工业4.0引发智慧制造热潮 半导体厂商竞相布局强化竞争力

　　智慧制造可有效提升产能与降低成本，提升整体营运效率。为提升市场竞争优势，半导体业者竞相布局，祭出相关解决方案，促使智慧制造发展全面升温。

　　结合大数据分析　台积电落实智慧制造

　　图1　台积电台南厂区电脑暨通讯管理部资讯建构暨通讯服务处副处长张耀雄表示，台积电积极发展大数据技术，以提升产品良率。

　　为提升半导体产业发展，智慧制造已成为各国半导体产业争相投入的热门领域。然而，如何有效的将智慧制造引进生产流程，已成为目前亟需解决的主要挑战。对此，各大半导体业者纷纷推出新的解决方案，加速智慧制造发展，在竞争日趋激烈的市场中，提升自身优势。

　　半导体制造迈向智慧化。工业4.0引发智慧制造发展热潮，台积电身为全球晶圆代工龙头，已开始利用资讯科技(IT)平台即时搜集设计、生产及原物料供应等环节的作业资料，并由专门技术团队进行大数据(Big Data)分析，藉以克服晶圆制程日益复杂所引发的制造挑战，同时提升生产效率与产品良率。

　　台积电台南厂区电脑暨通讯管理部资讯建构暨通讯服务处副处长张耀雄(图1)表示，随着晶圆制程越来越复杂，其所须搜集与分析的资料也呈现几何级数的增加，且资料的多样性与过往截然不同，因此对IT系统和设备制程都是很大的挑战。

　　图2　先知科技首席顾问暨成功大学讲座教授郑芳田指出，虚拟量测可达全面检测的目标，进一步找出有缺陷的裸晶，达成将近100%的生产良率。

　　为突破此一困境，台积电积极发展大数据技术，结合IT平台及透过资料科学团队进行分析，使该公司从上到下，如执行长到各部门作业员，都可在同一平台看到相同的资料，藉此双重确认数据，提升产品良率。

　　除使用大数据分析提升良率，先知科技首席顾问暨成功大学讲座教授郑芳田(图2)认为，若能将虚拟量测导入全自动化，再配合智慧制造，便可以大幅提升产品良率，未来，半导体制造将有望能全面产出“零缺陷”的产品。

　　郑芳田进一步解释，在工业4.0领域，制造执行系统一直是大家所提及重要的关键。半导体制造十分重视晶片良率，但碍于时间有限的情况下，很难针对所有的裸晶进行检测。虚拟量测乃是透过历史资料而建立的线性与非线性的演算法，可达到全面检测的目标；若能对于有缺陷的裸晶进行检测，找出问题，未来就有机会将良率提升逼近100%的水准。

　　迈向智慧制造　西门子力推数位化

　　工业4.0发展持续增温，全球制造业在此浪潮驱动下，纷纷寻求制造智慧化转型之道，期以更快、更精确、更有效率的方式提升产能及降低生产成本，因应产业变革提升国际竞争力。对此，西门子(Siemens)认为，数位化将是推动智慧制造的关键，进而实现工业4.0。

　　西门子工厂/制程自动化协理Tino Hildebrand表示，网际网路正创造新的商业模式，并为制造业带来如何提升生产力与竞争力的主要挑战，而数位化将是未来制造业迈向工业4.0的重要元素。

　　Hildebrand进一步解释，数位化的特色在于产品的开发、生产及服务，可透过软体与网路沟通；机器与产品之间可即时交换资讯与指令；并且可达成自主控制和优化。目前西门子也积极从数位企业(Digital Enterprise)、产品和生产的生命周期，以及完全整合的自动化环境等面向来加速工厂的自动化，同时也致力推动工程与营运系统的整合，以及制程规划与运作设备生命周期的整合，以促进制程自动化的发展。

　　事实上，为加速制造业数位化发展，西门子近期也与欧特克(Autodesk)达成软体互通性协定，以协助制造业者降低因产品开发软体应用程式互不相容而产生的相关费用，并避免潜在的资料完整性问题。

　　透过此项协定，西门子产品生命周期管理(PLM)软体与欧特克电脑辅助设计(CAD)软体间的互通性将大幅提高。双方将共同致力于协助拥有多种CAD环境的企业，简化资料共用流程、降低成本。

　　目前许多企业的营运环境是由不同CAD软体供应商的解决方案组成，因此，不同CAD软体之间的互通性便成为设计和工程软体使用者所面临的关键问题，而实现互通性则成为制造业必须克服的一大挑战。为改善此一情况，西门子与欧特克此次达成互通性协议，旨在减少支援多种CAD环境所需的整体工作和成本。

　　根据双方协议，西门子与欧特克将共用工具组(Toolkit)技术，交换最终使用者软体应用程式，以打造和推广具互通性的产品。