源码科技网
a 当前位置: 源码科技网 » 数码 » 正文

智能制造是半导体行业的生产愿景

 小狐 • 2020-06-30 16:37  来源:互联网  E514

智能制造是半导体行业的生产愿景(图1)

随着中美贸易摩擦的不断升级,美国对中国科技企业开始频频“卡脖子”从5G、通信技术逐渐蔓延至AI、存储芯片等多个领域。据统计,从去年到现在,美国已封禁超过120家中国企业。

在备受“打压”的各行各业中,半导体行业面临的“炮火”最烈、涉及的企业最广,这也源于国内目前在半导体领域受到的掣肘最甚。相关资料显示,中国作为全球最大的半导体消费市场,2018年占据全球半导体市场规模的33%,但芯片自给率还不足20%。

因此,对于国内科技企业而言,掌握更强大的半导体技术实力无论是重要性还是迫切性都陡然提升。毕竟,美国政府的半导体“断供”威胁已经从“可能”变为了“常态”据悉,国内相关领域更是定下半导体行业自给率要在2020年达到40%,2025年完成70%的目标。

作为工业领域最尖端的技术之一,半导体的制造的过程极度复杂、漫长,且每个制程步骤的良率都必须接近100%,才能确保最终生产良率维持在可接受的水平。因此,在提高企业研发和生产效率、降低生产成本、提升良品率、降低人力依赖等方面有显著性优势的智能制造无疑将成为半导体行业中的一项关键性技术。

智能制造是半导体行业的生产愿景(图2)

昨日(6月28日)TCL格创东智首席智能制造顾问王锦博士在参加SEMICOM China智能制造论坛时发表了《半导体行业智能制造与工业互联网实践》的主题演讲。据王锦博士的介绍,作为工业互联网和智能制造领域的初创企业格创东智已经依托华星光电的多个智能制造应用场景,深度融合人工智能、大数据、云计算等前沿技术,成功研发出一套面向半导体行业的工业应用智能。

自动化是中国半导体行业的首要目标

众所周知,随着人工智能、物联网、大数据等技术的不断发展,各种黑灯工厂逐渐出现,制造业正面临新一轮的智能化升级,数字化、网络化、智能化成为实现“中国智造”的核心路径。然而对半导体行业而言,网络化往往是企业标配,所以更适合本行业的升级路径应该是自动化、数据化、智能化。其中,自动化成为半导体行业需要首先解决的问题。

对于企业而言,自动化程度越高,其在产能、品质、交期以及成本控制方面都会有更好的表现,但是高度自动化的一旦出现问题,所造成的损失也更大、处理时间更长,这就是所谓的“自动化悖论”

因此,对于半导体行业来讲,需要更全局的优化、更全面的、更高效的分析以及更精准的判断来预防“自动化悖论”风险。借助基于工业互联网的智能制造,半导体企业不但能够将海量数据汇集形成数据驱动的强大动力,还能够快速引入新技术、新业务逻辑、新。

如今,格创东智的业务已经覆盖IC制造及封测、液晶显示、光伏等多个半导体和泛半导体生产和设备领域。

智能制造是半导体行业的生产愿景(图3)

以全球领先的液晶面板厂商华星光电为例,格创东智助力华星深度融合AI(人工智能)大数据、云计算等前沿技术,实现了软件和设备的互联互通、设备与环境的互感知,完成高度自动化、数字化、可视化、模型化、集成化、协同化、网络化和智能化。凭借先进的智能制造,华星智能在疫情期间逆势成为全球第一大液晶面板供应商。今年5月,华星智能工厂项目获e-works授予“中国标杆智能工厂”称号。

格创东智助力半导体行业全场景智能化升级

在智能制造的核心组成中,格创东智认为,所谓工业智能,绝大多数都是数据驱动的结果。因此,对于半导体制造企业而言,以大数据+人工智能为核心技术的工业应用智能平台是其中最重要的部分之一,其核心是解决数据采集、数据分析、应用智能的问题,帮助企业全局性、性的挖掘数据潜力,助力企业实现更好决策,从而加速企业创新。

为此,在格创东智面向半导体行业的工业应用智能平台的支持下,先后了包括虚拟量测、设备预测性维护、视觉检测与故障分类、先进数据分析、设备远程运维和健康等数十个应用,能够帮助半导体和泛半导体企业实现计划、排程、设备运维、虚拟量测、品质分析等工厂全场景智能化,以提高企业生产和研发效率、降低生产成本、提升良品率。

智能制造是半导体行业的生产愿景(图4)

以虚拟量测为例,基于时间成本和设备成本的考量,目前与品质相关的大部分量测都是抽检,一方面往往容易造成漏检、错检等现象发生,导致问题产品流入下一个制程;另一方面也增加了企业的生产成本。而基于工业应用智能平台的虚拟量测,则具备更快的反馈速度、更少的生产成本,同时能够实现特征值“实时全检”做到异常实时拦截,帮助企业掌握更全面的量测数据,并降低抽检频率、缩短生产周期。

此外,将深度学习等人工智能技术用于半导体制造行业的图片缺陷分类,能够在AOI设备拍照后快速完成缺陷判别,并进行自动工艺流程处理,从而帮助产品检测站点的生产周期缩短60%。在华星智能工厂的落地案例中,人工智能判片帮助实现50%以上的人力替代,实现超千万/年的经济回报。与人相比,AI识别速度提升了5-10倍,准确率从人眼的85%提升到90%以上。

智能制造是半导体行业的生产愿景

在笔者看来,受限于目前中美科技环境,走独立自主的建设道路将成为半导体行业未来的主要趋势。

与一般行业中低端产品的高性价比不同。从产值分布来看,半导体行业产值呈倒金字塔分布,高端产品会占据更大的市场份额。正如微电子所所长叶甜春所言:“中国需要‘升级版的发展战略’不能再一味追求建厂扩产。下阶段战略是‘以产品为中心,以行业解决方案为突破口’应用、设计、制造和装备材料必须更有力的措施,实现融合发展。”

也许正是为服务半导体行业提前蓄力,格创东智前段时间刚刚发布东智工业应用智能平台2.0,进一步增强了平台在数采、存储、数据分析及预测上的能力。未来,格创东智还将沿着工业互联网、工业数据科学、工业应用智能以及工业应用智能的路径不断发展,助力泛半导体乃至整个制造业完成智能化转型升级。

本文相关词条概念解析:

半导体

半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

网友评论Translation