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氣候變化和資源稀缺已成為全球趨勢(shì)，在全球節(jié)能減排的大趨勢(shì)下，尋求清潔能源、提高能源效率成為制造業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。為降低碳排放、構(gòu)建綠色工廠，英飛凌在2020年制定了“有約束力的減排目標(biāo)”，成為第一家承諾實(shí)現(xiàn)“碳中和”的半導(dǎo)體企業(yè)。
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英飛凌科技副總裁、英飛凌無(wú)錫制造、研發(fā)、測(cè)試技術(shù)和創(chuàng)新部負(fù)責(zé)人范永新
“2015年，無(wú)錫工廠實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2020年的碳排放較2015年減少27%。與此同時(shí)，工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了100%循環(huán)利用包裝材料、100%使用廢熱循環(huán)加熱水處理系統(tǒng)、在可用區(qū)域100%安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)。截至目前，無(wú)錫工廠有28%的辦公用電都是由光伏驅(qū)動(dòng)。”在前不久英飛凌無(wú)錫工廠媒體溝通會(huì)上，英飛凌科技副總裁、英飛凌無(wú)錫制造、研發(fā)、測(cè)試技術(shù)和創(chuàng)新部負(fù)責(zé)人范永新介紹道。
根據(jù)英飛凌目標(biāo)顯示，到2030年將實(shí)現(xiàn)碳中和，到2025年二氧化碳排放量較2019年將減少70%。可以看到，作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體科技公司，英飛凌正在積極踐行“碳中和”目標(biāo)，加速建設(shè)綠色智能工廠。
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圖源：英飛凌
如何更好實(shí)現(xiàn)碳中和？
碳中和的背后有著對(duì)于生產(chǎn)線更加智能的管控，伴隨著全球數(shù)字化進(jìn)程提速，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智能工廠成為制造業(yè)提升能源效率、實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑之一。
范永新表示，在智能工廠建設(shè)方面，英飛凌無(wú)錫工廠于2013年通過(guò)自研的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），即通過(guò)對(duì)“人機(jī)料法環(huán)”等幾大關(guān)鍵的生產(chǎn)要素進(jìn)行智能控制，并借助于無(wú)紙化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)分析和智能決策系統(tǒng)，做到核心工序的自動(dòng)化，最終達(dá)到降低成本、提升速度和質(zhì)量的目的，實(shí)現(xiàn)了制造的自動(dòng)化和智能化。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，無(wú)錫工廠借助于MES，將原本的生產(chǎn)周期縮短了50%；在沒(méi)有額外投資新設(shè)備的情況下，生產(chǎn)效率提升了11%；已經(jīng)實(shí)現(xiàn)制造因素和產(chǎn)品工藝參數(shù)100%可追溯；自動(dòng)化程度目前達(dá)到80%；此外，基于MES之上的系統(tǒng)，制程和人為錯(cuò)誤目前已降低50%。
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圖源：英飛凌
對(duì)于進(jìn)一步提升工廠自動(dòng)化程度的計(jì)劃，范永新指出，在剩余的搬運(yùn)和上料等環(huán)節(jié)，由于產(chǎn)品形態(tài)多樣，尺寸規(guī)格不一等原因，在自動(dòng)化方面還存在一定困難。但后續(xù)也將通過(guò)AGV（自動(dòng)導(dǎo)引車）、AMR（自主移動(dòng)機(jī)器人）等技術(shù)來(lái)完成自動(dòng)搬運(yùn)，目前正在分步實(shí)施過(guò)程中。
同時(shí)，英飛凌無(wú)錫工廠正在以全面的智能工廠解決方案驅(qū)動(dòng)卓越的運(yùn)營(yíng)，憑借“數(shù)字化敏捷的生產(chǎn)和制造系統(tǒng)集成”、“自動(dòng)異常檢測(cè)、預(yù)測(cè)和決策等大數(shù)據(jù)分析”、“智慧生產(chǎn)環(huán)境、人機(jī)互動(dòng)等自動(dòng)化生產(chǎn)方式”以及“智能設(shè)備互聯(lián)、優(yōu)化集成的材料處理”等方式和能力，打造英飛凌無(wú)錫工業(yè)4.0藍(lán)圖。
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英飛凌無(wú)錫工廠
值得關(guān)注的是，無(wú)錫工廠把每十億個(gè)器件的缺陷率（DPB）從12.6個(gè)降低到了驚人的2.9個(gè)，從生產(chǎn)研發(fā)到終端交付，再到使用和后期相關(guān)服務(wù)，英飛凌的零缺陷承諾涵產(chǎn)整個(gè)產(chǎn)品的生命周期。
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圖源：英飛凌
走近英飛凌無(wú)錫工廠
根據(jù)第三方研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，英飛凌是全球十大半導(dǎo)體公司之一，在與賽普拉斯合并之后，更是成為了汽車電子、電源管理和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、安全互聯(lián)系統(tǒng)、無(wú)線combo、差異化存儲(chǔ)等諸多領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。尤其是在汽車電子、功率半導(dǎo)體和安全I(xiàn)C領(lǐng)域，英飛凌所占據(jù)的市場(chǎng)份額，位居全球第一。
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圖源：英飛凌
英飛凌的前道和后道工廠遍布全球。其中，做晶圓制造的前道工廠約占1/3，其余的是后道工廠，后道工廠有超過(guò)一半分布在亞太地區(qū)。1995年成立的無(wú)錫工廠，就是一家典型的“后道”工廠，主要做封裝和測(cè)試，也是英飛凌目前在大中華區(qū)最大的一個(gè)制造基地。占地面積超過(guò)3.4萬(wàn)平方米，截至今年5月工廠一共擁有1314名員工。分立器件、智能卡芯片和功率半導(dǎo)體是英飛凌無(wú)錫工廠現(xiàn)在的三大主營(yíng)業(yè)務(wù)。
范永新向與非網(wǎng)在內(nèi)的媒體介紹道，無(wú)錫工廠是企業(yè)低碳互聯(lián)整體規(guī)劃中的積極踐行者，該工廠是英飛凌全球最大的IGBT制造中心之一，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車電子、工業(yè)驅(qū)動(dòng)器、照明、光伏等領(lǐng)域。無(wú)錫工廠通過(guò)高效的IGBT模塊、功率器件和分立器件，提高可再生能源發(fā)電效率。在解決如何助力高效的能源生成和存儲(chǔ)問(wèn)題上，英飛凌無(wú)錫工廠推出了EasyPACKTM 1B/2B IGBT功率模塊和SSO8功率器件，前者效率更高，功率密度更大、尺寸更小且系統(tǒng)成本更低，可助力靈活的電網(wǎng)設(shè)計(jì)。
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英飛凌無(wú)錫工廠
針對(duì)當(dāng)前熱門的新能源汽車領(lǐng)域，英飛凌無(wú)錫工廠的HybridPACKTM 雙面冷卻IGBT電源模塊，作為電池系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)端的連接，能夠幫助有效提高電動(dòng)車輛的續(xù)航里程，驅(qū)動(dòng)著新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
與此同時(shí)，英飛凌無(wú)錫工廠還在計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)，擴(kuò)建IGBT模塊和功率半導(dǎo)體生產(chǎn)線。未來(lái)，無(wú)錫工廠會(huì)以比現(xiàn)在更豐富的IGBT產(chǎn)品線，滿足目前快速增長(zhǎng)的可再生能源、新能源汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
針對(duì)當(dāng)前全球缺芯的問(wèn)題，范永新指出，現(xiàn)在全社會(huì)都希望半導(dǎo)體企業(yè)能夠加快產(chǎn)品的生產(chǎn)運(yùn)作，盡快緩解芯片缺芯的問(wèn)題。但其實(shí)工廠的安全穩(wěn)定是首位的，英飛凌不會(huì)為了要加快出貨來(lái)調(diào)快設(shè)備的速度。因?yàn)檫@樣其實(shí)會(huì)帶來(lái)質(zhì)量方面的隱患，可能是得不償失的。目前，英飛凌無(wú)錫已經(jīng)比較早的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，智能化的工業(yè)管控，所以產(chǎn)品工藝流程是穩(wěn)定的。從我們后道交貨周期來(lái)講，英飛凌也處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。
但是面對(duì)行業(yè)芯片短缺的大環(huán)境和趨勢(shì)，英飛凌也及時(shí)意識(shí)到缺芯的問(wèn)題，將進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能緩解芯片供應(yīng)短缺的現(xiàn)狀，2021財(cái)年，英飛凌的總投資額從此前規(guī)劃的14億至15億歐元，增加至16億歐元。英飛凌位于奧地利菲拉赫的300mm圓晶廠會(huì)提前投產(chǎn)，開工日期提前至本財(cái)年第四季度，工廠全面投入運(yùn)營(yíng)后，“每年生產(chǎn)的功率半導(dǎo)體將能夠滿足2500萬(wàn)輛電動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)的需求?！?/p>
結(jié)語(yǔ)
在全球碳中和大趨勢(shì)下，節(jié)能減排成為人類社會(huì)發(fā)展的主流，影響著半導(dǎo)體行業(yè)上下游的發(fā)展節(jié)奏和方向。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智能工廠成為制造業(yè)提升能源效率、實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑之一。英飛凌無(wú)錫工廠推陳出新，致力于構(gòu)建綠色工廠，以創(chuàng)新的半導(dǎo)體產(chǎn)品減少碳排放，實(shí)現(xiàn)工廠智能自動(dòng)化，驅(qū)動(dòng)工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
