2018年，總投資60億元的Ferrotec杭州中芯晶圓大尺寸半導(dǎo)體硅片項(xiàng)目開工，計(jì)劃建設(shè)3條8英寸、2條12英寸半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)線，其中8英寸生產(chǎn)線將成為目前國內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最成熟的生產(chǎn)線，投產(chǎn)后預(yù)計(jì)月產(chǎn)45萬片;12英寸半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)線投產(chǎn)后預(yù)計(jì)月產(chǎn)24萬片。
2018年，對(duì)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說也是不平凡的一年，受中美貿(mào)易摩擦以及中興、華為等國際事件的影響，半導(dǎo)體新建投資進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇期。國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)SEMI數(shù)據(jù)顯示，從2017年到2020年，預(yù)計(jì)全球新增半導(dǎo)體產(chǎn)線62條，這62條產(chǎn)線中有26條位于中國大陸，占總數(shù)的42%。
在中國力爭國際芯片產(chǎn)業(yè)話語權(quán)的道路上，如雨后春筍般投資興建的電子工廠，尤其是半導(dǎo)體廠房，必須擺脫傳統(tǒng)的建廠思維，在綜合考量設(shè)計(jì)與施工階段的資本支出(CAPEX)、速度及質(zhì)量優(yōu)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步打造符合未來智能制造趨勢的高標(biāo)準(zhǔn)工廠，才能為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展奠定最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
那么，面向未來的電子廠房建設(shè)過程將面臨哪些挑戰(zhàn)?
1、建設(shè)挑戰(zhàn)
首先，安全是所有電子廠房都非常關(guān)心的問題，尤其是對(duì)于晶圓廠來說，哪怕是一個(gè)很小的安全失誤都是致命打擊。從廠務(wù)系統(tǒng)到工藝設(shè)備，必須保障電子廠房關(guān)鍵制程7×24小時(shí)不間斷安全無憂運(yùn)行，確保制造設(shè)備的穩(wěn)定高效產(chǎn)出。
其次是成本控制。在半導(dǎo)體行業(yè)，廠房的投入資本支出是巨大的，通常要以千萬歐元來計(jì)算。按時(shí)、按預(yù)算、以最精確的方式交付成果是客戶所看重的。優(yōu)化廠務(wù)系統(tǒng)配置，簡化全廠管理，并利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)優(yōu)化能效并預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)，保障關(guān)鍵制造設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和良品率，降低綜合成本，最終達(dá)到高效運(yùn)營和卓越制造，無疑成為更多用戶的迫切需求。
更大的挑戰(zhàn)在于實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)。對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)的廠房來說，除了時(shí)間、成本、質(zhì)量以外，更加關(guān)心可持續(xù)發(fā)展性，即在未來如何運(yùn)行的更加經(jīng)濟(jì)、更加高效。基于自動(dòng)化和數(shù)字化平臺(tái)打造的半導(dǎo)體生產(chǎn)透明工廠有助于實(shí)現(xiàn)面向未來的智能制造，即實(shí)現(xiàn)全廠級(jí)過程控制，將機(jī)臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)高度有機(jī)集成并整合在工廠信息中，企業(yè)任何地點(diǎn)可以實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)和信息，真正做到信息透明和流程透明。
2、如何應(yīng)對(duì)
具體而言，構(gòu)建智能化電子廠房帶來了新的需求，包括引入數(shù)字化技術(shù)，擴(kuò)大監(jiān)控系統(tǒng)范圍，提前預(yù)警事故，打造穩(wěn)定純凈的電力環(huán)境，以保障關(guān)鍵制造設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和良品率;優(yōu)化Fab潔凈廠房廠務(wù)系統(tǒng)配置，實(shí)現(xiàn)透明化管理、高效運(yùn)營和卓越制造;發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律，制定節(jié)能降耗策略，優(yōu)化能源使用率，降低總體擁有成本，等等。
對(duì)此，從電力設(shè)施到能源服務(wù)，從廠務(wù)系統(tǒng)到工藝制程，全球能效管理與自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的領(lǐng)導(dǎo)者——施耐德電氣憑借EcoStruxure創(chuàng)新架構(gòu)和整體解決方案完全可以助力客戶打造安全、透明、綠色的現(xiàn)代化廠房。
依托基于物聯(lián)網(wǎng)的EcoStruxure架構(gòu)與平臺(tái)，施耐德電氣針對(duì)電子廠房從設(shè)計(jì)、建設(shè)到運(yùn)維全生命周期的不同特點(diǎn)和需求，從電力管理、FMCS到能效管理，全面提供軟硬件解決方案。
電力管理：為高壓站、綜合動(dòng)力站、應(yīng)急發(fā)電機(jī)、潔凈廠房等廠房基礎(chǔ)動(dòng)力設(shè)施提供智能配電解決方案，包括千里眼遠(yuǎn)程設(shè)備管理、PSE電力監(jiān)控以及PME電能質(zhì)量管理平臺(tái)。
FMCS：針對(duì)潔凈廠房、純水系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)、空調(diào)照明、真空系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等生產(chǎn)設(shè)備提供智慧廠務(wù)監(jiān)控解決方案，包括Scada軟件監(jiān)控平臺(tái)、高性能大型控制器、低諧波流體變頻控制。
能效管理：針對(duì)照明、HVAC、電氣、樓控系統(tǒng)、水處理、廢氣處理等公用工程提供能效優(yōu)化解決方案，包括能源數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、能源運(yùn)營管理以及能源分析改善工具。
以變頻控制技術(shù)為例，施耐德電氣的ATV御程系列變頻為潔凈廠房提供完美諧波控制解決方案，滿足潔凈廠房對(duì)風(fēng)機(jī)、泵體的精確控制要求。ATV御程系列提供10年長壽命設(shè)計(jì)，輕重載二合一選型;運(yùn)行溫度高達(dá)+60℃降容運(yùn)行;內(nèi)置壓力、流量及多泵管理等過程控制功能，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)泵運(yùn)行監(jiān)控，有效貼合最佳效率點(diǎn)運(yùn)行;內(nèi)置以太網(wǎng)，可數(shù)字化傳輸參數(shù)配置文件;二維碼掃描功能實(shí)現(xiàn)在線故障檢測;變頻配置無源濾波器方案，可使THDI最低控制在5% ;變頻本體全系列通過 SEMI F47認(rèn)證……
3、添磚加瓦
作為能效管理與自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的領(lǐng)導(dǎo)者，施耐德電氣持續(xù)深入挖掘電子行業(yè)用戶需求，并參與了全球眾多電子廠房建設(shè)項(xiàng)目，在產(chǎn)品性能與質(zhì)量得到用戶高度認(rèn)可的同時(shí)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
就在Ferrotec杭州中芯晶圓大尺寸半導(dǎo)體硅片項(xiàng)目中，施耐德電氣為其電子廠房全部標(biāo)段提供ATV630變頻器、無源濾波器以及dv/dt輸出濾波器等多種產(chǎn)品，全面覆蓋機(jī)電、潔凈、廢氣、純水和廢水五大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和傳輸形成對(duì)產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障高效生產(chǎn)的同時(shí)，以統(tǒng)一的部署簡化用戶日常管理及運(yùn)維，進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)營和績效水平。
在咸陽彩虹光電總投資達(dá)280億元的西北首條8.6代液晶面板生產(chǎn)線項(xiàng)目中，依托EcoStruxure架構(gòu)與平臺(tái)，施耐德電氣為該項(xiàng)目提供了囊括中壓柜、變壓器、低壓柜、母線、變頻器、無源濾波器、微型斷路器等產(chǎn)品的供配電整體解決方案，使全廠供配電系統(tǒng)得以快速部署并穩(wěn)定運(yùn)行，保障工廠供配電系統(tǒng)24小時(shí)不間斷，從而保障整個(gè)項(xiàng)目從破土動(dòng)工到設(shè)備入駐的順利實(shí)施。
在生產(chǎn)加工8英寸晶圓及下游集成電路產(chǎn)品的華虹宏力半導(dǎo)體集成電路上海一廠/二廠項(xiàng)目中，施耐德電氣為廠房中央動(dòng)力站CUB各提供一對(duì)冗余Quantun控制器及S908遠(yuǎn)程I/O ，客戶反饋運(yùn)行10多年來該控制器從未停機(jī)，穩(wěn)定可靠。
福建京東方8.5代新型半導(dǎo)體顯示器件生產(chǎn)線項(xiàng)目總投資高達(dá)300億元，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為每月12萬片玻璃基板，年產(chǎn)顯示屏3000多萬塊。施耐德電氣為該產(chǎn)線的FMCS系統(tǒng)提供了完整的監(jiān)控解決方案，包括 ：Intouch for SP、System Platform 2014R2 、Development Studio、Customer First、Historian。
幫助客戶實(shí)現(xiàn)了不同廠家的控制設(shè)備集成;提供標(biāo)準(zhǔn)化模板，節(jié)約分包商開發(fā)時(shí)間，方便操作員操作維護(hù);將各包商歷史數(shù)據(jù)整合到FMCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，在 intouch中統(tǒng)一調(diào)用，便于數(shù)據(jù)的維護(hù)和管理，整合能源數(shù)據(jù)，優(yōu)化能源管理;為OA( EXCEL， ACCESS)及VB，VC++開發(fā)的程序提供標(biāo)準(zhǔn)接口及管理人員分析決策支持，也為MES，ERP的集成留下接口。
工業(yè)4.0、智能制造、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等創(chuàng)新浪潮正在改變世界。半導(dǎo)體作為創(chuàng)新技術(shù)的基石，正在越來越凸顯其重要性。施耐德電氣，基于EcoStruxure的全方位解決方案，為構(gòu)筑面向未來的電子半導(dǎo)體廠房添磚加瓦。
（轉(zhuǎn)載）
