반도체 FAB 자동화물류 시스템의 모델링 및 시뮬레이션에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 반도체 FAB은 자동화 물류시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 연구를 수행한다. 반도체 FAB은 다른 생산시스템과 마찬가지로 공정, 배치, 물류, 운영 룰이 조화를 이루어 하나의 유기체처럼 운영되어 반도체를 생산한다. 생산시스템의 공정, 배치, 물류 중 어느 한곳에서 생기는 변화는 다른 영역에 영향을 크게 미치기 때문에 유기체처럼 행위 한다 말할 수 있다. 본 연구에서 반도체 FAB의 자동화 물류시스템에 대하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하기 위해, 공정, 배치, 물류의 구성요소에 대해 분석하여, 전체를 모델링 할 수 있는 통합적인 모델링 형식론에 대해 연구한다. 반도체 FAB에 대한 공정 정보는 MIMAC 6 데이터를 활용하며, 배치 정보는 기존연구들과 반도체 FAB에 대한 경험을 기반으로 MIMAC 6에 있는 설비들의 배치 모델을 작성하였다. 자동화 물류 시스템에 대한 데이터는 현재 반도체 FAB의 자동화 물류 시스템의 제조사에 제품 상세명세(Specification)를 분석하여, 행위와 데이터를 참고 하였다. 반도체 FAB 공정과 자동화 물류 시스템을 모델링을 위한 형식론으로 C-DEVS 및 C-Space기반 DEVS 형식론을 제안하고 모델링을 수행하였다. 모델링의 결과로 얻은 시뮬레이션 모델은 C언어를 이용하여 구현되었으며, GUI를 통해 사용자 편의성을 제공하는 이산사건 시뮬레이터 안에서 구현된 모델들이 실제 행위를 모사하는 걸을 확인하였다. 행위 모사의 확인과정은 시뮬레이션의 로그를 이용한 애니매이션(2D/3D)를 통해 가시적인 확인과 직접계산한 결과와 시뮬레이션의 결과를 통해 검증이 가능하다. 반도체 FAB 시뮬레이션 결과로는 사용자의 의해 정의된 KPI들을 확인 가능하다. 연구의 결과물은 반도체 FAB을 비롯한 스마트 팩토리를 위한 시뮬레이션에 적용 및 응용 가능할 것으로 기대된다.