英飞凌微电子技术-生产与制造

芯片制造领域的尖端科技：世界上自动化程度最高的200毫米芯片制造

英飞凌科技公司从两方面入手工业4.0转型：一是提供必要的半导体，例如微型控制器、传感器和电源设备等，它们相当于智能系统的大脑、思想和肌肉。二是在德累斯顿的智能工厂里自行进行生产活动。在那里，生产出全球领先的200毫米芯片。

在半导体行业，设备的资本密集度是很高的。因此，在生产中需要遵循一个目标，即在保证质量标准上限的同时要提高对设备的利用率。生产流程可能出现的故障可以很快地被发现。英飞凌公司认识到，这个对生产的高要求只有通过坚持应用工业4.0才能得到满足。在整个生产当中必须保证网络的数据流——就像一个复杂有机体中的神经网络一样。但是，对于不同生产设备之间的数据转换来说，还没有业界通用的接口以及数据格式标准。因此，英飞凌公司开发了自己的格式。同样，必要的硬件也并不是“大批”可用的：生产需要机器人，这些机器人必须满足无尘车间里的极高的条件。对德累斯顿的设备来说，必须满足上述条件并进行一体化。由此可以实现100%按照本地要求量身订制的生产。此外，在改造生产线的过程中还可以获得很高的系统能力。另一个好处是微观层面上的可靠性。不论是在本区位，还是在与其他生产区位的合作中，英飞凌公司的安全芯片都为网络化生产中系统的完整性和信息安全创造了前提。

“这个应用的特殊之处是把效率和安全结合了起来。只有当我们能够成功地保护生产系统和专有技术，工业4.0才会成为德国经济的成功。”（Helmut Warnecke，德累斯顿英飞凌公司总经理）德累斯顿的工厂是智能联网生产的一个例子：晶片运输、设备操作、生产控制都是互相联系的，并且共同收到信息技术系统的控制。此外，这里的生产还和世界各地的区位进行交流。在德累斯顿，（我们）实现了高度的自动化，这是只能工厂的根本前提：德累斯顿的英飞凌200-mm工厂是世界上自动化程度最高的工厂之一。从事高效半导体300mm的大批量生产的工厂从一开始就被设计为高度自动化的工厂。工厂使用的、运输需要加工的晶片的传送装置安装了频射识别芯片。它实现了数据与信息的持续供应，借助于这些信息，生产流程可以无障碍地得到控制。这种生产形式的基础是标准化的流程。网络化的工厂会将关于流程状态的信息传输给机器，比如关于不足或者故障的信息，并且它会实时地与世界其他生产区位进行交流，从而不断对生产过程进行控制和优化。这就是未来生产的面貌。

借助全自动的生产线，1000个以上的工序十分精确地互相啮合：优化算法有效地控制着整个生产中的机器人、机器、传送系统和量。这里对工业4.0标准的执行是跨区位的。这家工厂是联系客户以及供货商的世界网络的一部分。英飞凌公司在这里通过数字化的数据奠定了基础。这些数据的分析和可视化实现了故障状况下的辅助，也实现了对资源更充分的利用，保障了每一张客户订单的准时交付。从晶片生产到交付最终客户，整个流程的控制还可以继续优化，变得更简单。

英飞凌逐步地规划、测试和引进了一个全面的解决方案。这里，设备和生产管理软件（MES）相联系，比如传送系统和与之相连的机器人和设备的“神经系统”是联网的。领导层的规划工具和控制始终伴随着生产。这个全面的方案保证了全自动化生产的优势可以得到充分利用。

在今天跨工厂的网络化之路上，英飞凌公司是逐步行进的，并且越来越多地将工业4.0的元素运用到自身的生产中去。中小企业在它们通向自动化生产的道路上所能得出的核心认识是：实现生产率提高的并非是生产中的某一次“革命”，而是逐步的改变，比如改善排除故障的能力等。生产力的提高就会产生更高的竞争力——并且会使人认识到，正确实施自动化能保障产品质量和员工就业。