半导体智能制造集成应用与优化

Posted 2021-02-15 mophy

我的研究兴趣主要是半导体智能制造集成应用与优化。半导体芯片制造是一个集尖端技术与产业高附加值于一体的产业，对国民经济的发展具有巨大的推动作用和战略价值，世界各国政府都将其视为国家经济的骨干产业之一。

       2010年，德国率先提出“工业4.0”的概念，第一次将“互联网”与“制造业”的概念相连，随后美国提出“工业互联网”计划、中国提出“中国制造2025”战略计划，而三者概念的核心都是“智能制造”：即利用无处不在的传感器、嵌入式中端系统、智能控制系统、通信设施等形成一个智能网络，将产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据等进行高度分析与集成，把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联系在一起，推进传统制造业向智能制造业创新发展，最终实现传统制造业由大规模生产到个性化定制的成功转型。

为了更好地施行芯片生产的“智能制造”， 针对半导体生产制造和决策的需求，我将基于“智能制造”计划总目标定为：对半导体芯片制造过程中存在的数据信息化集成系统关键技术进行研究与攻关，建立基于数字信息化的半导体芯片生产管控平台，集工业数据互联与工业数据处理与分析为一体，实现工业数据与信息化平台的深度集成。具体实施计划如下：

1、 基础设施信息网络高度互联

以工业大数据为基础建立数据库，坚持所有核心业务在一个信息系统中实现的一体化信息集成原则，通过增加中央服务器数量并且提升其响应速度，将工业生产数据与更多的生产数据分析软件平台相联系，实现具备“实时”特性的加工过程数据分析与工艺控制，提升工艺流程自动化控制水平，更好的保障产品质量；实现生产设备、物料传送、操作人员、产品流动等所有数据信息的智能集成。

2、 制造工业大数据存储与分析

基于已开发完成的数据集成子系统的基础上，逐步加强对生产数据的分析与自动整合，分别从不同角度展示生产线实时状况； MES作为工业生产数据的来源基石，各生产线利用工业数据库的庞大信息量抓取想要提取的信息，通过先进的仿真（Simulation）软件和生产调度（Scheduling）集成系统进行生产需求的智能化调整联动，利用面向机台端的实时派工系统（Real Time Dispatch）及时调整生产规则，提高机台利用率（Utilization）,机台生产效率（Efficiency），争取产品产出量的最大化，全面实现生产制造过程的自动化、智能化及可视化。

3、 基本实现工业生产中的“智能制造”

基于已开发完成的自动化、智能化及可视化系统的基础上，逐步实现智能机器进行机械式的推理、预测、判断，并做到神经网络的形象思维，同时在“智能制造”的配合下，更好地发挥出人的潜能，使人机之间表现出一种平等共事、相互“理解”、相互协作的关系，使二者在不同的层次上各显其能，相辅相成。