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智能制造原來可以這樣操練?_0

未知 2019-06-07 14:04

田忌賽馬是一個耳熟能詳的故事,細思是一種新思路或算法帶來的勝算。同樣,在智能制造過程中,如何運用一種新的思路呢?雖然智能制造是一大熱詞,但在半導體業中究竟智能制造水平如何?如何進一步升級?或許還要打N個問號。最近英飛凌與通富微電子股份有限公司(簡稱“通富微電”)簽署智能制造戰略合作協議的消息,或許能更距離了解到智能制造原來還能這么“通關”。

為踐行“中國制造2025”牽手

作為此次合作的“主角”,英飛凌是德國最大的半導體公司,主要業務集中于汽車電子、功率半導體以及安全芯片領域,并且是德國“工業4.0”的初創成員和踐行者,在相關規則和標準的制定中發揮著極其關鍵的作用。在半導體制造領域中,英飛凌還擔當“工業4.0”底層架構師和領跑者角色,全球工廠已在實踐“工業4.0”的路線圖和系統。而通富微電專業從事集成電路先進封裝和測試,是中國前三大IC封測企業,全球前十大半導體制造商中一半以上都是通富微電的客戶。

圖為英飛凌科技(中國)有限公司大中華區總裁蘇華博士(前排左)、通富微電子股份有限公司首席執行官石磊(前排右)正在簽約

因而,此次“跨越式”合作亦大有深意。英飛凌科技(中國)有限公司大中華區總裁蘇華博士提到,英飛凌擁有先進的半導體智能制造理念和經驗。為持續深耕中國市場,英飛凌積極推進“與中國共贏”戰略,而助力“中國制造2025”成為重要的舉措之一。為落實這一舉措,英飛凌獨創了三角商業模式:一方面,讓更多中國本土制造企業參觀英飛凌無錫智能工廠,通過多種形式將成功經驗分享;另一方面,加強與設備商、方案商、集成商以及中國一流高校合作,為本土制造企業提供咨詢服務和實施服務,助力提升智能制造能力。

英飛凌與通富微電的戰略合作可謂是踐行三角商業模式的最新成功案例,英飛凌將通過分享德國工業4.0的經驗和知識,助力提升通富微電的制造能力和生產力。蘇華博士認定,雙方在半導體智能制造領域開展示范性合作,不僅將助力中國制造業向智能化轉型升級,從更高層次來說,這也是中德半導體企業在智能制造領域的首次合作,對未來中德企業深入合作起到了良好的示范作用。

對于通富微電來說,此次合作亦“正當其時”。通富微電子股份有限公司首席執行官石磊表示:“半導體業是中國先進制造業的一個縮影,已進入蓬勃發展的時代。通富微電經過多年的發展,也在快速擴張,從原來的一個工廠擴大到5大工廠。4M(人、機、料、法)作為工業4.0的核心要素,如何對這四大要素進行資源優化和合理利用實現智能制造,對效率提升、良率改善有著不可忽視的作用。希望通過參考和實踐英飛凌德國工業4.0的經驗,能不斷提升通富微電的智能化制造水平,亦為助力“中國制造2025”盡綿薄之力。

根據合作協議,英飛凌將為通富微電提供咨詢支持,從設備生產力、生產周期、按時交付和質量等方面評估通富微電目前的制造績效情況,并提出制造力提升方案。雙方合作將分階段進行:第一階段,英飛凌將對通富微電提出的《通富微電智能制造白皮書》提供咨詢建議,協助其設計適應其生產環境的智能制造方案。第二階段,英飛凌將為該智能制造方案的具體實施提供咨詢支持。作為戰略合作的一部分,英飛凌還將協助通富微電于2017年在合肥工廠建立I4.0智能制造示范生產線。據石磊估,智能制造對于半導體封裝企業效率的提升將達一成以上。

致力于提升后道智能制造水平

而選擇半導體后道的封裝測試作為“試點”,背后折射的是現實的需求。蘇華博士坦言,在半導體行業中的產業鏈環節中,前道晶圓廠投資巨大,模式基本難以復制,而后道封裝還有諸多提升空間。據悉,英飛凌前道晶圓工廠已高度自動化和智能化,為提高后道自動化和智能制造水平,英飛凌后道工廠集成自主研發并推出了“BEAR”(后道工廠自動化藍圖)項目。而英飛凌無錫后道工廠2014年開始實施的BEAR項目已在“智能制造”和“零缺陷制造”上初見成效,成為后道制造執行系統的全球技術和研發中心。此外,除了實現工廠本身智能化外,英飛凌目前也正在整合公司的所有工廠和生產合作伙伴,以便實時集成在一起,打造“全球虛擬工廠”。

石磊表達了一致的看法。他提到,在半導體產業中,前道工藝無論是8英寸還是12英寸等,都較易實現智能化和全自動化,但到了后道封裝環節則較難實現。他舉例說,比如說晶圓月產10萬片,到后道封裝時可能要變成10億顆芯片,數量完全不在一個級別,因而后端的智能化非常復雜,不太容易實現全自動化,提升智能制造水平需多重考量。

從人才的角度來說也需要著力提升智能化。“前道晶圓廠可實現高度自動化,但后道封裝環節還需要大量人才。當前困擾我國半導體業發展的最大因素之一就是人才的缺乏,其中之一是如何快速培養高水平的工程技術人員,這是考驗未來長期良性發展的一大挑戰。在這一過程中,通過智能化降低人員隨機判斷的需求,進而提升效率,可有效解決這一問題,并且這一模型是可復制或擴展的。”石磊指出。

而智能制造的落實,并不只是添加軟硬件那么“簡單”。英飛凌科技有限公司全球半導體后道工廠整合資深總監張永政博士介紹,這其實更是一種“方法論”。他舉例說,比如客戶買了新的ERP,但還是在紙上操作ERP,雖然買了軟件,但沒改變管理方法,結果一定是無效的。英飛凌將根據通富微電智能制造的能力提出改進的智能制造管理方法,提升CPS(信息物理系統)的應用,建立基于自動化、信息化、網絡化的生產管理模式,支撐智能制造的升級。

這其中要注意的是智能化升級是一個循序漸進式的“洗禮”,并非能“一飛沖天”。英飛凌科技(無錫)有限公司總經理兼執行董事陳小龍認為,智能化系統是在原有生產系統上不斷升級改造的漸進過程。通過BEAR系統將人機料法這四大要素智能化地結合,期間要素會不斷發生“變力”,需要不斷優化和自適應自學習,從而實現生產過程的可追蹤性、可控制性,生產制程的自動化、智能化以及產品質量的實時在線管控,最終實現智能制造。

應進一步完善標準

如果說工業4.0的核心是智能制造,軟件和大數據是關鍵大腦,那么標準化則是必要條件。智能制造是中國制造2025的主攻方向,不過隨著近年來智能制造的快速發展,相關領域標準規范不一致的問題也漸次凸顯。

由于我國缺乏智能制造的行業標準規范,企業跨平臺、跨系統集成應用時,需要先解決許多復雜的標準問題,有些甚至要推倒重來,導致成本攀升或效率降低。蘇華博士認為,德國工業4.0的標準是一個漸進式的發展,中國制造業目前還參差不齊,發展水平大體處于2.0階段,還需一段漫長的路要走。中國制造業如想“彎道超車”,那在智能制造標準方面還需加強重視,不斷加以完善。

蘇華博士同時指出,下一步英飛凌重點將推進智能制造標準化方面的工作。將依托與西安交通大學聯合成立的“西安交通大學-英飛凌智能制造管理聯合實驗室”,充分利用各自的經驗、技術和資源,著力發布《智能制造產業白皮書》,推進能制造標準化工作。同時,也在與工信部電子技術標準化研究院(CESI)合作進行標準制定工作,為中國智能制造提供參考。

石磊也希望通過與英飛凌的合作,形成智能制造的通富集團公司標準,繼而再影響行業標準,再到國家標準,最后引領國際標準。

未來“工業4.0”不只是智能制造,還將涵蓋跨企業邊界的智能網絡:供應商、制造商和客戶將不斷交換數據,全球供應鏈中的各個流程將優化自身,也使生產更加高效靈活。可以說,雙方的合作是一個新的“發韌”。蘇華博士展望說:“與通富微電合作是英飛凌在半導體智能制造領域的第一次合作,未來會有更多的戰略合作達成,英飛凌希望將智能制造經驗和積累推廣到其它領域,助力更多的制造業轉型升級,促進德國工業4.0的技術和方法在中國更好地落地。”

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