为什么博世德累斯顿晶圆厂能成为全球最先进芯片工厂之一？

数字化互联，高度自动化生产

在10，000平方米无尘车间中，约100台机器和生产线都实现了数字化互联，并通过中央数据库与复杂的建筑设施进行连接。为此，博世铺设了300公里的数据线，为每台机器实时记录多达1，000个数据渠道，并转至工厂服务器。德累斯顿晶圆厂的集中式数据架构是新工厂最大优势之一。

总而言之，其生成的生产数据相当于每秒500页的文本。在短短一天之内，数据就超过4200万页，重达22公吨。丰富的数据能够帮助工厂在任何时候都精准地确认每个晶片在生产过程中的位置、下一步动向以及何时到达。晶圆通过全自动系统从一台机器运送至另一台机器。该系统搭载FOUP（前开式晶圆传送盒） 的单盒。每个FOUP最多可运送25个晶片，无需任何人工运输。

首个智能物联网（AloT）工厂

德累斯顿晶圆厂是博世集团首个智能物联网工厂。智能物联网结合了人工智能（AI）和物联网（IoT）。依托于智能物联网，博世为以数据驱动的持续改进为生产奠定了良好根基，并为工业4.0设定全新标准。人工智能可用来评估晶圆厂中产生的数据。例如，人工智能算法可以检测到产品中出现的微小异常。这些异常在晶圆片表面以特定错误图案形式（又被称为标记）出现。在这些异常影响产品可靠性之前，专家就立即对原因进行分析，并及时纠正过程偏差。这是进一步改善制造工艺和半导体质量以及实现较高水平稳定性的关键。同时，这也就意味着半导体产品可以快速地进入量产阶段。

此外，人工智能算法可以精确预测制造机械和机器人是否需要及何时进行维护或调整。换句话说，这类工作并不按照严格的时间表，而是能够预判问题并及时处理。人工智能还应用于生产调度，可以在工厂中约100台机器上引导晶圆历经数百个处理步骤，从而节省时间和成本。

“数字孪生工厂”

德累斯顿有两个晶圆厂，一个在现实世界，一个在虚拟数字世界。专家称之为“数字孪生”。在施工过程中，工厂的所有部分以及与工厂相关的全部施工数据都以数字化形式记录下来，并以3D（三维）模型可视化。“数字孪生”囊括了约一百万个3D对象，包含建筑物、基础设施、供应及处置系统、电缆管道、通风系统以及机械和生产线。工厂的每一制造过程及单个晶圆都有其相应的“数字孪生”。由此，博世能够模拟流程优化计划并进行相应升级改造工作，无需干预正在进行的操作。此外，任何新机器需要交付给工厂两次：一次在现实世界中，一次作为数据模型。

借助智能眼镜

博世德累斯顿工厂应用了AR（增强现实技术）。得益于智能AR眼镜和平板电脑，用户能够看到叠加在现实环境之上的数字化内容。例如，博世开发的一款AR应用程序允许将来自晶圆厂的能源数据显示在建筑物的虚拟模型中，从而优化制造机械的碳足迹。智能眼镜还可以帮助施工计划的进行，未来可能成为位于数千英里之外的专家们对机器和系统进行远程维护的重要助手。

即将引入5G技术

为了让机器与计算机之间的数据传输更为灵活，德累斯顿晶圆厂即将引入5G移动通信标准。工厂早已为5G技术的应用作好准备：在建设之初就将5G基础设施要求纳入考量。

实现碳中和

环境保护和可持续发展在第一天就成为德累斯顿晶圆厂的优先事项。这是晶圆厂能够从一开始就将实现碳中和的缘由。为达成这一目标，博世可以借鉴在罗伊特林根姊妹工厂中所积累的经验。例如，罗伊特林根工厂的主要能源供应完全由绿色电力和天然气提供。此外，先进的能源管理可确保其实现制造过程中的最佳功耗。

编辑：jq