Automatizálási megoldások félvezetőben és elektronikában Gyártás- Kép: Xpert.digital
A költségnyomástól a versenyelőnyig: az automatizálás mint Gamuchanger a chipgyártásban
Automatizálási megoldások félvezető és elektronikai termelésben
A félvezető és az elektronikai ipar olyan technológiai forradalomon megy keresztül, amelyet az Advanced Automation Solutions üzemeltet. Ez a fejlemény döntő jelentőségű, mivel a pontosság, a hatékonyság és a termékminőség követelményei folyamatosan növekednek, miközben a költségeket egyszerre kell csökkenteni. A folyamatban lévő AI fellendüléssel és a nagy teljesítményű félvezetők iránti növekvő kereslet révén az automatizálás stratégiai kötelezővé válik az egész ipar számára.
A jelenlegi piaci fejlődés és trendek
Növekedési előrejelzés 2025 -re
A félvezető ipar rendkívüli növekedési évnek kell szembenéznie. 2025 -re a piaci kutatók több mint 15 % -os növekedést mutatnak, amelyet a mesterséges intelligencia iránti növekvő igény és a nagy teljesítményű számítástechnika vezet. A globális félvezető piac 2025 -ben 716,7 milliárd dolláros mennyiséget kell elérni, ami a 2024 -hez viszonyítva 13,8 százalékos növekedést jelent.
A termelési kapacitások tervezett bővülése különösen figyelemre méltó: 18 új félvezető gyárnak 2025 -ben kell kezdenie az építkezést, a legtöbbjük 2026 és 2027 között működik. Ezek a beruházások hangsúlyozzák az automatizálás központi szerepét, amikor a növekvő keresletkel megbirkóznak.
Technológiai hajtóerők
A fejlemény releváns hajtóereje a mesterséges intelligencia. A Hyperscales milliárd amerikai dollárt fektet be a komplex AI algoritmusok fejlesztésébe, ami különösen növeli a GPU-k és a magas sávszélesség-memória (HBM) iránti keresletet. A HBM forgalma várhatóan 284 százalékkal, 12,3 milliárd dollárra növekszik 2024 -ben.
Az automatizálás alapterületei félvezető termelésben
Ostyakezelés és robotika
A szilícium-vendéglátók pontos kezelése az egyik legkritikusabb feladat a félvezető előállításában. A modern ostyakezelő robotoknak biztonságosan kell szállítaniuk a rendkívül vékony szilícium tárcsákat, akár 40 mikrométer vastagsággal és átmérőjével 150–300 milliméter. Ezeknek a magas romboló anyagoknak legfeljebb 1200 folyamaton átmennek, és gyakran egy középkategóriás autó értéke van kazettánként.
A ostyakezelés robotmegoldásait a következő tulajdonságok jellemzik:
- Vákuumalapú fogó rendszerek szennyeződés nélküli kezelésre
- Nagy pontosságú pozicionálás pontossággal a mikrométer tartományban
- Tiszta tér kompatibilitása az ISO 7 szabványokig
- Integráció a különféle gépgyártók meglévő gyártási vonalaiba
Automatizált tesztrendszerek (ATE)
Az automatizált tesztrendszerek képezik a minőségbiztosítás gerincét a félvezető előállításában. Ezek a rendszerek lehetővé teszik a nagy áteresztőképességű teszteket, és biztosítják a hibák korai felismerését, ami javítja a termék minőségét és biztosítja a szigorú ipari szabványok megfigyelését.
Az ATE rendszereket a félvezető termelés különböző szakaszaiban használják:
- Tervezési ellenőrzés
- Termelési tesztek
- Hibaelemzés
- Iparspecifikus tesztek az autóipar, a repülőgép és a védelmi ipar számára
Tisztítógép -automatizálás
Az automatizálás tiszta helyiségekben olyan speciális megoldásokat igényel, amelyek megfelelnek a legmagasabb tisztasági előírásoknak. A modern rendszerek, mint például az intelligens félicon-gyártási rendszerek, nagy pontosságú automatizálást kínálnak a polírozási folyamatok teljes ostya előállításához a csomagoláshoz.
A tiszta szoba automatizálásának legfontosabb jellemzői:
- Kamera alapú helymeghatározó rendszerek az automatikus ostyafelismeréshez
- Gyors ciklusidő a maximális hatékonyság érdekében
- ISO 7 standard megfelelőség
- Rugalmas adaptáció a különböző ostyaméretekhez (150-300 mm)
Automatizálás az elektronikai termelésben
SMT vonalak és pick-and-pace technológia
A felületi szerelt technológia (SMT) vonalak a modern elektronikai termelés középpontjában állnak. Ezeknek a gyártási vezetékeknek az automatizálása nagy pontosságú pick-and-helyes rendszereket tartalmaz, amelyek mikroszkópos alkatrészeket helyeznek az áramköri táblákra. A számítógépes látásrendszerek lehetővé teszik a pontos pozicionálást és jelentősen csökkentik az emberi hibákat.
Modern SMT automatizálás integrált:
- 3D SPI és AOI rendszerek AI támogatással
- Vego -kezelő sorozat megbízható anyagáramláshoz
- Lézeres markerek a nyomon követhetőséghez
- Precíziós nyomtató multiclamp technológiával
Minőség -ellenőrzés és ellenőrzés
Az automatikus optikai ellenőrzést (AOI) a gépi tanulás forradalmasítja. Az új eljárások jelentősen csökkentik az ál -oldat sebességét, és minimalizálják a kézi követési ellenőrzéseket. Az AI algoritmusok integrációja lehetővé teszi az álnév és a valós hibák közötti robusztus megkülönböztetést.
Kínáljon fejlett ellenőrző rendszereket:
- 3D -s képregény szalag vetítés technológiával
- A paszta magasságának mérése 20 um és 150 um között
- A részecskék, a bevágások és a lyukak kimutatása
- Sebesség-optimalizált kamerafejek
Reflow vezérlési és folyamat automatizálás
A kályhák pontos vezérlése elengedhetetlen a megoldott kapcsolatok minőségéhez. A modern reflow vezérlők automatikusan figyelemmel kísérik és vezérlik a komplex hőmérsékleti profilokat az optimális forrasztási eredmények elérése érdekében. Ezek a rendszerek akár öt különböző paraméterkészletet is megtakaríthatnak, és automatikusan válthatnak a különböző forrasztási profilok között.
Együttműködő robotika (kobotok) az elektronikai produkcióban
Az alkalmazás és az előnyök területei
Az együttműködő robotok bevezették magukat az elektronikai termelésben. Ezek lehetővé teszik az emberek és a gépek közötti biztonságos együttműködést drága védőeszközök nélkül. Az elektronikai iparban a cobotok pontosan összeszerelési és forrasztási munkákat, valamint termékteszteket és minőség -ellenőrzést folytatnak.
Tipikus cobot alkalmazások:
- Chips teszt vákuum porszívókkal
- Érintőképernyő -eszköz tesztek
- Forrasztási áramköri lapok
- Automatizált funkciótesztek
- Összeszerelési és csomagolási folyamatok
Sikeres példák a gyakorlatból
Az Erlangeni Siemensnél több mint 70 cobot automatizálja a különböző gyártási folyamatokat. Frank Elektronik képes volt megduplázni termelési kapacitását cobotok felhasználásával, 430-450-ről több mint 800 eszközre váltásonként. Ezek a példák bemutatják az együttműködési robotika jelentős potenciálját a hatékonyság növekedése érdekében.
Prediktív karbantartási és állapotfigyelés
Állapotfigyelés kritikus alkalmazásokban
A prediktív karbantartás a nem tervezett rendszermegállási helyek minimalizálásának kulcsfontosságú tényezőjévé válik. A félvezető termelés során a medián leállási költségei óránként meghaladhatják a 100 000 eurót. A modern IoT -megoldások akusztikus érzékelőket és gépi tanulási algoritmusokat használnak a korai károsodás észleléséhez.
Innovatív megközelítéseket tartalmazzon:
- Akusztikus analizátor a felső járművek számára (OHV)
- Vezetési zaj -elemzés a zavaró tényező kimutatására
- Edge-ki a folyamatos állapotfigyeléshez
- Megjelenített műszerfalak a technikusok számára
IoT érzékelők és adatgyűjtés
Az IoT érzékelők központi szerepet játszanak a modern automatizálásban. Az LPWAN, a BLE, az NFC és a WLAN érzékelők lehetővé teszik a pontos valós idejű adatok rögzítését a különböző alkalmazásokhoz. Tiszta helyiségekben speciális érzékelőket használnak a részecskék, a hőmérséklet, a nedvesség és a légnyomás megfigyelésére.
Ipar 4.0 és a digitális átalakulás
A jövő intelligens gyárai
A Drezda -i Bosch félvezető növényt az Ipar 4.0 úttörőjének tekintik, és bemutatja a chipfearing jövőjét. A nagyon automatizált, teljesen hálózatba kötött gyár egyesíti a mesterséges intelligencia módszereit az integrált folyamatokkal és az önálló optimalizáló rendszerekkel.
Az intelligens félvezető gyárak alapjellemzői:
- Adat -ellenőrzött, önálló optimalizáló folyamatok
- Az összes termelési lépés teljes hálózatépítése
- AI-alapú ostya előállításának AI-alapú optimalizálása
- Hat hét a nyers ostya a kész mikrochipig
Gyártási végrehajtási rendszerek (MES)
Az MES rendszerek képezik a hídot az ERP rendszerek és a termelési szint között. Ezek lehetővé teszik a termelési folyamatok valódi megfigyelését és ellenőrzését, ideértve az erőforrás -tervezést, a megrendelés feldolgozását és a minőségirányítást. Az MES rendszerek integrációja elősegíti az információ zökkenőmentes áramlását a különböző osztályok között.
Kiberbiztonság a hálózatba kötött termelésben
A növekvő hálózatépítés jelentős kiberbiztonsági kihívásokkal is rendelkezik. A hálózatba kötött automatizálási rendszerek ki vannak téve a számítógépes támadások fokozott kockázatának, amely jelentős károkat okozhat a termelési rendszerekben.
A kritikus biztonsági intézkedések a következők:
- Rendszeres rendszerfrissítések
- Hálózati szegmentálás a támadások tárolására
- Biztonságos hitelesítés és engedélyezés
- Munkavállalói képzés a kiberbiztonsághoz-auwaritás
Az autonóm robotok hódítják meg a tiszta szobákat és a digitális ikreket drasztikusan rövidítik a fejlődési ciklusok
Gépi tanulás és AI integráció
A gépi tanulás forradalmasítja a ostya előállításának hibáját. A konvolúciós neurális hálózatok (CNN) és a hullámszórási transzformációs (WST) modellek már 96-97 % -os pontosságot érnek el az automatizált hibaérzékelés során. Ezek a technológiák lehetővé teszik a pontosabb minőség -ellenőrzést a csökkentett kézi beavatkozásokban.
Digitális ikrek
A digitális ikreket hatékony eszközként hozták létre a gyártási folyamatok optimalizálására. Ezek lehetővé teszik a komplex rendszerek fizikai prototípusok nélküli virtuális szimulációját, ami jelentősen lerövidíti a fejlesztési ciklusokat és csökkenti a költségeket. Az elektronikai fejlesztés során a digitális ikrek optimalizálhatják a teljes életciklusot az alkatrészektől a gyártási utcákig.
Mobil automatizálás
Autonóm irányított járművek (AGV) és a mobil robot forradalmasítja a szállítást tiszta helyiségekben. Az olyan rendszerek, mint a Hero Fab AGV, a bevált robot -technológiát és az innovatív jármű koncepciókat kombinálják a folyamatszerszámok közötti teljesen automatikus szállításhoz. Ezek a megoldások 24 órás működést kínálnak, magas 100-150 kg hasznos teherrel.
A gyártástól az intelligens gyárig: Miért dönt az automatizálás a sikerről
A félvezető és az elektronikai termelés automatizálása a gyors fejlődés szakaszában van. Az AI igénye és a technológiai innováció által vezérelt termelési rendszerek erősen hálózatba kötött, önoptimizáló rendszerekké alakulnak. A robotika, az AI, az IoT és a prediktív karbantartás sikeres integrációja döntő jelentőségű a vállalatok versenyképessége szempontjából.
Miközben az ipar a rekordnövekedés felé tart, a gyártóknak olyan kihívásokat is kezelniük, mint a kiberbiztonság, a képzett munkavállalók hiánya és a növekvő bonyolultság. Azok a vállalatok, amelyek ma a fejlett automatizálási megoldásokba fektetnek be, a holnap nyertesei lesznek, és jelentősen alakítják az elektronikai termelés jövőjét.
Alkalmas:
Az Ön globális marketing- és üzletfejlesztési partnere
☑️ Üzleti nyelvünk angol vagy német
☑️ ÚJ: Levelezés az Ön nemzeti nyelvén!
Konrad Wolfenstein
Szívesen szolgálok Önt és csapatomat személyes tanácsadóként.
Felveheti velem a kapcsolatot az itt található kapcsolatfelvételi űrlap kitöltésével , vagy egyszerűen hívjon a +49 89 89 674 804 (München) . Az e-mail címem: wolfenstein ∂ xpert.digital
Nagyon várom a közös projektünket.
