“燈塔工廠”(Lighthouse Network),是由世界經(jīng)濟論壇(WEF)和麥肯錫咨詢公司共同遴選“數(shù)字化制造”和“全球化 4.0”的示范者。它的評判標準包括是否擁有第四次工業(yè)革命的所有必備特征,具體包括自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)分析、第五代移動通信技術(shù)(5G)等技術(shù)。
“燈塔工廠”被視為第四次工業(yè)革命的領(lǐng)路者,是數(shù)字化制造和全球化4.0的表率。它們遍布各個行業(yè)和地區(qū),規(guī)模大小不一,甚至并沒有用機器取代工作者,而是專注工作變革提高效能,因此也是“世界上最先進的工廠”。
2018年,“燈塔工廠”項目正式啟動,從全球上千家制造企業(yè)中挑選出最有科技含量和創(chuàng)新性的工廠。
截止2023年1月,全球“燈塔工廠”共有132座,其中和半導體集成電路生產(chǎn)制造相關(guān)的有5座。按區(qū)域分,1座位于中國上海市,2座位于中國臺灣省,2座位于新加坡;按生產(chǎn)程序分,2座晶圓制造廠,3座封測廠。下面按照公布的先后次序進行介紹。
2020年1月,第四批燈塔工廠公布,有2座半導體集成電路工廠入選,分別是美光新加坡工廠和英飛凌新加坡工廠。
美光新加坡工廠(晶圓制造):這家半導體制造廠整合了大數(shù)據(jù)基礎設施和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),以實施人工智能和美光新加坡工廠數(shù)據(jù)科學解決方案,從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量標準,并使新產(chǎn)品的生產(chǎn)速度翻了一番。
美光新加坡工廠的歷史可以追溯到1993年由德州儀器(TI)、惠普(HP)、佳能(Canon)和新加坡經(jīng)濟發(fā)展局(EDB)聯(lián)合投資的6英寸DRAM生產(chǎn)線;1996年升級8英寸;1998年美光收購德州儀器的存儲器業(yè)務,從而持有該工廠的股份;2006年進行第二工廠建設;2011年1月成為美光收購其他伙伴的所有股份;2016年升級為12英寸(FAB 10X),成為美光FAB10園區(qū)的一部分。至今,美光在新加坡共有3座12英寸工廠FAB 10X/FAB 10N/FAB 10A,以及一座封測廠。
隨著對內(nèi)存和存儲解決方案的需求不斷增長,美光新加坡工廠需要擴大和增加千兆字節(jié)產(chǎn)品的產(chǎn)量,同時減少對環(huán)境的影響。2018年到2021年,美光新加坡工廠產(chǎn)量增加了270%,同時每生產(chǎn)千兆字節(jié)的資源消耗減少了45%。這得益于可持續(xù)的技術(shù)發(fā)展,通過跟蹤環(huán)境足跡不斷優(yōu)化材料消耗。
英飛凌新加坡工廠(封裝測試):該工廠通過數(shù)字化骨干和人員培養(yǎng),在其制造工廠和供應鏈網(wǎng)絡中應用數(shù)據(jù)、高級分析和自動化技術(shù),從而降低了30%的直接勞動力成本,提高了15%的資本效率。
半導體大廠英飛凌科技在新加坡開展業(yè)務已經(jīng)有約50年歷史,其歷史可以追溯到1970年西門子新加坡。
自2017年起,累計投資超過7,000萬歐元(超過5億元)將其新加坡工廠改造為智能工廠、提高其制造生產(chǎn)力。在其智能企業(yè)項目中,英飛凌融匯了多種元素,其中包括機器人、自動化、實時全球生產(chǎn)網(wǎng)絡和端到端數(shù)字集成。
2020年9月,第五批燈塔工廠公布,有1座半導體集成電路工廠入選,是美光臺中工廠。
美光臺中工廠(晶圓制造):作為一家的大批量先進半導體存儲器制造廠,為進一步推動提升生產(chǎn)效率,開發(fā)集成物聯(lián)網(wǎng)和分析平臺,加快20%的新產(chǎn)品投產(chǎn)速度,產(chǎn)品質(zhì)量偏差率降低40%,減少30%的計劃外停工時間,并提高18%的勞動生產(chǎn)率,減少用電量15%。
美光臺中工廠的前身是瑞晶科技。2013年,美光以844億臺幣價格收購爾必達及其子公司瑞晶科技,美光正式擁有在中國臺灣的生產(chǎn)據(jù)點。2013年時月產(chǎn)能為8萬片12英寸晶圓。
美光臺中工廠運用人工智能、自動化以及預測性維護技術(shù),開發(fā)集成物聯(lián)網(wǎng)和分析平臺,確保在生產(chǎn)過程中可以實時識別制造異常,同時提供自動化根本原因分析。同時臺中工廠注重整個供應鏈的創(chuàng)新,在供應鏈和廠區(qū)部署人工智能和機器學習技術(shù),提升生產(chǎn)效益。
2022年10月,第八批燈塔工廠公布,有1座半導體集成電路工廠入選,是晟碟半導體上海工廠。同時獲得--端對端“燈塔工廠”和“可持續(xù)發(fā)展燈塔工廠”。“可持續(xù)發(fā)展燈塔工廠”是在工業(yè)4.0技術(shù)創(chuàng)新和大規(guī)模應用方面的領(lǐng)先成績的基礎上,并取得了可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的突破性成果,才能獲得此稱號。
晟碟半導體上海工廠(封裝測試):廣泛應用了工業(yè)4.0的創(chuàng)新技術(shù),深入部署了自動化、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、機器學習驅(qū)動的工廠管理系統(tǒng),實現(xiàn)了由傳統(tǒng)生產(chǎn)模式到各流程自動化、智能化和數(shù)字化的創(chuàng)新轉(zhuǎn)型升級,不僅在生產(chǎn)流程中實現(xiàn)了無人化、自動化的“關(guān)燈工廠”運轉(zhuǎn)模式,同時在提升了生產(chǎn)力、提高了運營效率,確保生產(chǎn)可持續(xù)性及供應鏈韌性,動積極實踐西部數(shù)據(jù)的可持續(xù)發(fā)展承諾。
據(jù)介紹,該工廠是全球規(guī)模較大的先進閃存產(chǎn)品封裝測試工廠之一,不僅要應對250%的產(chǎn)能年增占率,而且要在18個月內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型,面臨的挑戰(zhàn)可想而知。提升生產(chǎn)效率的關(guān)燈工廠與綠色持續(xù)發(fā)展的燈塔工廠,在工業(yè)4.0多項科技驅(qū)動下,晟碟半導體上海工廠自主開發(fā)的關(guān)燈工廠把標準的機臺進行相互的連接,并通過大數(shù)據(jù)平臺和數(shù)字孿生,提高了生產(chǎn)效率和機器使用率,綜合來看極大地減少了生產(chǎn)成本。此次改造后,該工廠將產(chǎn)品上市時間縮短了約40%,產(chǎn)品成本降低了約62%,生產(chǎn)率提高了約221%;在4年內(nèi)產(chǎn)能翻番情況下,該工廠每PB容量產(chǎn)品生產(chǎn)消耗的水資源減少約62%、能源減少了約51%,大大降低了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放。
2021年7月,晟碟半導體上海工廠三期廠房擴建項目正式竣工,其擴建規(guī)模約為11800平方米,擴充了先進的產(chǎn)品制造設施和以產(chǎn)品為中心的技術(shù)研發(fā)設施,使西部數(shù)據(jù)有能力從技術(shù)和產(chǎn)能上進一步滿足中國市場龐大、多樣化且不斷增長的需求。
未來,上海工廠也將積極引入太陽能等可再生能源,向著“可持續(xù)發(fā)展燈塔工廠”,實現(xiàn)更廣泛的低碳足跡生產(chǎn)目標。
2023年1月,,第十批燈塔工廠公布,有1座半導體集成電路工廠入選,是日月光半導體高雄工廠。
日月光半導體高雄工廠(封裝測試):為了提高生產(chǎn)效率和縮短交付周期,同時應對日益復雜的生產(chǎn)工藝(100 個工藝步驟),日月光半導體高雄工廠在從檢驗到調(diào)度的各工藝流程部署了多個人工智能應用,因此將產(chǎn)量提高了67%,同時將訂單交付時間縮短了39%。
日月光持續(xù)燈塔工廠的建設,2020年7月啟動建設的日月光中壢第二園區(qū),將以「自動化工廠」、「智慧建筑」及「綠建筑」三大核心建設。