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全面互聯(lián)化、應(yīng)用人工智能 - 博世德累斯頓晶圓廠宣布正式落成

2021-6-8 來源：博世作者：-

博世集團(tuán)首席執(zhí)行官鄧納爾：“依托于集團(tuán)首個智能物聯(lián)網(wǎng)工廠，博世為芯片生產(chǎn)設(shè)立全新的標(biāo)準(zhǔn)。”

. 歐盟委員Vestager：“博世德累斯頓晶圓廠的開業(yè)將有助于加強(qiáng)歐洲作為尖端創(chuàng)新?lián)u籃的競爭力。”

. 薩克森州州長Michael Kretschmer：“新晶圓廠對薩克森州、德國乃至歐洲都大有裨益。”

. 人工智能將為以數(shù)據(jù)驅(qū)動的持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)和快速部署奠定良好根基。

. 為博世電動工具生產(chǎn)的首批芯片將于7月下線，比預(yù)期提前了6個月。

. 晶圓廠投資額約10億歐元，是博世集團(tuán)130多年歷史上總額最大的單筆投資。

. 新工廠落成后，雇傭員工人數(shù)將達(dá)700名。

德國德累斯頓——作為全球最先進(jìn)的晶圓廠之一，博世位于德累斯頓的新晶圓廠建成，實現(xiàn)了互聯(lián)化、數(shù)據(jù)驅(qū)動和自動優(yōu)化。憑借著高度自動化、數(shù)字化互聯(lián)設(shè)備、集成式流程和人工智能算法，德累斯頓晶圓廠成為智能工廠的典范和工業(yè)4.0的先鋒。在德意志聯(lián)邦共和國總理默克爾、歐盟委員會副主席Margrethe Vestager和薩克森州州長Michael Kretschmer的見證下，德累斯頓晶圓廠于今日正式宣布落成。

歐盟委員會副主席Margrethe Vestager表示：“博世在德累斯頓的新晶圓廠采用了最先進(jìn)的技術(shù)是一個很好的例子，體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)和政府部門通過攜手合作能夠取得卓越成果。半導(dǎo)體作為歐洲的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，將為運(yùn)輸、制造、清潔能源和醫(yī)療保健等行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。博世德累斯頓晶圓廠的開業(yè)將有助于加強(qiáng)歐洲作為尖端創(chuàng)新?lián)u籃的競爭力。”

博世集團(tuán)董事會主席沃爾克馬爾·鄧納爾博士

“于博世而言，半導(dǎo)體是一項核心技術(shù)，自主研發(fā)和生產(chǎn)半導(dǎo)體具有重要的戰(zhàn)略意義。借助人工智能技術(shù)，我們在德累斯頓把半導(dǎo)體制造提升至全新水平，” 博世集團(tuán)董事會主席沃爾克馬爾•鄧納爾博士表示，“這是博世首個智能物聯(lián)網(wǎng)工廠，從一開始就實現(xiàn)了全面互聯(lián)化、數(shù)據(jù)驅(qū)動和智能升級。”博世在德累斯頓晶圓廠投資了約 10 億歐元，是集團(tuán)130 多年歷史上總額最大的單筆投資。德累斯頓晶圓廠最早將于 7 月開始啟動生產(chǎn)，比原計劃提前了6個月。自此，新工廠生產(chǎn)的半導(dǎo)體將被應(yīng)用于博世電動工具。車用芯片的生產(chǎn)將于9月啟動，也比原計劃提前了3個月。德累斯頓晶圓廠將成為半導(dǎo)體制造網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。依托于此，博世能夠強(qiáng)化德國作為科技和商業(yè)高地的地位。“新晶圓廠對薩克森州、德國乃至歐洲都大有裨益。這將直接或間接地在這一潛力巨大的行業(yè)中創(chuàng)造許多新的工作崗位。10億歐元的投資也促進(jìn)了‘薩克森硅谷’和全歐洲半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。”薩克森州州長Michael Kretschmer說道。德累斯頓晶圓廠位于薩克森州首府，建筑面積達(dá)72,000平方米，已有250名員工在工廠內(nèi)工作。在正式落成后，雇傭員工人數(shù)將達(dá)700人左右。

自20世紀(jì)50 年代以來，博世在微機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域投入了大量精力。自1958年，博世開始生產(chǎn)半導(dǎo)體元件。自1970年，羅伊特林根工廠開始生產(chǎn)市場上沒有的特殊部件。自2010 年，博世引入 200 毫米晶圓技術(shù)，在羅伊特林根和德累斯頓晶圓廠累計投資超過25億歐元。此外，博世在微機(jī)電技術(shù)開發(fā)上投資了數(shù)十億歐元。由此，博世將繼續(xù)致力于推行半導(dǎo)體開發(fā)和制造領(lǐng)域的增長型戰(zhàn)略。“博世在半導(dǎo)體領(lǐng)域的積累是打造高科技系統(tǒng)解決方案的關(guān)鍵。”鄧納爾說道。

工業(yè)4.0先驅(qū)

智能眼鏡和AR實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)

德累斯頓晶圓廠是全球最先進(jìn)的芯片工廠之一：通過內(nèi)置攝像頭的眼鏡，智能化的設(shè)備能在9000公里外進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。“憑借人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，我們正在為以數(shù)據(jù)驅(qū)動的持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)奠定良好根基。”鄧納爾表示。具體而言，晶圓廠中來自于設(shè)備、傳感器和產(chǎn)品的所有數(shù)據(jù)都被記錄在一個中央數(shù)據(jù)庫中。其每秒生成的生產(chǎn)數(shù)據(jù)相當(dāng)于500頁文本。在短短一天之內(nèi)，數(shù)據(jù)就超過4200萬頁。隨后，這些數(shù)據(jù)將由人工智能評估。在此過程中，自動優(yōu)化的算法能夠?qū)W習(xí)如何根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，并實現(xiàn)實時分析制造和維護(hù)過程。例如，人工智能算法可以檢測到產(chǎn)品中出現(xiàn)的微小異常。這些異常在晶圓片表面以特定錯誤圖案形式（又被稱為標(biāo)記）出現(xiàn)。在這些異常影響產(chǎn)品可靠性之前，人工智能算法能立即對原因進(jìn)行分析，并及時糾正過程偏差。鄧納爾說：“人工智能是進(jìn)一步改善制造工藝和半導(dǎo)體質(zhì)量以及實現(xiàn)較高水平穩(wěn)定性的關(guān)鍵。”同時，這也意味著半導(dǎo)體產(chǎn)品可以快速進(jìn)入量產(chǎn)階段，為整車客戶節(jié)省了在量產(chǎn)前所需的耗時測試。人工智能也有助于優(yōu)化設(shè)備維護(hù)工作。算法可以精確預(yù)測制造設(shè)備和機(jī)器人是否需要，以及何時進(jìn)行維護(hù)或調(diào)整。換句話說，這類工作并不按照嚴(yán)格的時間表，而是能夠預(yù)判問題并及時處理。

博世集團(tuán)首個智能物聯(lián)網(wǎng)工廠

“數(shù)字孿生”：現(xiàn)實工廠與虛擬工廠

德累斯頓晶圓廠的另一突出特點在于它有“兩個”：一個在現(xiàn)實世界中，一個在虛擬數(shù)字世界。專業(yè)術(shù)語稱之為“數(shù)字孿生”。在施工過程中，工廠的所有部分以及與工廠相關(guān)的全部施工數(shù)據(jù)都以數(shù)字化形式記錄下來，并通過3D（三維）模型實現(xiàn)可視化。“數(shù)字孿生”囊括了約50萬個3D對象，包含建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施、供應(yīng)及處置系統(tǒng)、電纜管道、通風(fēng)系統(tǒng)以及設(shè)備和生產(chǎn)線。由此，博世能夠模擬流程優(yōu)化計劃并進(jìn)行相應(yīng)升級改造工作，無需干預(yù)正在進(jìn)行的操作。博世德累斯頓晶圓廠的維護(hù)也運(yùn)用了高科技：智能眼鏡和AR（增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)）讓機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)。換而言之，德累斯頓晶圓廠的維護(hù)工作可以由亞洲某個機(jī)械工程公司的專家完成，無需親臨工廠。得益于智能眼鏡內(nèi)置的攝像頭，圖像傳輸可以橫跨半個地球，遠(yuǎn)程專家在維修過程中與工廠員工實時交談。在新冠疫情對旅行限制的情況下，這項技術(shù)對保證設(shè)備正常運(yùn)作發(fā)揮了重要作用。

德累斯頓晶圓廠

半導(dǎo)體：讓生活質(zhì)量更美好，道路更安全

不管是智能手機(jī)、電視還是運(yùn)動手環(huán)，幾乎所有的技術(shù)設(shè)備中都會應(yīng)用半導(dǎo)體。無論現(xiàn)在還是未來，汽車離開了半導(dǎo)體將無法運(yùn)轉(zhuǎn)。2016年，全球每輛新車平均搭載了9塊以上的博世芯片，應(yīng)用于安全氣囊控制單元、制動系統(tǒng)和泊車輔助系統(tǒng)等設(shè)備。到2019年，這一數(shù)字已上升至17個以上。也就是說，芯片數(shù)量在短短幾年時間內(nèi)就已經(jīng)翻倍。專家預(yù)計駕駛員輔助系統(tǒng)、信息娛樂和動力系統(tǒng)電氣化在未來幾年內(nèi)將迎來最強(qiáng)勁增長。博世憑借德累斯頓晶圓廠來應(yīng)對日益增長的半導(dǎo)體需求。“半導(dǎo)體是實現(xiàn)發(fā)展的基石。配備德累斯頓出產(chǎn)芯片的電子元件將使自動駕駛和資源節(jié)約型駕駛等應(yīng)用成為可能，并盡力實現(xiàn)最佳的駕乘保護(hù)。”博世集團(tuán)董事會成員Harald Kroeger說。各項調(diào)研也證實了這一需求的增長勢頭。據(jù)德國電氣和電子制造商協(xié)會（ZVEI）的數(shù)據(jù)，一輛新車中微電子的平均價值在1998年時僅為120歐元。到2018年，這個數(shù)字攀升至500歐元，預(yù)計到2023年將超過600歐元。這意味著，半導(dǎo)體也是博世的一個增長領(lǐng)域。

博世在芯片和系統(tǒng)方面具有雙重優(yōu)勢

以半導(dǎo)體專業(yè)知識打造競爭優(yōu)勢

Kroeger說:“車用芯片是體現(xiàn)半導(dǎo)體技術(shù)水平至關(guān)重要的載體。因為在汽車中，這些小部件必須特別牢固可靠。”在車輛的使用年限內(nèi)，芯片會受到強(qiáng)烈振動和極端溫度（范圍從遠(yuǎn)低于冰點到遠(yuǎn)高于水的沸點）的影響。換句話說，芯片必須滿足更高的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。這就意味著車用半導(dǎo)體的開發(fā)比其他應(yīng)用更為復(fù)雜，需要專家具備相關(guān)專業(yè)知識。而博世在這一領(lǐng)域已經(jīng)積累了數(shù)十年專長。開發(fā)人員和工程師熟稔微機(jī)電汽車部件背后的物理原理。這就為實現(xiàn)事故預(yù)防和環(huán)境保護(hù)創(chuàng)造了可能。與此同時，博世也提供這類系統(tǒng)開發(fā)和制造的“一站式”服務(wù)。“博世在芯片和系統(tǒng)方面的雙重優(yōu)勢，具有重要的戰(zhàn)略意義。” Kroeger說道。此外，博世還可以利用其在電子和軟件方面的系統(tǒng)專業(yè)知識，與半導(dǎo)體開發(fā)和制造實現(xiàn)互補(bǔ)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，并不斷優(yōu)化且降低成本。

“薩克森硅谷”：歐洲最大的微機(jī)電基地

經(jīng)由全球選址，博世最終選擇了薩克森州德累斯頓作為晶圓廠所在地。“薩克森硅谷”是歐洲最大、全球第五大微機(jī)電基地。三分之一的歐洲芯片在這里生產(chǎn)。德累斯頓為此提供了完美的條件。“工廠的選址和建設(shè)表明了大家對薩克森州作為高科技基地的充分信心。這里擁有經(jīng)驗豐富的專業(yè)人才以及數(shù)十年來積累起社區(qū)網(wǎng)絡(luò)。” 薩克森州州長Michael Kretschmer認(rèn)為。他補(bǔ)充道，德累斯頓基礎(chǔ)設(shè)施完善，非常便利且交通暢達(dá)。這里聚集了來自汽車供應(yīng)鏈、服務(wù)業(yè)和其他行業(yè)等各類企業(yè)，以及提供技術(shù)專長的高校和研究機(jī)構(gòu)。“在德累斯頓，現(xiàn)代企業(yè)家精神、卓越的學(xué)術(shù)成就和高瞻遠(yuǎn)矚的產(chǎn)業(yè)政策并駕齊驅(qū)，” Kroeger表示，“因此，博世經(jīng)過審慎考量，選擇了在德累斯頓進(jìn)行集團(tuán)130 多年歷史上總額最大的單筆投資。”

晶圓

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