突如其來的武漢疫情,讓中國芯片麵臨巨大考驗。如何應對化解危機,成為當下業界最為關注和焦慮的問題。為此,集微網推出“中國芯疫情危機與應對”係列報道,深入調查采訪半導體產業鏈,了解企業在恢複生產中麵臨哪些困難,以及需要政府提供哪些扶持政策,並為相關政府部門提供參考依據。

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集微網消息(文/Oliver) 自1月23日淩晨武漢宣布“封城”後,隨著疫情加劇,各地也出台了暫緩外省人員返回的防疫管控措施。因此,國內大多數工廠的員工返崗率都十分“感人”。

由於員工返崗難,無論是較為簡易的測溫槍產線,還是複雜的半導體製造和封測產線,產能恢複都受到了不小的影響。產能恢複和員工返崗率如此的緊密關聯,暴露出了中國製造業的自動化程度較弱的問題。

人均產值和人機比太低

縱向來看,越低端的製造業對於人力的依靠性就越高。據集微網記者了解,在2月10日時,國內紅外測溫芯片供應商燁映電子和其下遊測溫槍生產商客戶的員工到崗率都為40%左右,但前者的產能恢複了6成,而後者則僅恢複了3成。

橫向來比較,中國半導體行業著名學者和評論家莫大康告訴集微網,中國整體的工業化基礎比國外要薄弱,人力較多。人均產值是體現工廠自動化水平的重要參數之一,在這方麵,中國要比國外低好幾倍。

除了人均產值,人機比也能夠體現工廠的自動化程度。據了解,工程學中的人機比是基於人機操作分析來實現的,主要研究在一個工人操作一台或者多台設備的情況下,在一個操作周期內,機器動作與工人操作的相互關係,以充分提高機器與工人工時的利用效率。

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“能買二手機台,就絕不買新機台。能買半自動機台,就絕不買全自動機台,中國最便宜的就是人力。”這是國內某晶圓代工大廠在擴充新產線時,工程師小吳聽到老板說的話。

在過去很長的一段時間裏,這種想法在中國大陸半導體工廠中十分常見,進而導致了在人機比方麵,中國大陸也遠比台灣和國外廠商要低很多倍。

一位晶圓代工領域的資深人士指出,中芯國際平均大約是1人(工程師+生產助理)對1機,自動化水平較高的台積電則大約是1人對5機,製程較為單一的SK海力士則可以達到1人對10機。另一位測試儀器供應商的售後工程師也告訴集微網記者,三星西安廠的自動化程度幾乎能達到99%,數十個機台都沒有操作工,現場隻需要一個人來管控。反觀去過的一些本土企業的Fab,裏麵人員密度極高,很多都是半自動機台。

不過,自動化程度相近的工廠,也可能出現人機比懸殊的情況。國內某大型封測廠前高管指出,封測廠自動化程度全球都相差不大,但國內的人機比等人員效率方麵比國外要低許多,這與員工技能、產品組合、管理係統等多種因素都有關聯。

由於人機比不高,國內的封測廠在疫情時期的產能恢複也與人員到崗率緊密相連。根據集微網此前調查,封測廠明泰電子人員到崗率隻有四分之一時,產能也僅開啟四分之一左右。該公司總經理鄭渠江表示,受疫情影響最大的一方麵就是員工複工問題,時間表會很漫長,企業不能完全滿負荷開工。

反觀全球封測龍頭廠日月光,該公司自2011年開始就投資了50 億元新台幣到關燈工廠與智能工廠建設。2019年底,日月光已經擁有9座關燈工廠,今年將達到15座。目前主要以高端製程工廠為主,2 年後將全麵導入中低端製程工廠。

日月光行銷企劃處長呂妙玲在接受集微網記者采訪時表示,關燈工廠僅需要少量設備工程師,生產過程中幾乎沒有人工介入,可滿足7x24小時全時生產。由於提高了效率和降低了成本,日月光5 年前已經成功回收了50 億元新台幣的關燈工廠建設成本。

日月光在大陸並沒有關燈工廠,但以疫情中的日月光威海廠為例,雖然員工返崗率才達到60%,在又開了一條生產線的情況下,目前該廠已經在滿負荷工作當中。

大勢所趨

如果當前中國的製造業已經完成了所謂的自動化升級,產能恢複是否就能更快呢?國內某晶圓廠高管認為,如果隻從員工返崗率來看,自動化可能受疫情的影響更為嚴重。因為隻要有一兩位關鍵崗位的工程師沒能到位,自動化工廠可能會有很大一部分的區域不能運作。而在人力操作比重較高的情況下,同一製程有好幾位員工負責,疫情耽誤返崗的情況下可以有替補人員。

所以,疫情雖然暴露出了中國本土工廠的自動化程度較低,但也不能絕對的認為自動化工廠就能幸免於難。這位晶圓廠高管表示,工業4.0中的智能工廠並不是用來抵禦突發事件的,而是大勢所趨。

對於製造而言,人是影響生產良率的一個重要因素,也是潔淨室生產中的一個汙染來源。因此,生產設備實現全麵智能化,從而取代人力作業,這對生產效率和生產質量都會帶來相當大的提升。

縱使全球科技產業都在一定程度上受到了“新冠肺炎”疫情的影響,多位業內人士仍然認為2020年會是5G大爆發的一年。隨著5G網絡愈發成熟,傳統工廠向智能工廠的轉變也會開始提速,智能工廠能夠隨時監測產線、設備、環境異常,輕鬆讀取數據並實現結果共享,減少設備停機時間,降低生產線的維護成本,提高工作效率和質量。

如何才能讓中國的傳統工廠變成智能工廠呢?廠房設計供應商Exyte中國董事總經理Frank Lorenzetto告訴集微網記者,智能工廠並非一蹴而就的,大部分的客戶都更願意采用循序漸進的方法,他們不會一下子把整個工廠改造成智能工廠的形式,而是一個係統一個係統的來做,如果這個係統非常可靠的話,才會考慮加上一些新的項目。

呂妙玲則表示,智能工廠的有兩大要素。第一,必須有市場需求與客戶支持,當中包括製程、材料、運輸等幾乎都要標準化,研發層麵必須大量投資,與客戶一同合作製定標準。第二,必須要有夠大的產能需求。工廠的製造過程中會有不同的客戶,需要生產不同的產品,把這些產品的生產都投放到智能工廠之中,需要經營團隊投入資源的決心。

工信部部長苗圩曾表示,在中國的製造業當中,傳統產業占比超過80%,改造提升傳統產業具有巨大的潛力和市場空間。工業4.0的到來對製造業來說,意味著僅憑智能算法就可以找出產能瓶頸,給出以數據為基礎的精準建議,並全麵提升工廠產能,同時還能解放更多人類腦力,可以說將徹底顛覆整個行業。

總而言之,對於工業4.0席卷而來的浪潮,中國擁抱智能工廠的雙臂還需要伸得更長一些。

來源: 愛集微