ECS2019中國電子通信與半導(dǎo)體CIO峰會在深圳舉行,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商寄云科技出席本次峰會。總裁時培昕博士在會上做了《半導(dǎo)體工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實踐之道》的匯報,分享了寄云科技緊抓QCD三大制造核心指標(biāo),在包括電子等高端制造領(lǐng)域落地工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用,并實現(xiàn)產(chǎn)能、良率和設(shè)備可用性等多個關(guān)鍵突破,讓在座的半導(dǎo)體制造行業(yè)人士眼前一亮。尤其寄云科技在高端制造領(lǐng)域成功落地的方式及理念,更是為半導(dǎo)體領(lǐng)域起到了示范作用。
中國半導(dǎo)體制造面臨重重挑戰(zhàn)
某知名半導(dǎo)體制造企業(yè)嘉賓,現(xiàn)場分享中指出“如果每個工藝良率能控制到99.9%,對傳統(tǒng)行業(yè)來講已經(jīng)非常優(yōu)秀了,但對半導(dǎo)體行業(yè)來講最終得到的結(jié)果可能接近90%”,半導(dǎo)體制造的難度可見一斑。同時,作為一種高科技產(chǎn)品,半導(dǎo)體制造需要同時做3代產(chǎn)品的研發(fā),1代是當(dāng)代使用的產(chǎn)品,2代是下一代產(chǎn)品,3代是未來一代的產(chǎn)品,無形中讓研發(fā)投入成倍增加。
從行業(yè)發(fā)展來看,近年來半導(dǎo)體產(chǎn)品的更新?lián)Q代更加頻繁,涉及范圍擴展到PC、手機、物聯(lián)網(wǎng)等各種領(lǐng)域。同時隨著半導(dǎo)體制造工藝越來越高,其制造難度也在呈指數(shù)級增長。資本、技術(shù)實力是決定半導(dǎo)體制造企業(yè)競爭力的核心要素。對于半導(dǎo)體制造企業(yè)來說,生產(chǎn)裝備供應(yīng)商比較固定,在資本投入相同的情況,很難通過裝備的差異拉開競爭距離。借助人工智能、大數(shù)據(jù)等軟方式來實現(xiàn)更高的產(chǎn)能和質(zhì)量、更少的投入,已經(jīng)成為行業(yè)的共識。
另一方面,工藝要求的快速增長,讓生產(chǎn)過程的品質(zhì)管控變得越來越困難,同時也帶來了半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)數(shù)據(jù)的指數(shù)型增長。而現(xiàn)有的FDC、SPC、R2R、EDA系統(tǒng)卻無法適應(yīng)越來越增長的數(shù)據(jù)量和實時性的需求,存在著“告警和誤報過多”、“分析維度少和分析效率低”、“復(fù)雜分析主要通過離線分析,無法快速應(yīng)用到采集數(shù)據(jù)上,實時性差”、“缺少支持機器學(xué)習(xí)和人工智能的高效算法和執(zhí)行環(huán)境”等不足,也已經(jīng)無法適應(yīng)半導(dǎo)體行業(yè)新工藝的需求。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提升高端制造能效
時培昕博士指出,在類似半導(dǎo)體等高端制造領(lǐng)域之所以對良率要求這么高,是由于這類制造流程越來越復(fù)雜,工藝要求越來越高,也會涉及到非常多的加工工序,這些多達幾十個甚至幾百個的工序往往都是連續(xù)的,如果某些工序的產(chǎn)生了超出允許范圍的異常,比如工藝參數(shù)的漂移、設(shè)備參數(shù)的抖動、外界因素諸如溫度、濕度這些偏差,會對最終的生產(chǎn)結(jié)果帶來潛在的不良影響。
雖然目前行業(yè)普遍認為大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)將是顯著提升半導(dǎo)體制造水平的可行手段,但真正能夠落實并從中獲取到預(yù)期的收益的企業(yè)卻并不多。寄云科技對類似半導(dǎo)體制造這種高端制造行業(yè),提供了切實可行的基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案。
首先,方案提供海量設(shè)備、產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集以及處理能力,對機臺的穩(wěn)定性和可靠性提供完整的預(yù)測性維護方案;第二,方案能夠針對不同的工藝過程的環(huán)節(jié)提供一系列包括相關(guān)性分析、相似度匹配、回歸預(yù)測的數(shù)據(jù)分析手段,實現(xiàn)包括異常工序狀態(tài)自動識別、質(zhì)量問題根因和擴散范圍探索、工藝參數(shù)范圍界定等功能;同時,針對量測記錄滯后于工藝參數(shù)異常發(fā)生時間的問題,構(gòu)建基于質(zhì)檢記錄和歷史工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)模型,可基于當(dāng)前實時工藝參數(shù)預(yù)測數(shù)天之后的質(zhì)量問題,當(dāng)預(yù)測出質(zhì)量問題之后,基于海量數(shù)據(jù)樣本給予工藝參數(shù)的調(diào)整建議,實現(xiàn)完整的虛擬量測的功能。
在彩虹集團電子玻璃蓋板項目中,寄云科技通過采集該項目生產(chǎn)線上數(shù)萬個檢測點數(shù)據(jù),構(gòu)建相應(yīng)的檢測模型,開發(fā)基于機器學(xué)習(xí)的在線質(zhì)量檢測和分析系統(tǒng),對重點生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控,對關(guān)鍵設(shè)備進行全生命周期數(shù)字化監(jiān)控,對產(chǎn)品質(zhì)量實現(xiàn)多維度分析,構(gòu)建質(zhì)量記錄和工藝參數(shù)之間的虛擬量測,幫助彩虹集團實現(xiàn)產(chǎn)線運營成本降低、非計劃停機減少、綜合良品率提升,最終達到全面提升企業(yè)綜合競爭力的目標(biāo)。
緊抓三大關(guān)鍵助力企業(yè)走向高端制造
除了良率、質(zhì)量(quality)、成本(cost),對于半導(dǎo)體制造來說交付(delivery)能力也是關(guān)鍵,這也是為什么大型半導(dǎo)體企業(yè)要三代產(chǎn)品同時研發(fā),就是為了保證能夠在預(yù)定的升級時間拿出相應(yīng)的產(chǎn)品。Quality、Cost、Delivery這三個合起來QCD就是所有制造型企業(yè)都關(guān)心的三個關(guān)鍵指標(biāo),也是中國制造走向高端制造需要著重解決的幾個關(guān)鍵。低端產(chǎn)業(yè)向周邊遷移、國家發(fā)展向高端邁進,而同時中國也在面臨著來自西方的圍追堵截,未來中國高端制造的路子不會是從前仿造、拿來的老路。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為智能制造2025、兩化融合的核心抓手,將推動中國制造走向高端制造。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域里,服務(wù)商有的專注在產(chǎn)業(yè)鏈的整合、有的專注在底層物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的連接……工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商寄云科技專注在基于大數(shù)據(jù)分析和人工智能的精益生產(chǎn)方向,主要面向石油能源、電力化工、軌道交通、高端制造四個領(lǐng)域,現(xiàn)階段所服務(wù)的每個領(lǐng)域都是頭部企業(yè),就像電子制造、半導(dǎo)體制造這些高端制造領(lǐng)域頭部企業(yè)已經(jīng)具備足夠的體量、基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)備,同時在行業(yè)中也進行了長期的發(fā)展,正在面臨第四次工業(yè)革命帶來的挑戰(zhàn)。
對于QCD,傳統(tǒng)企業(yè)情況是普遍側(cè)重通過管理來提升,但是對于半導(dǎo)體制造這種高端行業(yè)來說,管理手段已經(jīng)進入瓶頸了。怎么從海量的數(shù)據(jù)中尋找影響品質(zhì)的問題、如何更準(zhǔn)確的預(yù)測產(chǎn)線產(chǎn)能及交付期等都是由非常多的不可控因素來決定的,寄云科技致力于將這些因素實現(xiàn)數(shù)字化,并打通這些數(shù)字化因素之間的環(huán)節(jié),并通過分析找出影響三個關(guān)鍵的因素,最終為生產(chǎn)提供決策建議,實現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化。
現(xiàn)場有嘉賓指出,當(dāng)下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等先進技術(shù)和理念與制造實體相結(jié)合的方式還在探索中,企業(yè)不但要看落地這些技術(shù)帶來的成效,還要關(guān)注這些技術(shù)的落地方式。對此,寄云科技深表贊同。幾年來,作為國內(nèi)早期的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商,在服務(wù)于眾多行業(yè)頭部客戶的實踐中,寄云科技完成了多個大到集團、企業(yè)層面的運營管理等整體工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案的落地,小到裝備的故障檢測、產(chǎn)線的良率問題根因分析等級別的實際應(yīng)用。對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的落地會遇到的挑戰(zhàn),寄云科技可謂是深有感觸,也愿意將自身在豐富的項目中積累的經(jīng)驗服務(wù)到更多的企業(yè)中去。
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