幾百年來的工業(yè)革命證明，制造業(yè)是一個(gè)國家能否強(qiáng)盛的基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基。于是在這個(gè)科技革命和產(chǎn)業(yè)變革交匯，國際產(chǎn)業(yè)分工正在重塑之際，我國政府順勢推出了《中國制造2025》，力爭通過三十年，把中國建設(shè)為世界制造發(fā)展的制造強(qiáng)國。
根據(jù)《經(jīng)濟(jì)參考網(wǎng)》的報(bào)道，我國的制造產(chǎn)業(yè)目前具備產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)品附加值不高、能源消耗大和污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。要如期實(shí)現(xiàn)升級，中國制造商需要根據(jù)不同行業(yè)的特點(diǎn)，與國際先進(jìn)廠商合作，投入到智能制造升級當(dāng)中?，F(xiàn)在正在大興土木建設(shè)的集成電路產(chǎn)業(yè)也是當(dāng)中一個(gè)焦點(diǎn)。
日前，合肥通富微電子股份有限公司和英飛凌科技（中國）有限公司簽署的“智能制造戰(zhàn)略合作協(xié)議”是典型的與先進(jìn)合作范例。
英飛凌科技（中國）有限公司大中華區(qū)總裁蘇華博士（左）和通富微電子股份有限公司首席執(zhí)行官石磊（右）代表雙方簽約
集成電路后道封測亟需“智造”
集成電路產(chǎn)業(yè)作為“中國制造2025”的發(fā)展要點(diǎn)，近年來取得了長足的進(jìn)步。但是我們應(yīng)該看到，中國在集成電路制造方面，與世界先進(jìn)水平差距明顯。
從集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上看，一個(gè)芯片從概念到最后量產(chǎn)，需要經(jīng)過多個(gè)步驟，最后的制造和封測是產(chǎn)品能否順利交付的關(guān)鍵。但根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)，國內(nèi)的封測產(chǎn)品線是“智造”升級的重點(diǎn)。
英飛凌科技（中國）有限公司大中華區(qū)總裁蘇華博士表示，從集成電路的制造上看，前道晶圓廠的模式是不可以復(fù)制的，因?yàn)檫@部分不但投資巨大，且從工業(yè)發(fā)展上看，可能已經(jīng)達(dá)到了“工業(yè)6.0”的水平。但是后道的封裝測試則是可以復(fù)制的。
“月產(chǎn)十萬片在前道是比較大的產(chǎn)量了。但在是后道，一片晶圓會(huì)切成5000，甚至上萬顆芯片，那么十萬片晶圓最終會(huì)變成10億顆芯片。這么大批量的生產(chǎn)，中間如果出了任何差錯(cuò)，造成的后果是不堪設(shè)想的，這就是為什么后道封測需要制造升級”，通富微電子股份有限公司首席執(zhí)行官石磊先生補(bǔ)充說。
英飛凌科技有限公司全球半導(dǎo)體后道工廠整合資深總監(jiān)張永政博士也指出，工廠里面包括人、客戶、訂單和本身工藝在內(nèi)的變力是成千上萬的，這些因素一直都在變化。在傳統(tǒng)的制造，我們的監(jiān)控方式是先看是否出問題，再跟進(jìn)糾正，但這在投資額巨大的半導(dǎo)體領(lǐng)域是行不通的。我們需要每一秒鐘都要知道工廠發(fā)生了什么問題，且立刻控制。如果你在一天或者多天以后發(fā)現(xiàn)，再加以控制，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)一切都遲了。這就是為什么我們需要智能制造。這對后道封測工廠影響更是明顯，因?yàn)楫?dāng)中涉及了多種的材料、機(jī)臺(tái)的調(diào)試和排產(chǎn)等問題。
從公開新聞中我們可以看出，自從2014年開始，中國大陸全力進(jìn)攻半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)，其中長電科技主導(dǎo)收購了星科金朋；華天科技收購了美國 FCI；通富微電收購了蘇州AMD和馬來西亞檳城AMD各85%股權(quán)；同方國芯認(rèn)購臺(tái)灣力成和南茂增發(fā)股份后獲得兩家公司各25%股份。中國大陸的封測行業(yè)率先躋身全球集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分工，充分享受全球半導(dǎo)體行業(yè)增長帶來的行業(yè)紅利。
根據(jù)Wind的數(shù)據(jù)顯示，包括長電科技、華天科技和通富微電在內(nèi)的大陸三強(qiáng)的銷售額在2016年合計(jì)達(dá)到280億。因此如何推動(dòng)中國后道封測“智造”升級，跟上國際先進(jìn)步伐，成為中國封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。
英飛凌“工業(yè)4.0”升級卓有成效
脫胎于德國西門子半導(dǎo)體部門的英飛凌是一個(gè)全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體科技供應(yīng)商。作為一個(gè)最早加入“工業(yè)4.0”的IDM，英飛凌既是底層架構(gòu)師，也是實(shí)踐者，他們在其晶圓廠和后道封測廠踐行了“工業(yè)4.0”指導(dǎo)下的制造。
所謂“工業(yè)4.0”是德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上提出的概念。它描繪了制造業(yè)的未來愿景，提出繼蒸汽機(jī)的應(yīng)用（工業(yè)1.0）、規(guī)?；a(chǎn)的電氣時(shí)代（工業(yè)2.0）和電子信息技術(shù)（工業(yè)3.0）等三次工業(yè)革命后，人類將迎來以信息物理融合系統(tǒng)(CPS)為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命。
“工業(yè)4.0”可以說是工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。材料、產(chǎn)品、機(jī)器和運(yùn)輸系統(tǒng)都裝配有高度現(xiàn)代化的信息收集、識別和通訊技術(shù)，彼此之間能夠互動(dòng)，且能與人員進(jìn)行互動(dòng)。整個(gè)價(jià)值制造鏈已數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)，能夠不斷地提供海量數(shù)據(jù)并對自身進(jìn)行優(yōu)化。生產(chǎn)過程變得更快，更高效以及更靈活。今天，我們正處在這個(gè)時(shí)代的發(fā)展開端。
英飛凌在其無錫后道工廠非常好的踐行了“工業(yè)4.0”。
據(jù)介紹，英飛凌后道工廠集成自主研發(fā)并推出了“BEAR (Backend Automation Roadmap)”(后道工廠自動(dòng)化藍(lán)圖)項(xiàng)目。作為英飛凌全球后道的試點(diǎn)，英飛凌無錫后道工廠2014年開始實(shí)施的BEAR項(xiàng)目已經(jīng)在“智能制造”和“零缺陷制造”上初見成效。
以生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng)（MES）為核心的BEAR項(xiàng)目，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于智能卡后道智能制造的縱向集成，通過有線以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、傳感器或設(shè)備自身標(biāo)準(zhǔn)接口等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)可視化管理并與MES的系統(tǒng)數(shù)據(jù)相整合提高資源效能，
BEAR從根本上統(tǒng)一并改變了英飛凌后道生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)化工作組織和工作模式，自動(dòng)化和智能化從根本上減少了“人為因素”對產(chǎn)品制程的干預(yù)，提升了制程管控效果和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)BEAR可以對整個(gè)制造流程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，為大數(shù)據(jù)分析（Big data analysis）打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
目前基于先進(jìn)流程控制的APC大數(shù)據(jù)應(yīng)用已經(jīng)在設(shè)備的維護(hù)預(yù)測、設(shè)備的性能改善和產(chǎn)品的實(shí)時(shí)質(zhì)量控制、質(zhì)量預(yù)警初見成效。
目前無錫通過BEAR五年藍(lán)圖規(guī)劃項(xiàng)目（BEAR 2020），以“工業(yè)４.0”為框架逐步實(shí)現(xiàn)全方位的系統(tǒng)與設(shè)備的智能互聯(lián)，使設(shè)備和設(shè)備之間能夠進(jìn)行信息交換和通訊，讓機(jī)器實(shí)現(xiàn)自主智能管理，實(shí)時(shí)調(diào)度保證生產(chǎn)的流暢性，提高生產(chǎn)效率。通過項(xiàng)目實(shí)施，未來將打造成一個(gè)高度靈活的個(gè)性化、數(shù)字化和智能化的制造模式，從而在不久的將來全面實(shí)現(xiàn)“智能工廠”，“智能生產(chǎn)”和“智能物流”
助力合肥通富微電走向新時(shí)代
自1995年進(jìn)入中國以來，英飛凌一直深耕中國市場，他們在中國建立了涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、市場、技術(shù)支持等在內(nèi)的完整的產(chǎn)業(yè)鏈，并在銷售、技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)等方面與國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)、高等院校開展了深入的合作。在“工業(yè)4.0”新時(shí)代，英飛凌深刻理解了“中國制造2025”的發(fā)展要求，為中國企業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級提供力所能及的幫助。日前與合肥通富微電簽署的“智能制造戰(zhàn)略合作協(xié)議”就是一個(gè)具體表現(xiàn)。
英飛凌科技有限公司全球半導(dǎo)體后道工廠整合資深總監(jiān)張永政博士告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者，中國信息化能力非常強(qiáng)，但是中國智能制造能力有所不足。英飛凌會(huì)將其在半導(dǎo)體領(lǐng)域積累的二十多年智能制造方法，傳授給合肥通富微電，助力其實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”目標(biāo)。具體做法就是先跟通富針對智能制造的能力做一個(gè)評估，然后給后者分享智能制造的幾個(gè)實(shí)施方向，這首先會(huì)從智能制造管理方法做起。在智能制造管理方法提完以后，英飛凌會(huì)導(dǎo)入應(yīng)該要支撐的自動(dòng)化。
張永政博士進(jìn)一步指出，在實(shí)際實(shí)施的項(xiàng)目上，制造的績效通常會(huì)分成幾個(gè)：生產(chǎn)力、生產(chǎn)周期、按時(shí)交付和質(zhì)量，英飛凌會(huì)根據(jù)這幾個(gè)項(xiàng)目的績效管理方法來做評估，而這幾個(gè)都是制造的管理方法。因此英飛凌做的并不是去工廠安裝一個(gè)機(jī)器，而是傳授智能制造的管理方法。
“我們是從智能制造方法的評估、績效評估，智能制造方法的引進(jìn)，最后做到智能制造的自動(dòng)化”，張永政博士強(qiáng)調(diào)。
具體下來，就是關(guān)注到人(Man)、機(jī)(Machine)、料(Material)、法(Method)，也就是智能工廠的“4M法則”。
人，即是指通過自動(dòng)檢查培訓(xùn)和認(rèn)證，確保合格人員操作機(jī)器并追蹤；機(jī)，是指通過設(shè)備狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)控、工裝夾具的匹配檢驗(yàn)和基于產(chǎn)品的參數(shù)自動(dòng)調(diào)整，確保利用率和柔性；料，是指100%物料使用追蹤和高效利用；法，是指基于工作模式和組織，例如產(chǎn)品的制程程序的自動(dòng)下載和參數(shù)調(diào)整，減少人為失誤。
“人機(jī)料法”四大要素通過BEAR系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器對話，從而實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)控制。這是工業(yè)生產(chǎn)過程中的核心要素，整個(gè)生產(chǎn)制造都是圍繞著它們展開的。事實(shí)上，“工業(yè)4.0”的要點(diǎn)之一正是對操作員、機(jī)器、生產(chǎn)材料和工藝制程這四大要素進(jìn)行資源優(yōu)化和合理利用。
在問到為什么會(huì)選擇通富微電作為合作伙伴時(shí)。英飛凌大中華區(qū)總裁蘇華博士表示，有幾方面的原因，主要一點(diǎn)是英飛凌和通富微電合作很久了，德國公司在選擇中國合作伙伴的時(shí)候有各種各樣的考量，包括文化、互相之間的信任度等等。
“我們合作的關(guān)系超過了十年，也積累了良好的合作基礎(chǔ)”，蘇華博士強(qiáng)調(diào)。
通富微電是中國前三大IC封測企業(yè)，全球前十大半導(dǎo)體制造商有一半以上都是通富微電的客戶。作為中國半導(dǎo)體制造行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，通過這次與英飛凌的合作，相信通富微電在制造管理等多個(gè)方面上會(huì)獲得很大的提升。
“英飛凌除了幫助通富微電等中國企業(yè)實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”目標(biāo)，踐行其“與中國共贏”戰(zhàn)略的第一步外，之后還會(huì)推動(dòng)幫助中國客戶走向世界、積極參與中國新興市場的發(fā)展以及積極搭建本土生態(tài)圈等“與中國共贏”戰(zhàn)略舉措的實(shí)施，為中國企業(yè)做一些貢獻(xiàn)”，蘇華博士告訴記者。