南京道爾斯特電氣有限公司 http://www.polonskaya.com 工業以太網 Mon, 28 Jun 2021 01:29:28 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.5.24 國產14nm芯片,明年底量產有望! http://www.polonskaya.com/?p=5891 http://www.polonskaya.com/?p=5891#respond Wed, 23 Jun 2021 01:28:43 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5891 行業預判,28納米將是100%國產芯片的新起點,和國產14納米芯片將分別有望在今年和明年實現量產。中國電子信息產業發展研究院電子信息研究所所長溫曉君在接受環球網記者采訪時表示,國產14nm芯片明年底可以實現量產,國產芯片已經迎來最好的時刻?!罢J同行業預判,盡管面臨著技術方面的難題,但已看到希望?!?/p>

 14nm芯片量產現狀

溫曉君向記者詳細介紹了14nm芯片的發展以及現狀。

在他看來,14nm芯片的發展攻克了許多技術難題:刻蝕機、薄膜沉積等關鍵裝備實現了從無到有,批量應用在大生產線上;14納米工藝研發取得突破;后道封裝集成技術成果全面實現量產;拋光劑和濺射靶材等上百種關鍵材料通過大生產線考核進入批量銷售。而這些成果基本覆蓋了我國集成電路全產業鏈體系,扭轉了之前工藝技術全套引進的被動局面。

“14nm甚至28nm芯片國產化快速發展意味著,我們采用退回策略,用成熟工藝滿足一般性的芯片需要,不一味追求高制程,更加重視設計、封裝優化,以時間來換取半導體應用和全產業鏈自主的空間?!睖貢跃f道。

此外,在他看來,14nm芯片量產以后,后續擴大產能還需要做好資金支持,包括光刻機、清洗設備、拋光儀器等所需設備不僅價格昂貴,且在使用過程中需要耗費大量的水和電;其次,需要在原材料、元器件等供應商層面上做好整合工作,提前做好客戶導入,確保產能得到充分利用。

 14nm已成為當下最具市場價值的制程工藝

溫曉君對于國產芯片的未來表示看好。他認為,目前國產芯片“雖然離芯片大廠還有一定的距離,但是已看到希望”。

溫曉君稱,14-12nm這一代的生產線,在目前半導體中非常的關鍵,14nm制程及以上能夠滿足目前70%半導體制造工藝的需要,定位中端的5G芯片均采用了12nm工藝。另外,14nm基本能滿足我國國產臺式CPU需要的制程的需要。

對于全球大型芯片制造廠商而言,28nm芯片技術已經非常成熟,產能已有些過剩。而在另一端,10nm以下制程技術則非常尖端,行業玩家只剩下金字塔尖的臺積電、三星和英特爾。居于兩者中間位置的14nm顯然成為了中堅力量,成為絕大多數中高端芯片的主要制程。

數據統計,在2019年上半年,整個半導體銷售市場規模約為2000億美元,其中,65%芯片采用14nm制程工藝,僅10%左右的芯片采用7nm,25%左右采用10nm和12nm??梢钥闯?,14nm已成為當下應用最廣泛、最具市場價值的制程工藝,在AI芯片、高端處理器以及汽車等領域都具有很大的發展潛力,主要應用包含高端消費電子產品、高速運算,低階功率放大器和基頻、AI、汽車等。

溫曉君坦言,我國14nm技術蓬勃發展,并交出了不俗的成績單,但是想要后發制人,實現追趕,也并不是一朝一夕能夠完成的。業內領先廠商在14nm上已經有多年的生產經驗,產線折舊已經完成,我國企業在成本上與其他廠商競爭并沒有優勢。因此,在技術追趕上我們和世界第一流的代工企業存在著代差,想要后發趕超則需要投入更多的人力、財力與時間成本。

集成電路產業是資金超密集、換代特頻繁、人才極尖端的全球前沿產業之一,技術難度高、試錯成本高、排錯難度大。從日、韓、臺等國家和地區集成電路產業發展歷程看,后發國家和地區趕超不是一蹴而就,需要有自主發展的決心、艱苦奮斗的恒心、趕超成功的信心,更要有強大持續的資金、迭代演進的技術、素質達標的人才、產用聯動的市場,集聚資本、技術、人才、市場四大要素合力,才可能實現成功的趕超發展。

隨著5G和AIoT時代的到來,特別是在智慧城市、自動駕駛、安防物聯網等領域各項產品日趨豐富,芯片也逐漸專注于針對特殊場景的優化,專用芯片即將迎來“百花齊放”的物種大爆發時代,廣泛的AIoT場景也將讓14nm制程的芯片擁有龐大的市場空間。

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我司參加第七屆軌道交通AFC系統設計與規劃發展研討會 http://www.polonskaya.com/?p=5881 http://www.polonskaya.com/?p=5881#respond Tue, 22 Jun 2021 01:18:27 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5881 2021年6月18日,以“智行千里,融通未來”為主題的第七屆軌道交通AFC系統設計與規劃發展研討會在西安召開,中國信息產業商會自動收費系統專業委員會(簡稱“AFC專委會”)名譽理事長陳鳳敏、副理事長楊波、楊承東、韋強出席,來自全國12家設計單位,22家企業,共計一百五十多位代表共聚一堂,會議由中鐵第一勘察設計院集團有限公司通號院副總工程師李海培主持。

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半導體缺貨行情下大量假芯片開始流通 http://www.polonskaya.com/?p=5887 http://www.polonskaya.com/?p=5887#respond Wed, 26 May 2021 01:26:14 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5887 一位芯片代理商對記者表示,這種非法元器件有兩種存在形式,一種是,企業從電子垃圾中回收芯片,去除舊芯片上的證據,進行清潔包裝,并以更低價格將“二手貨”賣給下游;另一種是,將正規制造產線上的殘次晶圓進行封裝,然后以次充好賣給下游。和真品相比,假芯片性能、可靠性、保質期限通常是不足的。

該人士稱,“假冒或翻新的元器件一直流通在電子領域,其生產和銷售,甚至形成了一條造假的流水線,但變化在于,情況在今年以來愈發嚴重,原先偷偷摸摸的造假行為也變得高調”,這已經反映在價格上,原先二手芯片價格只有市價的50%,如今價格正在上漲,甚至和市場價持平。

 源于供應失衡

這類芯片主要流通于消費電子。與汽車、工業不同,一些消費電子的整機廠商并不對芯片及其供應商進行長期的驗證和測試。在一些利潤較低、對芯片性能和工藝的要求較低的產品中,或是更新換代較快的產品中,都容易流通假芯片。

真假芯片性能差異很大,以次充好的芯片在性能指標和正品有差異,而二手芯片的質量保證期比正品更短。如果產品更新換代很快,且不處于極端的使用條件,并不容易暴露出問題。

而一旦出現問題,風險和成本則會轉嫁給整機廠商和消費者。一直以來,中國芯片長期依賴進口,國外原廠產出的芯片,要經海關、分銷商、貿易商、配套商多個環節,最終流向整機廠商。大部分中小型廠商無法向原廠采購,只能選擇第三方分銷商,他們是假芯片的最大買家。另外半導體是周期性行業,元器件本身存在階段性的供應失衡。

當前缺芯行情,大面積的供應鏈處于失衡狀態,多種元器件出現短缺,而中國有著幾乎全球最大的電子元器件交易集散地,這里有大大小小的商家,每天進行數以萬計的電子垃圾的拆解。這些都給假芯片提供了市場機會,它們大部分在國內流轉,有的還流通至海外供應鏈。

依法治理的阻力

北京市盈科(深圳)律師事務所高級股權合伙人朱逸聰表示,法律上看,作為一種非法元器件,重新包裝的芯片屬于假冒注冊商標產品,以次充好的芯片屬于偽劣產品,銷售兩者都是法律明令禁止的行為。

朱逸聰表示,對于賣方,兩種情況都存在法律風險。將二手芯片重新包裝銷售,在行事和民事方面存在法律風險,并存在承擔行政處罰的可能性,工商行政管理部門會責令芯片代理商立即停止侵權行為,沒收、銷毀侵權商品和相關制造工具,對于違法經營額在五萬以上的,處違法經營額五倍以下的罰款,沒有或者不足五萬元的,處二十五萬元以下罰款。

朱逸聰表示,將殘次晶圓以次充好的行為,觸犯《刑法》中的“生產、銷售偽劣產品罪”, 具體量刑規定,只要銷售金額在五萬以上,至少要處兩年以下有期徒刑或者拘役,高達二百萬元以上的,處十五年有期徒刑或者無期徒刑,同時處罰金或者沒收財產。而在民事和行政方面,該行為也觸犯了《消費者權益保護法》。

但是,上述代理商人士表示,買方起訴追責的情況并不常見,背后有很多阻力。比如,對晶圓“以次充好“的鑒定很模糊,需要專業機構來評判。同時,芯片的渠道企業比較散亂,這種賣方公司通常沒有正規組織、甚至是空殼公司,一直告下去對買方不利。

該人士稱,另有一種情況是,有些買家因缺貨、降低成本,對非法芯片采取默許態度,故意將真假貨混在一起使用。因為即便被精心包裝,芯片的性能指標仍然是可測的,采購方有能力識別出來。這也是造假產業鏈得以形成的原因,而最終用戶和消費者不得不承擔了所有風險。

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我司成功參與兩化融合管理活動,榮獲知識產權管理體系認證證書 http://www.polonskaya.com/?p=5874 http://www.polonskaya.com/?p=5874#respond Thu, 22 Apr 2021 02:08:09 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5874 我司于2020年開始成功參與國家兩化融合管理活動,并在2021年今年榮獲國家知識產權管理體系認證證書。

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水流速度傳感器注意事項,你知道是什么嗎? http://www.polonskaya.com/?p=5871 http://www.polonskaya.com/?p=5871#respond Mon, 15 Mar 2021 06:27:28 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5871 水流速度傳感器能夠對水流量感應并進行脈沖信號、電壓、電流等信號的輸出,而這種信號通常會和水流量形成一定的線性比例。水流速度傳感器有著流量控制準確、水流顯示和流量累積等的作用,在水控方面表現出強大的優勢。那么對于水流速度傳感器的原理,大家了解多少呢?下面,就由傳感愛好者來了解一下吧!

水流速度傳感器注意事項

水流速度傳感器的優點是結構簡單、可靠性高、測定范圍廣,因而備受歡迎,被大量應用,而在使用水流速度傳感器的時候,應該遵循一些注意事項,下面來看看這些注意事項都有哪些。

1、為了避免出現顆粒、雜物進入傳感器,在傳感器的入水部位必須安裝過濾網。

2、當磁性材料或對傳感器產生磁力的材料靠近傳感器時,其特性可能有所變化。

3、水流量傳感器的安裝要避免有較強震動和搖晃的環境,以免干擾傳感器的測量精度。

水流速傳感器

水流速度傳感器原理

水流的速度也是可以通過孔板進行測量的,但是,水流速的測量主要是來確定熱量,下面來看一下水流速度傳感器具體的工作原理。

水流傳感器主要由銅閥體、水流轉子組件、穩流組件和霍爾元件構成。它裝在熱水器的入水端用于測定進水流量。當水流過轉子組件時,磁性轉子旋轉,并且轉速隨著流量成線性變化?;魻栐敵鱿鄳拿}沖信號反饋給控制器,由控制器判定水流量的大小,調節控制比例閥的電流量,從而通過比例閥控制燃氣氣量,避免出現燃氣熱水器在使用過程中出現夏暖冬涼的現象。水流量傳感器從源頭上解決了壓差式水氣聯動閥啟動水壓高及其翻板式水閥易誤動作出現干燒等缺陷。它具備反映靈敏、長壽命、動作迅速、安全可靠、連接方便利啟動流量超低等優點,備受廣大用戶青睞。

水流速傳感器

以上就是關于水流速度傳感器原理的介紹了,看完本文的介紹,相信大家對水流速度傳感器的原理也更加清楚了。在要求更為精確的水控系統中,水流量傳感器表現出來的優勢極為明顯,它的應用正逐漸替代水流開關,市場應用需求極大,在此需求之下,也將會出現越來越多智能、靈敏的水流速度傳感器。

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國產化率奇低!我國設備廠商還有很長的路要走 http://www.polonskaya.com/?p=5869 http://www.polonskaya.com/?p=5869#respond Sun, 28 Feb 2021 02:26:12 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5869 始于2018年的中美貿易戰,凸顯出中國半導體設備的短板,而華為被斷供后,更是讓半導體設備國產化上升到國家戰略層面。但當所有人都把眼光投向光刻機、晶圓廠等半導體前段核心設備和材料的時候,卻無意間忽視了半導體封裝這一后段核心領域的危機。

 

封裝設備必須國產化

 

事實上,我國半導體設備被“卡脖子”的不僅僅在于光刻機等晶圓制程設備上,在半導體封裝設備領域,同樣也面臨著被國外企業壟斷,且國產化進程令人心憂的狀態。

 

根據中國國際招標網數據統計,封測設備國產化率整體上不超過5%,個別封測產線國產化率僅為1%,大幅低于制程設備整體上10%-15%的國產化率。尤其是在封裝最核心的幾個設備,IC級的固晶機,焊線機,磨片機國產化率接近為零。

封測龍頭采購數據

另一方面,中國已成為封裝大國,2019年中國封裝產業產值超過7000億元,全球前十大封測企業有三家在中國。中國封裝產業市場前景廣闊,根據前瞻產業研究院綜合多種因素分析,我國集成電路封裝市場將持續維持較快的增長,預計到2026年,市場份額將突破4000億元,2020-2026年間年均復合增長率將達到10%左右。

集成電路市場規模

同時,隨著芯片制程達到物理極限,摩爾定律開始失效,光刻工藝進展緩慢,半導體制造技術的進步將逐漸把重心從前段移至后段的封裝領域,各種先進封裝制程,高精密封裝制程應運而生,可以預期封裝將會是未來半導體領域競爭的重心。

 

然而,對中國封裝產業來說,“大而不強”不僅是一種尷尬,更是懸在中國IC產業的又一把達摩克利斯之劍。

 

據統計,各類封裝設備幾乎全部被進口品牌壟斷。國內固晶機主要被ASM Pacific、Besi、日本FASFORD和富士機械壟斷,焊線機設備主要來自美國K&S、ASM Pacific、日本新川等外資品牌;劃片切割/研磨設備則主要被DISCO、東京精密等壟斷。對此,普萊信智能董事長田興銀談到:“一旦整個國際形勢發生變化,外資公司受到美方的壓迫威脅而對中國封裝產業進行設備斷供,整個封裝產業鏈將會面臨崩潰,美國對華為的制裁已經充分展示了這種風險,因此,封裝設備的國產化是唯一解決之道?!?/p>

 

國產設備亟需突破技術瓶頸

 

然而,實現封裝設備的國產化并非易事,首要一步就要跨越技術上的“萬里長征”。

 

縱觀后段的封裝核心設備,難度最高的是固晶機、焊線機和磨片機。這些設備的共性都是需要高速高精的運動控制,電機和機械,對控制、算法、機械設計及工藝的要求極高,國內在過去十年,在高速高精的運動控制、直線電機及驅動等領域,無論是數控機床還是半導體設備,一直投入不足,人才斷檔,整個產業處于停滯狀態。究其原因,據田興銀分析,這主要是在中美貿易戰之前,半導體行業和機床行業普遍存在的“造不如賣”的概念導致。

 

要想突破這些裝備,必須先突破底層核心技術。以國際龍頭封裝設備企業ASM Pacific為例,其構建了包括運動控制、伺服驅動、直線電機和視覺系統的整個底層核心技術平臺,在核心技術平臺的基礎上開發了固晶、焊線、先進封裝等全系列的設備。

 

然而,國內設備廠家長期以來奉行的拿來主義,希望第三方的底層技術來構建自己的產品,但在半導體設備領域,缺乏獨立的核心部件提供商,導致國產半導體設備一直很難突破技術瓶頸,只能在低端徘徊。

 

以封裝中最核心的Die Bonder(固晶機)為例,固晶機是一種高速高精的光機電一體化的設備,廣泛用于任何的封裝形式,無論先進封裝,還是傳統IC封裝、高精度封裝和LED,都有die bond工藝,而不同領域對固晶機的技術要求不同,LED因為位置精度要求低,基本沒有角度精度要求,廣泛采用低成本的擺臂式方案,這類機器相對技術難度低,國產化做得比較好,但是IC級的高速固晶機,光通信傳感器用的高精度固晶機還是被進口設備壟斷。

 

因此,田興銀認為:“要突破核心半導體設備,必須突破核心部件,在整機領域,充分發揮自主創新,實現彎道超車是中國半導體設備發展的必由之路?!?/p>

 

切換思路,生機乍現

 

為了全面發展中國半導體產業,減少或縮短技術短板,國家也大力投入并制定了一系列優惠政策,支持半導體設備產業發展。公開數據顯示,國內每年半導體設備投資額超過500億美元,其中IC封測后端設備占比25%。在IC封裝測試中,需要用到諸如減薄機、劃片機、固晶機、焊線機等設備。其中,固晶機等核心設備長期被ASM Pacific、歐洲BESI、日本日立等公司壟斷。

 

就固晶機而言,國內廠商如何才能在國外高度壟斷且技術較為成熟的情況下找到一線生機?古語有云:“窮則變,變則通,通則久?!痹诶Ь持袑W會變通,適時切換思路或許才有新的突破和機會。為此,國內高端半導體設備企業普萊信智能挑戰了一種新的技術可能。

 

據集微網了解,普萊信打破傳統設備廠商思路,通過構建包括運動控制器、伺服驅動、直線電機和視覺系統的底層技術平臺,并結合封裝工藝,進行IC級固晶機的研發。

 

此種思路得到了業界的肯定,現在普萊信智能的8吋和12吋直線式的固晶機已經規?;牧慨a,并進入了主流的封裝企業,覆蓋了QFN、DFN、SIP和MEMS等多種相對技術要求較高的封裝形式,正在向先進封裝領域邁進。普萊信的貼裝精度達到3微米的高精度固晶機,被光通信行業廣泛采用。普萊信的倒裝刺晶方式的XBonder是國內最領先的MiniLED巨量轉移設備。

 

集成電路市場規模

在亟需提升封裝設備國產化率的當下,普萊信的成功,不僅是實現封裝設備國產化的重要一步,同時也讓封裝設備廠商看到了希望的曙光。集微網在對田興銀的深入采訪中,探討了普萊信可借鑒的發展思路。田興銀提到,普萊信主要有三大發展思路:

 

一、持續專注的研發投入,掌握核心技術。普萊信認為,國產固晶設備廠家的短板在于國內對適用于半導體設備的高速高精運動平臺、力控技術和IC工藝理解的缺失。為解決上述難題,在過去四年中,普萊信通過收購、自研和合作開發,完成了包括運動控制器、直線電機、伺服驅動和視覺系統在內的整個底層技術平臺,運動控制精度可以控制在亞微米級的水平,力控系統可以將力控制在最小20克,正負誤差不超過5克,解決了VCSEL芯片高精度封裝最難解決的問題。

 

二、“跟隨+創新”的產品戰略,實現彎道超車。普萊信采用了“跟隨+創新”雙路線。在傳統的封裝領域,普萊信采用的是跟隨戰略。同時,田興銀也指出:“對于創業公司來說,跟隨永遠無法超越,必須要有革命性的產品?!贬槍π滦惋@示領域,普萊信在開發的XBonder,采用全新的倒裝刺晶方式,相對傳統Pick&Place的固晶系統,可以解決芯片尺寸在150微米以下的產品的高速轉移,成為決定MiniLED產品能否量產的核心關鍵。

 

三、以客戶為中心,需求驅動和服務至上的市場體系。普萊信還解決了封裝核心設備定制化需求難以滿足、服務價格偏高等服務痛點,堅持以客戶為中心的市場戰略,為其市場的成功打下堅實基礎。隨著產品開發和市場的成功,普萊信在資本市場也獲得巨大支持,持續獲得中國最頂尖的風險投資機構鼎暉、光速、云啟、元禾等的多輪數億投資。

 

無疑,普萊信在IC級固晶機、高精度固晶級和巨量轉移設備上的突破,為中國半導體產業國產化走出了一條生機之路——國產替代要以掌握核心技術為基礎,同時在產品布局和市場服務兩個領域進行突破。

 

結語:中國半導體產業要實現加速超車,無論是芯片設計,還是前、后段設備和材料,都必須堅持走國產替代的道路。這注定是一條注定漫長,艱辛而孤獨之路,但這又是一條不得不全力以赴的路。

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數字化?智能化?中國企業智能制造現狀究竟如何 http://www.polonskaya.com/?p=5867 http://www.polonskaya.com/?p=5867#respond Tue, 02 Feb 2021 01:25:07 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5867 中國多數企業機械化階段已基本完成,所處階段是自動化和數字化,而智能化則剛剛開始,而且智能制造主要集中在生產過程的首尾兩端,很少運用于生產過程。推進智能制造的主要策略是鼓勵自動化和數字化的短板補充,側重于扶持智能化,側重于扶持核心領域生產過程的優化。

搞“制造”,應精于機械、工藝、產品和自動化等工程問題;而搞“智能”應精于工程建模、機器學習(基于在線數據)和智能系統架構開發。本文從機械化、自動化、數字化和智能化的角度探討各國智能制造現狀,以及中國應有的努力方向。

各國智能制造現狀

30年來,在智能制造領域,各國從早期側重于智能設計的數值模型和離線模型,發展到以智能制造過程優化為目標在線智能系統,從傳統行業進軍新興行業。歐美技術基礎較好,對高端技術的開發相對容易;但是在中國,因技術基礎的薄弱,要達到同樣的效果,并不容易。

計算機在制造業的應用始于二十世紀50年代,到二十世紀80年代分化成多級計算機控制,其中的二級系統具備今天智能制造系統的所有功能。

在工廠智能系統開發中,凱斯凱特公司主導開發了金屬冶煉的電爐、精煉爐和連鑄三套二級系統(智能系統);美國俄勒岡公司通過智能系統解決其一系列生產過程優化問題,比如消除次品,成功開發出了結合微觀組織模型、智能自學和不間斷升級的新一代二級系統,將硬而薄產品生產過程中的次品,由原來每天都有次品,優化至半年都不曾有同樣的次品。

即使在早先智能制造這一術語尚未在世界范圍流行的時期,這些公司就已經在做高端制造業的數據采集、工程建模、機器學習和智能系統架構開發,通過智能軟件產生出生產過程的最優參數組合,轉給基礎自動化執行。

中國自二十世紀90年代起在鋼鐵業引進了一些智能系統(二級系統);但是西方在模型方面至今仍對中國禁運(只提供可運行的DLL),導致中國在工程建模方面較弱。8千噸的設備,操作人員看到預報值超過4千噸時便不敢操作了;還有制定生產規程時,會出現以錯湊錯等問題。筆者參加了二級系統優化項目,期間利用本團隊的模型優勢,將南鋼(美國技術)投資一百多億元的智能產線的投資利用率提高了約70%。之后進入新興行業,開發了一系列項目,比如比亞迪鋰電池項目。合作之初,比亞迪用極難建模的極片分切毛刺預報模型對模型水平進行嚴格考察,要求模型命中率85%,而比亞迪鋰電池項目團隊達到了98%命中率,由此成就了項目二期(毛刺預警)和項目三期(刀豁口測量裝置及模型預報),并針對中國制造業數據采集較弱的現狀,成功應用行業上難度極高的軟測量技術。此間,筆者還完成了一系列其他項目,比如在包括創維、TCL和廣業等十余家企業的電子制造項目。

中國企業的智能制造現狀究竟如何?至少在智能制造的核心環節(生產過程的優化),比如工程建模、機器學習和智能系統架構開發方面,情況并不樂觀。

現場智能制造項目中,企業完成了項目的工程問題建模和智能系統開發,以及關鍵工具參數離線測量和在線軟測量,盡管所提供數據基本滿足以數據看板為代表的數字化制造,但是現場提供高質量數據并不容易。這樣智能系統供貨商的成本很大。企業對于現場遺漏數據的問題沒有明確的懲罰制度,導致現場數據完整性較差。小企業往往根本無法采集所需要的高質量數據。

中國與歐美在核心領域智能制造現狀對比

暫不作信息技術和數字制造技術等方面的對比,也不談在工業核心軟件方面的差距,僅從智能制造的核心領域——工程建模、機器學習和智能系統架構開發來看,中國企業相對于歐美的現狀究竟如何?從機械化、自動化、數字化和智能化四個發展階段看,中國企業目前還在哪個階段?

考察智能制造基本要求,從對相關要求的滿足程度可以探測出各國智能制造的基本現狀。目前機器代人是努力方向之一,但這只是在自動化層面上。要實現最優化的機器代人,首先必須對工程問題和工程參數進行建模,然后利用所采集到的高質量數據進行模型的機器學習;此后的模型則與機械設備和生產現狀深度綁定?;谶@些可以開發出智能系統,繼而產生出即時可變的、一直是最優化的生產參數,交給基礎自動化執行。這最優化的機器代人正是智能制造。這些,中國目前還不多,主要存在于一些平臺商。

在歐美技術基礎上做的大量優化與擴展(比如開發了新一代二級系統),因系統之龐大(常有百萬行源程序)和邏輯之復雜,在開發中國項目時,主要是基于已有源程序改寫。西方的智能系統通常都經歷過幾十年的技術積累,中國在此領域有待于提高。

當生產過程不夠優化時,首先在無自動化的情況下進行診斷分析;這可以認為是在機械化層面。直到相關的問題都解決了,才對自動化問題進行審核。所有這一切都可以通過數字化加以快速診斷和總體確認,即當現場采集到高質量數據時,可以通過數據鑒別出哪個環節是弱點?,F在市面上有一種“IT+OT技術”(信息技術+運營技術),在數字化階段將所有工程問題簡化成OT(盡管這對智能制造有些過于簡化)。通過數據看板,確實可以看出很多問題,但是數據看板的使用者必須對生產過程有足夠的的理解。如果生產線只有數字制造,而沒有智能制造,必須要有工程師對現場的指導,因為操作工人很難從數據上看出很多問題,更難根據復雜的數據找出解決方案。

中國在推進智能制造中鼓勵自動化和數字化的短板補充,但也會由此導致對智能制造的誤解而造成較大損失。比如在建智能產線時,因為不明確什么是智能制造,而將只建成了具有基礎自動化、MES和ERP的產線,誤認為是智能產線。此類產線缺乏的正是智能制造的核心:智能系統。這類只有數據看板的產線只有工程師可以運行,問題較多,甚至出現了對此類智能產線投入則“快死”,不投入則“慢死”的兩難境地。機械化確保產品能生產出來,自動化使得產品能自動生產出來(機器代人),數字化以大量數據便于審核,以確保機械化和自動化的實現,而智能化確保最優化

和無人操作(最優化的機器代人)。中國和歐美國家所處的機械化、自動化、數字化和智能化階段目前國內很多較弱的企業仍然在機械化階段,較好的企業則在機械化、自動化和數字化階段。雖然通過數據看板能看出很多問題,但這只是在自動化和數字化領域的“補課”。中國企業數據質量是各家的軟肋。歐美國家的機器代人階段早已完成,生產線主要依賴于自動化而非人工;而且絕大多數歐美國家數字化的需求已經基本上得到滿足。在智能化方面,很多較好的歐美企業有較好的智能系統,稍微差的企業也正在努力嘗試智能系統。目前中國的智能制造主要在制造過程的首尾兩端,比如智能倉儲、來料及成品的運送等等,而對智能制造的主體過程,比如生產過程的優化,涉及的不是很多。歐美國家正在努力推進智能制造。在智能制造中,大量工作都編入智能系統中了,工程師或技術人員主要在后臺持續優化此系統;優化后的系統由現場人員操作以完成生產;同時經理人員注重觀察此系統。這樣大家勁往一處使,生產持續優化。

政府資金應扶持數據質量達到要求的企業

在這樣的現狀下,中國政府應該出臺怎樣的扶植政策?

兩化貫標之后,政府的產業扶持資金更多轉移到智能制造領域。政府對智能制造的扶持,應該考慮到下述的幾點。

側重于扶持智能化(對于自動化,數字化和智能化的扶持加以區別。很多企業在自動化和數字化方面已經嘗到了甜頭,縱然在這些領域扶持力度不夠,他們也會為著自己的利益而努力;但是中國的智能化剛剛開頭,智能化的要求除了計算機系統和數據采集之外,更需要很深入的工程背景,所以智能化的難度要比數字化高很多;同時,由于中國技術基礎的薄弱,在智能化領域的努力,在短期內投入產出比相對來說比較低,就更需要政府的扶持,否則中國的智能化將發展緩慢。

側重于扶持核心領域生產過程的優化(有別于外圍領域比如智能倉儲)。核心領域智能制造技術含量高,作用大,需要的投入巨大,因而目前較少;外圍領域比如智能倉儲、AGV小車等,目前已漸成氣候,已經可以為企業帶來較好利潤,縱使不重點扶持,企業也會努力推進此領域。

依據數據滿足智能制造高要求的程度進行資金扶持。促使企業注重數據質量:數字化只有在達到智能制造的數據質量要求時才應該得到資金扶持;如果數據不齊全,甚至有假數據等,不應該扶持。

培訓資金注重扶持有智能制造經驗的培訓方。只有做過智能制造的人才會搞智能制造,才可能教會學員智能制造;政府的智能制造培訓基金,只應該扶持具有相關培訓資質的培訓方;不懂智能制造的人,也可以百度出一堆介紹智能制造重要性以及介紹別的公司“做了什么”的素材;要杜絕這方面,使得政府的培訓基金真正起作用。

中國應建立嚴格數據質量獎懲制度

歐美在智能化階段,中國智能化剛開始。大多數中國企業的機械化階段已基本完成,正在自動化和數字化階段。

機器代人是典型的自動化。數字化的數據看板,能夠使得機械化和自動化的狀況一目了然,因而具有強大的應用前景。歐美國家的機械化和自動化早已完成,因此機器代人已不是主要問題。除了極少數企業外,歐美國家的數字化也已經完成。

數字化中,數據質量是關鍵。中國企業數據質量不足是關鍵障礙。除了技術之外,管理是阻礙數據質量的主要因素,多數企業對數據丟失沒有足夠的懲罰力度。智能化是凌駕于機械化、自動化和數字化之上的最高級制造過程,對數據質量的要求遠遠高于數字化。

首先需要對一系列待研究的工程問題或工程參數建立模型,這就需要對工藝、產品、設備和自動化等工程領域極為熟悉;其次,需要采集高質量的在線數據,并基于此數據對工程模型進行機器學習,使之與生產線充分綁定。然后建立智能系統,將生產線的模型和大量的場景用例結合到智能系統中,并產生出即時可變的最優化的生產參數組合,交給基礎自動化執行。

可見,智能制造是最優化的機器代人。目前中國只在制造的頭尾部分比如智能倉儲方面進行了一定的智能制造,而在制造過程甚為稀少,主要是一些平臺開發商。歐美國家技術較好的公司已經成功應用了智能制造,而技術一般的公司尚在努力中。

中國推進智能制造的主要策略是在數字化、自動化甚至在機械化方面的補課,鼓勵自動化和數字化,同時鼓勵智能化的開發與實施。中國各個企業要嚴格在技術和管理層面重視數據質量,在數據質量方面要有嚴格的獎懲制度。應該減少智能產線建設中忽視智能系統的行為。中國當前在何為真正的智能制造方面誤解頗多,很多作為智能制造必要基礎的數字制造甚至自動化制造,被當成了智能制造。(作者李炳積,德國工程和美國軟件雙博士,30年歐美亞各國智能制造經驗。)

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半導體產業持續健康發展的關鍵:中美溝通交流 http://www.polonskaya.com/?p=5865 http://www.polonskaya.com/?p=5865#respond Tue, 19 Jan 2021 06:24:20 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5865 “經過多年的發展,半導體產業鏈全球化已經成為一個既定現實,貿然脫鉤會傷害到各方利益,所以通過交流溝通減少損失,是一個十分理性而且現實的選擇。同時,加強溝通交流也會為中國半導體行業爭取寶貴時間,以突破技術卡脖子環節,爭取找到技術和貿易的突破口,甚至實現彎道超車?!睂毿陆鹑谑紫洕鷮W家鄭磊在接受《證券日報》記者采訪時如是說。

半導體產業持續健康發展

近日,中國半導體行業協會宣布,中、美兩國半導體行業協會經過多輪討論磋商,共同成立“中美半導體產業技術和貿易限制工作組”(以下簡稱“工作組”),為中美兩國半導體產業建立一個及時溝通的信息共享機制,交流有關出口管制、供應鏈安全、加密等技術和貿易限制等方面的政策。

“從戰略上來說,中國半導體產業鏈脫鉤這件事就得慢慢來,通過各種辦法盡可能地爭取時間,可以說,溝通交流也是我國突破半導體芯片技術卡脖子的組合拳之一,所以現在只要中美恢復談判,大家就很開心,雖然談判效果尚不可知,但是肯談就是進了一步?!编嵗谶M一步表示,目前我國的半導體產業正處于挑戰與機遇并存的局面。

在挑戰方面,半導體行業遭遇的困難是前所未有的,比如在芯片制造環節,中國仍需要依賴外國技術和設備,無法繞過一些國家在這一領域獲得底層核心專利,在掌握專利這方面,歐美國家覆蓋非常廣,很多地方是繞不過去的,哪怕采用其他國家的設備,仍可能不得不使用到歐美國家的專利技術,中國只能在夾縫中找到一條能夠避開圍堵的技術路線,先活下來,再尋求發展。

在機遇方面,我國擁有強大的國家動員能力和強大的經濟實力,在國外的技術圍堵中,應充分發揮這些優勢,攻難克堅,在芯片設計、制造、封測等基礎設備和工藝方面走出不依賴其他國家的技術路線。對于我國半導體產業來說,如果能夠通過技術積累實現彎道超車,不僅可以實現突破技術卡脖子,還可以為未來奠定發展優勢。

據了解,“工作組”將在每年兩次的會議上,分享兩國在技術和貿易限制政策方面的最新進展,根據雙方共同關注的領域,探討出相應的對策建議,并確定需要進一步研究的內容。

中國人民大學助理教授王鵬在接受《證券日報》記者采訪時表示,“工作組”的工作內容,是以企業、行業的身份進行對話,對于半導體產業鏈上的眾多參與者,包括A股上市企業、境外上市企業、非上市企業等等來說,提供了一個解決問題的重要途徑,主要體現在以下三個方面。

第一,高端芯片產品的需求難以得到滿足,導致生產能力上不去,甚至影響到更多的需求端企業及相關產業的發展速度。比如智能汽車產業,需要的智能芯片或高端芯片供給不足會極大地影響產量及研發進度。

第二,增強溝通交流將有利于化解之前產生的一些矛盾。

第三,在一定程度上可以實現工藝和技術上的交流,具體來說,雖然一些卡脖子技術問題可能得不到解決,但是從生產角度、供應鏈角度、產業鏈角度來說,加強對話將有助于穩定我國半導體產業鏈發展,鞏固我國半導體產業在全球產業鏈當中的地位。

“加強溝通交流對我國半導體芯片企業意義深遠,尤其是與產業鏈中的重點產業及重點廠商的溝通和交流,可以使我們通過更多元的形式來獲得相關的技術應用,雖然可能技術知識產權還不在我們手里,但是在具體的應用層面會有所幫助。同時,我們可以有更多的時間在一個相對良好的對話氛圍當中,吸收國外的先進經驗,實現經驗積累,幫助工藝水平的提升,從這點上來說,也是解決我們半導體技術卡脖子技術重要的一個重要舉措?!蓖貔i說。

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從疫情看我國工業機器人及智能制造產業發展 http://www.polonskaya.com/?p=5861 http://www.polonskaya.com/?p=5861#respond Mon, 28 Dec 2020 01:18:20 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5861 防控疫情至今,在醫療手術、診治、體溫檢測、配送、消毒殺菌等眾多場景中,我們看到機器人有效的代替相關人員進行作業,從而減少或降低了很多不必要的風險,此類投身一線的服務機器人尤為引人注目,人們對機器人的應用認知有了進一步提升。而如今,面對企業復工復產的迫切需求,如何應對用工荒,如何把生產效率提高上來,生產制造自動化、智能化無疑將提上日程,工業機器人、高度自動化生產線的需求被加速激發。

疫情加速工業機器人及智能制造發展

受疫情限制,工人不能如期復工,在使用工人最多和采用傳統生產、管理手段比較多的企業中,生產經營受到極大影響,企業生產力大大下降,更有甚者因此面臨破產倒閉。盡管非常痛心,但面對困境,我們不得不從中思考更深、吸取教訓:如果我們企業的生產經營方式更靈活、生產制造實現高度自動化智能化,是不是當我們面對各種突發事件或者市場情況的時候,能有更大的能力去抵抗、去應對呢?

日前,我國首部機器人產業藍皮書《中國機器人產業發展報告(2019)》在線上發布,其主編石勝君先生接受采訪時談到,疫情過后,更多行業也將加速推向“少人化、無人化、智能化”。而在人民網“金臺圓桌”人民戰疫?企業對策共商會上,萬博新經濟研究院院長滕泰先生同樣也表示,疫情結束后,企業會越來越多的采用自動化、機器人、人工智能等現代的管理方法。

的確,工業機器人及智能裝備制造技術不僅能提高企業工廠的生產效率,更能大大降低用工風險。這也是我國強力深入推行《中國制造2025》戰略部署的重要原因,制造業是我國國民經濟的主體,是立國之本、興國之器、強國之基,打造具有國際競爭力的制造業,是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。

與其說此次疫情在一定程度上推動了我國工業機器人及智能制造產業的發展,不如說其發展是必然,是大勢所趨。而疫情給我們帶來更深刻的思考是,推動我國制造業高度自動化、智能化,加大力度發展工業機器人及智能制造產業和技術已是刻不容緩。

我國工業機器人及智能制造產業發展現狀

根據國際機器人聯合會發布的《全球機器人2019》報告顯示,隨著應用行業不斷擴大,我國自主品牌的機器人現已涉及國民經濟47個行業大類和126個行業種類,“中國仍然是世界上最大的工業機器人市場”,“汽車行業仍然是全球最大的機器人應用行業”。

而在我國上市企業中就有不少在工業機器人和智能制造領域持續精耕細作的公司,以廣州“復工第一股”的廣州瑞松智能科技股份有限公司為例,從面向機器人技術應用與工藝開發,到機器人及智能化系統的研制;從生產服務到售后服務,其致力為客戶提供智能化、柔性化的整體系統解決方案。其技術、產品已被廣泛應用于汽車、汽車零部件、3C、機械、船舶、電梯等制造行業領域。

而從應用行業來說,作為工業機器人應用最廣泛的汽車產業,其沖壓、焊接、噴涂和整裝生產流程的應用,不僅要求嚴、工藝雜,而且規模大、門檻也高。近年來,隨著我國工業機器人行業的發展,能與國際系統集成商在市場份額上進行爭奪的國內公司已經開始崛起,以瑞松科技為代表的國內系統集成商已經具備相當的技術實力和項目規模。

我國工業機器人及智能制造產業前景廣闊

機器人密度(每萬名制造業員工所擁有的機器人數量)是衡量國家制造業自動化發展程度的重要標準之一?!度驒C器人2019》報告顯示,2018年全球工業機器人平均密度為99臺,新加坡達到831臺,全球最高;其次是韓國774臺;德國是338臺,日本是327臺,美國是217臺。而中國是140臺,盡管高于全球平均水平,但與其它國家仍相較甚遠,中國的工業機器人密度有著巨大增長空間,我國工業機器人及智能制造產業前景十分廣闊。據其報告預測,2020年中國工業機器人銷售額將達到93.5億美元。

而我國首部機器人產業藍皮書《中國機器人產業發展報告(2019)》顯示,國產工業機器人結構持續調整,逐漸走向成熟,國產工業機器人占比在3C電子制造、汽車制造、金屬加工三大領域均有所提升。在全球最大的機器人應用行業汽車行業,對于汽車行業的前景,世界銀行發布最新數據值得關注:2019年全球20個主要國家千人汽車擁有量數據,其中,美國排名第一位,千人汽車擁有量達837輛;歐盟國家和日本都在500至600輛;而中國每1000人擁車量僅為173輛,由此看來隨著人均GDP的提高,我國汽車保有量成倍增長空間是存在的。

對此,《全球機器人2019》報告更是進一步印證:對新車生產能力和現代化的投資推動了汽車行業對機器人的需求,使用新材料、開發節能驅動系統以及所有主要汽車市場的激烈競爭都推動了對機器人的投資。而中國電動汽車百人會理事長陳清泰先生對中國汽車產業發展也給出了自己的見解:電動化、網聯化、智能化、共享化的“新四化”正在把汽車這個典型的機械產品,轉換為一個以機械為載體的電氣產品、電子產品、移動智能終端;由一個典型的機械產品轉換成由軟件定義的機械電子產品。而汽車產業的新未來無疑將催生工業機器人及智能制造巨大的發展潛力和空間。

此外,疫情之后,機器人在配送物流、餐飲零售、安防巡邏、醫療康復等領域應用呈現增長。而這些領域應用需求將拉動工業機器人個別細分領域發展,如3C行業中的智能穿戴、半導體等細分領域,醫藥領域自動化暴增需求將加大對包裝、分揀等相關領域機器人的需求,工業機器人將迎市場應用新的爆發期。

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我司參與2020年第十七屆城市軌道交通自動售檢票系統技術應用研討會 http://www.polonskaya.com/?p=5849 http://www.polonskaya.com/?p=5849#respond Tue, 15 Dec 2020 01:12:45 +0000 http://www.polonskaya.com/?p=5849  

12月10-11日,第十七屆城市軌道交通自動售檢票系統技術應用研討會暨AFC專業產品展示會將在北京召開,自2004年10月在重慶召開第一屆起,至今走過了近二十年,見證了我國軌道交通AFC領域從小到大、從外到內的發展過程,是我國軌道交通諸多專業領域中頗具影響力的會議。

? ? ? ? 作為AFC專委會會員單位,道爾斯特電氣在今年的AFC專業產品展示會上,展出自主研發的新型電源緩沖模塊,繼傳統的中小型UPS后備電源之后,新型電源緩沖模塊采用超級電容供能,體積小,效率高,實現無縫切換,零延遲。是未來AFC系統緩沖供能的新趨勢。

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