股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1