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快乐十分怎么20分钟开一次: 一枚“晶片”的智能制造之路

2019年04月18日 11:00:22 來源: 天津日報

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圖:高效太陽能單晶切片智能化工廠

  出示身份證、電子錄入信息、拍照存檔,進入天津中環半導體股份有限公司(以下簡稱“中環股份”)大門的這一套登記制度讓記者感受到了企業的智能化管理。

  推開生產車間的大門,穿過通道,分隔在不同區域內的工人各自忙碌著。身邊,一位工人推著小車將單晶棒材料運送進來。單晶棒經過自動化方式粘貼在料座上,等待晾干。眼前一排排已經粘好的單晶棒,正等待著被再次運走。

  中環股份智能制造提速

  “10年前,我在一線工作的時候,全靠手搬?!碧旖蚴謝放釩氳繼宀牧霞際跤邢薰臼侵謝飯煞蕕娜首庸?,質量部部長辛超告訴記者,“一根單晶棒就幾十斤,再加上料座,將近一百斤的重量要靠人搬上搬下進行粘貼,每個人一個班要搬運四五十根,沒個好體格可干不了這個活兒?!?/p>

  2016年,中環股份完成了國內該行業的第一臺自動粘棒機研制,企業的自動化粘棒正式投產,這才有了眼前這座新廠房,也讓工人們告別了手工粘貼。

  說話間,記者跟著辛超來到下一個操作間,粘好料座的單晶棒等待著進入線切工序。

  一排金剛線一刀下去,一個單晶棒被切成了若干片,再運送到一個大水槽里進行脫膠清洗。這時候,自動機械手臂直接將單晶片從清洗槽中取出,放到了自動化檢驗的機器上,隱裂、崩邊、缺口全部由機器一眼分辨。

  10年前,幾十人站在一條檢驗線上,人人一副“火眼金睛”。而如今,五六個人就解決了?!耙桓靄?2小時,埋頭一片一片檢查,一天下來頭暈眼花,一個人最多也就能檢查2000片?!斃臉?,那時候得頸椎病的人可不少,快成職業病了。現在的工廠里,一臺自動檢測機器就能實現6萬片的檢測,不僅能檢測缺陷,還能分門別類地分檔。

  雖然自動粘棒機從誕生到現在只有3年時間,但中環股份智能制造的步子邁得很快,不斷完善智慧化工廠運行模式。全球第一的太陽能單晶切片智慧化工廠正在塘沽熱火朝天地興建著,預計將于今年6月底完成廠房建設,年底實現試生產。

  新工廠到底有多“智慧”

  智慧化切片工廠塘沽項目組自動工藝組副組長姜秀峰透露:“現場工人的搬運等重體力勞動,完全由自動化設備替代了。通過先進的管理系統匹配,原來人為的檢驗信息全都由大數據信息實現自動判別。排序、派工、每臺自動化設備在某一時間到某地去做什么,都是自動完成的?!?/p>

  這種智能化的轉變對于一個生產型企業來說,意味著生產效率明顯提高、人員成本大幅降低、工作環境得到改善。

  姜秀峰說:“將來自動運輸和粘貼都不需要人工搬運。小車會把物料直接送到線切機,自動實現物料的上料和下料。實現自動取片,放到彈夾里,再運送到下一工序?!?/p>

  智慧切片工廠從廠房到動力配套,再到整個工藝流程,涵蓋了智能物流、智能倉儲、工業自動化、信息化等多方面的智能制造。

  自動化、少人化、高效化,這是企業始終追求的目標。中環股份副總工程師張雪囡說:“通過智能管理系統、智能物流、智能倉儲及自動生產設備有機結合,使智能化裝備貫穿全工藝流程,讓生產效率提高4至5倍,操作工人可以減少到原來的30%,不僅可以讓員工更輕松地去工作,而且薪水更高?!?/p>

  一枚“晶片”的闖關路

  不過,硬件設備可以借助AI,軟件技術的研發可就完全靠“啃”硬骨頭的精神了。

  天津中環半導體股份有限公司成立于1999年,前身為1969年組建的天津市第三半導體器件廠和1958年成立的天津市半導體材料廠,2004年完成了股份制改造。一路走過來,對于企業產品的精準判斷和持之以恒的不懈追求,讓企業在經歷了幾輪行業洗牌后,仍然占據著國內行業龍頭的位置。

  2011年,中環股份拉出了國內第1顆8英寸區熔硅單晶,這是讓全中國人驕傲和自豪的事情。

  “媳婦給我生兒子,我都沒這么興奮!”回憶起那個凌晨5點多接到的短信,時任8英寸區熔硅單晶項目組工程師孫健現在還兩眼放光。

  上世紀70年代的時候,區熔硅單晶只有手指一般粗細,而8英寸直徑已經達到了200毫米。簡單地說,單晶硅片尺寸越大,上面可以做的器件就越多,產出也就越高。直徑越大的區熔硅單晶越難以完成,但硅片的大直徑化是半導體行業永遠的追求。

  2002年,中環股份已經拉出了6英寸區熔硅單晶,2008年公司開始8英寸區熔硅單晶的預研,首先需要解決的就是拉晶自動化的技術。

  那時候世界上只有一家企業拉出了8英寸區熔硅單晶,并且技術全部保密。中環股份沒有任何外部經驗借鑒,也沒有文獻、專利參考,但他們還是堅持沿著自己的路在走。

  十幾個人的試驗團隊開始摸著石頭過河。

  “從0長到8英寸,長大過程中需要工作人員不停調整原料加入的速度、單晶生長速度和加熱功率等20項參數?!彼锝∷?,在試驗過程中,他們遇到了非常多的技術難點,做了很多自主研發工作?!氨熱繾災魅瘸∩杓?,我們特地去建了一個加工中心來完成?!?/p>

  十幾個人忘我的工作,加班加點是常態,白天連夜班,困了就睡在車間里。2010年,中環股份自動生長工藝研發完成,為拉出8英寸區熔硅單晶最重要的一步取得了突破。

  試驗仍然夜以繼日地進行著?!拔四芄徊磺3毒?,當時項目組的負責人把一兩歲的孩子送回了老家,自己一心撲在了科研上?!彼锝∷?,那時候團隊的每個人付出都很多。

  2011年的那個夜里,孫健和研發團隊的其他人接到成功拉出8英寸區熔硅單晶的信息后,紛紛從家中和車間里奔赴實驗室共享這份成功的喜悅。

  在光伏領域單晶硅領域,中環股份也取得了驕人的成績,生產的N型單晶硅全球市場占有率第一?!拔頤竊詞親靄氳繼宀牧系?,有著60年的歷史經驗和技術積淀。技術積淀強,我們就可以做到最好?!閉叛┼锏牧成閑綽俗孕?。

  擁有過硬的技術團隊,順應時代潮流牽手智能化,中環股份正在半導體制造這條路上闊步前行。

  記者手記

  在堅持高質量發展的道路上,天津制造業正搶抓以智能科技為核心驅動力的新一輪產業變革機遇,以發展人工智能產業為旗幟、為引領,實現產業發展“彎道超車”“換道超車”。

  中環股份是天津制造業向智能化轉變的縮影。

  在中環股份,有這么一支朝氣蓬勃、精研技術的研發團隊。他們為了中國的半導體事業,專心致志、心無旁騖地開展技術攻關、研發制造。同時,中環股份又引入智能制造、機器人技術、人工智能和物聯網等概念,通過工業自動化、智能物流、工業大數據平臺等建設,加速工業4.0進程。

  以人工智能為代表的科技革命正在推動世界新一輪產業革命,而以中環股份為代表的天津智能制造,是其中不可或缺的佼佼者。(趙穎妍)

[責任編輯: 金鑫 ] [責任編輯: 金鑫 ]
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