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全面互联化实现人工智慧 博世正式启用德勒斯登晶圆厂
 

【CTIMES/SmartAuto 陳念舜 报导】   2021年06月09日 星期三

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近来因为国际车用电子晶片缺料孔急,加速美、欧等地纷纷投入自主发展半导体产业,博世(Bosch)集团今(7)日也在德国总理梅克尔(Angela Merkel)、欧盟执委会??主席Margrethe Vestager和萨克森邦首长Michael Kretschmer线上共同见证下,宣布於德勒斯登正式落成启用全球最先进的晶圆厂之一,其将利用导入高度自动化、全面互联化、数据驱动化及自行优化的机器和整合程序,并结合人工智慧(AI),而成为工业4.0智慧工厂的先驱。

数位眼镜和扩增实境让机器的维护工作,可远距完成
数位眼镜和扩增实境让机器的维护工作,可远距完成

如今几??在所有现代科技装置中,都可以看到半导体存在,就连存在已百年的汽车工业也无法例外。据统计2016年,全球每辆新车内平均至少搭载9颗博世晶片,主要运用於安全气囊控制元件、煞车系统和停车辅助系统等;在短短3年间(2019)就几??倍增到了超过17颗,预估未来受惠於驾驶辅助、资讯娱乐系统及动力系统电气化,还将带动最强劲成长。

另依德国电子工业协会(ZVEI)调查数据显示,1998年每辆新车中的微电子设备价值约为 120欧元;而到了2018年,价值已经上升到500欧元;预估2023年,将可??超过600欧元。显见对於博世而言,半导体也是其主力成长的领域,将以座落於德勒斯登的新晶圆厂来满足日益成长的半导体需求。

博世集团董事会成员Harald Kroeger认为:「半导体是进步的基石,汽车若搭载从德勒斯登所生产晶片构成的电子元件,将可让自动驾驶和节能型驾驶等应用成为可能,并可为乘客提供最隹保护。」

然而,因应在汽车正常寿命的使用期间,晶片将会受到强烈振动和极端温度影响,温度范围从低於冰点到高於水的沸点,所以其配置在汽车中体积微小的晶片也必须符合较严格的可靠性标准,特别强韧坚固,从而形成对於半导体技术的终极试炼,也代表着开发车用半导体远比其他应用更为复杂,更需要专业知识!

由於在过去几十年已累积这些长才,让博世内部开发人员和工程师深知微电子汽车零组件背後的物理原理,从而开创了预防交通事故和保护环境的全方位系统可能性,同时提供此类系统开发和制造的一站式购足服务。Kroeger补充说:「这种结合晶片和系统专长的双重优势,对博世深具策略发展意义。」让博世还可利用自身在电子和软体方面的系统专长,强化半导体开发和制造的实力,使之可确保产品品质的前提下,不断改善并降低成本,成为博世推出众多高品质生产系统解决方案的关键。

「对於博世而言,半导体为可自主研发及生产的核心技术,深具集团策略发展意义。在德勒斯登新厂透过人工智慧,我们将半导体制程更上一层楼。」博世集团执行长??纳尔(Volkmar Denner)进一步指出:「这是我们首座人工智慧物联网(AIoT)工厂,在启用第一天即作到制造业的完全联网、数据驱动化以及自行优化能力,为晶片制造设定新标准,使之持续改善及快速生产奠定良好的基础。」

这意味着晶圆厂内可将从机器、感测器和产品收集来的所有数据,都集中在资料库,每秒约可产生相当於500页纸本的生产数据,一天内即有相当於超过4,200万页纸本。接着经过人工智慧来评估这些搜集来的数据,并利用自我优化演算法学习该如何依数据进行预测,以即时分析制造和维护程序;甚至可用来检测、识别出来晶片表面上最微小的异常,在影响产品的可靠度之前,即时分析异常原因,并校正程序的偏差。??纳尔说:「人工智慧是进一步改善制程和达成高水准半导体品质稳定性的关键。」

这也代表着半导体产品可以快速进入全面生产,减少汽车产业客户在量产前进行耗时的测试需求。以及藉由人工智慧优化维护工作,可利用演算法即时精确地预测机器或机器人是否需要维护或调整。换言之,这样的任务不是遵循严格的时程表,而是根据实际需要的时间来进行,并在任何问题发生之前提早完成任务。

这座晶圆厂的另一特色便是其引进「数位分身」技术,在施工中以数位方式记录工厂的每个部分和所有施工数据,包括建筑物和基础设施、供应和废弃物处理系统、电缆槽、通风系统、机械和生产线等约有50万个3D物件,皆可在3D模型中一目了然,促使博世得以在不干预施工的情况下,模拟流程优化计划和改造工作。

还能利用数位眼镜和扩增实境(AR)技术,由具有独立思考能力的机器,透过内建摄影机的眼镜,将影像数据传输到地球的另一端,让远在亚洲的机械工程公司专业技术人员即时与工厂负责人员对话,来完成德勒斯登厂内机器的维护工作,使之纵使遭遇covid-19疫情相关的差旅限制下,仍可确保机器正常运转。

该耗资约10亿欧元的德勒斯登新厂为博世成立130多年来最大的单笔投资案,将是半导体制造网路中重要的一环,强化德国在科技和商业领域的地位。於今年7月开始运转後,较原计划提前6个月,未来首批即将生产的半导体将用於博世的电动工具;接着针对汽车产业客户所制造的晶片,预计将於9月开始生产,较原计划提前3个月。

關鍵字: Bosch 
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