“半導(dǎo)體芯片制造是迄今為止人類創(chuàng)造最復(fù)雜的工藝過(guò)程，”中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官尹志堯介紹，以14納米晶圓工藝為例，幾乎是頭發(fā)絲的五千分之一，全部流程需要1100個(gè)步驟。而即便在如此精密的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，也需要智能制造，提升生產(chǎn)效率。
西門子Camstar MES解決方案咨詢總監(jiān)路楊向記者介紹，目前電子信息制造領(lǐng)域的自動(dòng)化、智能化水平，僅次于汽車工業(yè)。具體在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，晶圓制造和封裝測(cè)試中，自動(dòng)化、智能化水平最高。
“一方面，大部分晶圓廠實(shí)力雄厚，資金充裕，一般在上下物料、碼垛等環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人普及，節(jié)省人力成本。”路楊表示，另一方面，在摩爾定律推動(dòng)下，半導(dǎo)體制造行業(yè)也亟需通過(guò)縮短創(chuàng)新研發(fā)周期，加速上市，并提供大批量定制化、個(gè)性化方案，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。
作為德國(guó)工業(yè)4.0主要推手，西門子提出實(shí)踐工業(yè)智能化，需要實(shí)現(xiàn)企業(yè)之間的橫向集成和以生產(chǎn)管理和自動(dòng)化為代表的縱向整合，打造數(shù)字化工廠，以及貫穿整個(gè)價(jià)值點(diǎn)的工程數(shù)字化集成，打造生態(tài)鏈。具體在半導(dǎo)體行業(yè)中，將從企業(yè)層、工廠管理層、控制層和設(shè)備層構(gòu)建智能制造體系。
以國(guó)內(nèi)最大的晶圓代工廠中芯國(guó)際為例，公司技術(shù)研發(fā)執(zhí)行副總裁李序武介紹，為了加速技術(shù)研發(fā)，中芯國(guó)際也在著手縮短研發(fā)周期，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作。目前，公司通過(guò)在產(chǎn)品驗(yàn)證和量產(chǎn)階段導(dǎo)入設(shè)計(jì)伙伴以及客戶，整體縮短研發(fā)周期1至1.5年。中芯國(guó)際也在從IP廠商、本土供應(yīng)商、設(shè)計(jì)、制造廠和封裝、研發(fā)等方面，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)。
不過(guò)，半導(dǎo)體也是資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，開(kāi)展智能制造，也意味著需要數(shù)據(jù)共享，為智能制造提供解決方案，這將會(huì)涉及到與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的矛盾。而半導(dǎo)體廠商平均年數(shù)億級(jí)別的研發(fā)開(kāi)發(fā)，核心制造數(shù)據(jù)分享可能更為不易。對(duì)此矛盾，路楊并不否認(rèn)，他表示一般公司上下游之間疏通后，執(zhí)行智能制造方案就比較容易，但是在企業(yè)之間就比較難。
從投資回報(bào)來(lái)看，智能制造整體方案造價(jià)不菲，常常數(shù)以千萬(wàn)，投資回報(bào)周期需要4~5年，效率最高可提升超過(guò)10%。工業(yè)智能化方案公司鼎捷軟件副總經(jīng)理張俊杰表示，頂尖智能方案能夠最高實(shí)現(xiàn)0庫(kù)存，產(chǎn)能提升8倍。而鼎捷軟件提供的智能制造方案，可使其電子行業(yè)客戶庫(kù)存周轉(zhuǎn)效率最高提升至20%左右。
另一方面，芯片技術(shù)提升也會(huì)提升智能化水平。作為快速動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的芯片，國(guó)內(nèi)首款自適應(yīng)芯片于8月推出。據(jù)悉，該芯片可直接將軟件算法轉(zhuǎn)化成電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)軟件直接變成硬件，可應(yīng)用在機(jī)器人、監(jiān)控、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人青島若貝電子有限公司總裁吳國(guó)盛介紹，傳統(tǒng)芯片生產(chǎn)后，自身無(wú)法再進(jìn)行更改，而自適應(yīng)芯片相當(dāng)于變色蜥蜴，可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序編碼，進(jìn)行自我調(diào)整。而公司的自適應(yīng)芯片有望應(yīng)用于中芯國(guó)際最新的晶圓制造環(huán)節(jié)。
