當我們滿載著書呆子們在德國南部參觀學(xué)習(xí)工業(yè)4.0時，我們參觀的第一家工廠是位于羅伊特林根的博世 wafer fab RtP1 ,。令人印象深刻,。讓我告訴你我們的發(fā)現(xiàn):

工廠

位于羅伊特林根的博世晶圓廠，顧名思義,，生產(chǎn)晶圓,。它們被用于芯片傳感器上。世界上大約90%的移動電話都有來自這家工廠的傳感器。與所有晶圓廠一樣,，有著一個高度復(fù)雜的物流,，大約800個步驟產(chǎn)生一個波次，并且物流路線回流多次,，包括在近東那里有一個循環(huán),。工廠里有多條晶圓生產(chǎn)線，我們查看了直徑200毫米的晶圓生產(chǎn)線,。他們也有一條150mm線和一條MEMS(微機電系統(tǒng))線,。芯片有7到34層。晶圓上最小的結(jié)構(gòu)約為240nm,，比只有7nm的高端計算機芯片大得多,，但對于傳感器來說已經(jīng)足夠了。由于分辨率較大,，成品率也要好得多,，約94%-99.9%的好芯片。他們還制造微型機器作為傳感器的一部分,。

他們面臨的最大挑戰(zhàn)之一是,，他們建造了新的200mm晶圓廠，擴展到智能手機傳感器,，開始使用許多外部合作伙伴,。同時在三個方向(新工廠、新供應(yīng)商,、新客戶)改變他們的商業(yè)模式非常困難,。

像大多數(shù)晶圓廠一樣，精度是至關(guān)重要的,，即使是很小的因素,，比如附近道路上卡車的隆隆聲，甚至是風,，都會改變結(jié)果,。因此，工廠有一個大的基礎(chǔ),，實際上是一個建筑中的建筑,，在那里，外部建筑保護內(nèi)部建筑避免受風,。

潔凈室實際上分為兩個區(qū)域,。處理晶圓的內(nèi)芯是一個1級潔凈室，顆粒<10,，每立方米小于0.1μm,。在這周圍是機器所在的第二個區(qū)域,。這是一個2級無塵室，每立方米顆粒少于100個,。晶圓片通過兩個區(qū)域之間的開口直接進入機器,。如圖所示。

就精益的發(fā)展而言,，僅僅從外面的走廊往里看是很難得到一個好的理解的,。我們的導(dǎo)游提到，精益和工業(yè)4.0相互配合得很好,。

工業(yè)4.0的印象

博世的工業(yè)4.0模型有七個關(guān)鍵要素,，如下所示。其中6個圍繞著中心的“關(guān)鍵人物”,，這對工會來說非常重要,。

顯然，RFID芯片幾乎與所有東西都相連,，在每一步都要檢查,，以確保產(chǎn)品是它們應(yīng)該是的樣子。

晶圓廠具有高度的可追溯性,，每一塊芯片都可以追溯到它的生產(chǎn)地點和時間,。全面追溯的決定是在2017年做出的,，目的是為了提高質(zhì)量,。他們給了我們一個例子，他們注意到芯片缺陷的輕微增加,。根據(jù)晶圓的位置和缺陷的性質(zhì),，他們可以在近東的供應(yīng)商那里追蹤機器的可能來源，那里有一個特定的螺絲可能錯位了,。當他們告訴供應(yīng)商時,，供應(yīng)商認為他們瘋了……但他們是對的。這個系統(tǒng)每天產(chǎn)生大約50GB的數(shù)據(jù),。他們的理念是“虛擬世界中的很多是必要的,，但是越少越好?！?/p>

他們有一個R2R (Run to Run)系統(tǒng),，在機器之間進行通信，以優(yōu)化性能,。例如,如果一臺機器檢測到一層稍厚的公差限制,信息被發(fā)送到下一個機器,，增加腐蝕1秒,并傳送回上一個設(shè)備，減少涂層時間2秒,，調(diào)整機器的動作,。實現(xiàn)這一點需要大量工作,，算法是由一個4人團隊編碼的(目前還不是人工智能)實現(xiàn)的。因此,，這個R2R系統(tǒng)只包含最相關(guān)的機器,。這大大減少了晶圓廠內(nèi)部的返工。

他們也在工廠中廣泛使用機器人,，機器人做了大約50%的晶圓處理工作,。這也是一個漸進的變化。他們從永久安裝在一個位置的機器人開始,。然后,，他們在2014年推出了滑軌機器人(“HERO rails”)。最后,，他們在2017年開始使用完全自主的機器人(“HERO fab”)和自主導(dǎo)航機器人(“SCOUT”),。為了讓人們習(xí)慣機器人，他們最初只是讓機器人在主要通道上移動,。這讓工人建立了對機器人停下來的能力的信任,，而不是輾過工人。為了進一步使它們成為家庭的一部分,，他們給它們?nèi)×巳祟惖拿?瑪格麗特,、寶拉、羅伯特,、伊娃……羅伯特·博希的孩子),。

他們還使用RTD (Real Time Dispatcher)，這是一種基于規(guī)則和人工智能調(diào)度的混合,，實時優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度并確定優(yōu)先級,。目標包括生產(chǎn)線平衡、客戶優(yōu)先級,、交付日期,、瓶頸管理和質(zhì)量。這對于晶圓廠復(fù)雜且反復(fù)的物料流動是相當棘手的,。然而,，據(jù)他們測量，工人遵循這一順序的時間只有80%,，而且經(jīng)常使用與人工智能建議的順序不同的順序,。事實證明，人類有時能比人工智能更好地發(fā)現(xiàn)問題并理解系統(tǒng),，通過改變序列,，人類的表現(xiàn)超過了人工智能。我想我們?nèi)祟惾匀挥心芰εc人工智能競爭??,。它們還需要人類的聰明才智來推動持續(xù)改進,，而計算機仍然無法做到這一點,。

總的來說，這是一個非常好的工廠,，擁有很多先進的技術(shù),。我的下一篇文章將著眼于K?rcher，一家德國家庭和工業(yè)清潔設(shè)備制造商,，以及西門子,。