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工业4.0发展和半导体制造实现网络整合

简介工业4.0发展和半导体制造实现网络整合 为了满足消费者对功能更丰富、性能更高的设备的需求,半导体制造业需要大量投资资本设备,这...

工业4.0发展和半导体制造实现网络整合

为了满足消费者对功能更丰富、性能更高的设备的需求,半导体制造业需要大量投资资本设备,这导致竞争日益激烈。为了提高竞争力,芯片制造商正在采用工业4.0制造技术,以实现更高水平的卓越运营。在本文中,我将解释工业4.0的含义,提供工业4.0在半导体晶圆制造环境中的应用实例,并解释应用材料公司如何推动这一发展。


在讨论细节之前,让我们先了解什么是行业4.0。工业4.0的概念最初是由德国政府提出的,用来描述由人工智能、大数据、云计算和工业物联网等新技术带来的第四次工业革命。第一、第二和第三次工业革命的驱动因素是蒸汽和水力发电、电力使用和计算机技术(图1)。

工业4.0概念的实现通常被称为“智能制造”,我们通常称之为“智能工厂”。工业4.0的主要特征包括:

制造系统的垂直集成

在工厂中,具有网络连接的生产系统称为信息物理生产系统(CPPS)。在工业4.0中,CPPS将实现垂直整合和连接,因此环境和价值链中的任何变化都可以在制造过程中得到反映。

实现跨企业和价值链的横向整合

o与合作伙伴、供应商、分包商等一起将制造设备横向整合到价值链中。

通过云、大数据、移动和人工智能/分析等下一代技术实现并加速集成

首先,让我们看看半导体晶圆厂的垂直整合。如下图2所示,这包括集成所有的ISA-95层次结构。

ISA-95层次结构包括从0级(适用于包含所有传感器和执行器的物理设备)到4级,涵盖各种企业业务系统。每个级别的垂直集成都需要接口的标准化。在半导体行业,设备集成很久以前就在SECS/创业板接口上实现了标准化。高速SECS信息服务(HSMS)的建立是为了通过高速以太网支持SECS/创业板的通信。随着传感器使用的增加,半导体器件现在可以传输大量的工程数据。


为了支持高速诊断数据采集,工程数据接口(现称接口A)已与控制接口分离,仅用于采集设备数据。这满足了行业需求,所有数据可以放在一个公共平台上,以实现一致性和方便的集成/分析。因此,可以提高各种分析解决方案的效率,如批量(R2R)控制和故障检测与分类(FDC)分析,这些分析可以作为应用材料公司智能工厂制造解决方案的一部分。

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