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晶片界隐形冠軍:用AI和ROPN技術賦能半導體智能制造

作者:問芯Voice

作者 |李薇

晶片界隐形冠軍:用AI和ROPN技術賦能半導體智能制造

IT人看半導體産業,常常覺得不可思議——比如騰訊不會離不了馬化騰,阿裡巴巴也不會離不了馬雲,但先進制程的研發卻離不開具備深厚産業經驗的研發大将。

從事半導體智能軟體之前,埃克斯工業CEO李傑時不時聽友人分享半導體産業見聞。他了解到,半導體産業對人的高度依賴是一大痛點。“難道這些大佬的經驗不能形成系統?如果用AI等技術手段解放知識工作者,會是巨大的市場機會。”

晶片界隐形冠軍:用AI和ROPN技術賦能半導體智能制造

李傑在大學攻讀的是自動化與工業工程類專業,并在碩士期間取得計算機領域學位,專攻大資料,後來又讀了智能科學與系統工程博士,一直思索如何将所學的學科交叉,解決一些細分領域的問題。再加上讀博階段,他曾跟随導師參與半導體智能制造項目,用工程理論解決半導體模組化、排程問題的經曆,也讓他進一步有了圍繞半導體領域創業的念頭。

2017年,李傑參與創辦埃克斯工業并正式踏足半導體産業。埃克斯定位于半導體智能制造解決方案提供商,用技術手段解決行業問題的初衷被寫在公司名字裡。“IKAS”四個字母分别代表工業、知識、自動化與系統,寓意用承載知識的智能制造系統幫助産業實作自動化、智能化更新。

埃克斯主要為內建電路制造、封裝測試、LED、光伏等半導體和泛半導體制造行業提供工業軟體,并針對制造過程中的排程排程、裝置維護等環節進行降本提效。據介紹,埃克斯目前同時服務80~90家客戶,半導體相關業務占比七成且以晶圓代工客戶為重點。

降本提效的價值要寫入合同

埃克斯工業的核心團隊呈現三位一體特征,主要分為創始科學家團隊,國内外資深專家組成的産業專家團隊,以及AI和大資料研發團隊。整體來看,自研的ROPN工業系統模組化和人工智能是公司的兩大底層技術。

基于這兩項核心技術,埃克斯工業目前建構了裝備智能化,産線智能化和良率提升三大智能制造産品線,整體涵蓋近50款軟體産品及功能子產品。公司的軟體産品滲透至整個半導體生産全過程,覆寫資産監控和控制、良率提升、智能排程等多個核心制造領域,從資産使用率、生産時間、産能、成本等核心KPI方面賦能制造。

李傑介紹,同樣是借助大資料技術,相較于國内為大家熟知的人工智能初創公司,埃克斯工業立足于特定細分市場解決問題,更強調為客戶業務實作了哪些價值。半導體智能制造軟體着眼于自動化、智能化更新,除了國産替代,實際更加着眼于智能制造這一廣闊的增量市場。

李傑特别提及,近年半導體産能緊缺持續的背景下,客戶尤其關注有助于提升産能的産品。通過産線智能化提升現有産能,是公司看到的客戶比較急迫的需求。

用APS智能排産軟體系統提升晶圓廠産出,是公司産品的一個經典用例。據介紹,國内一家12英寸晶圓廠的瓶頸裝置組,面臨裝置路寬不同、同一配方在不同可用裝置上的産出速率(WPH)不一緻等痛點。埃克斯用自研APS算法取代了企業沿用多年的RTD派工規則,不僅優化了上述問題,還在100%的裝置稼動率前提下,提升了2~3%的總産出。

除了結構性供需緊張,人才短缺已然是半導體産業目前面臨的最大挑戰。公司觀察到裝置、工藝、良率等核心崗位人才短缺的影響,便和産業客戶合作用軟體系統解放人力,不僅在可以在一些場景減少90%以上的人力,還規避了由人為誤操作帶來的良率和報廢問題。目前,幾款核心系統已經被包括晶圓代工大廠和化合物半導體廠家在内的近十家企業采用。

李傑介紹,産能或是良率提升了多少,是客戶最為關心的名額,公司也會将這些資料直接寫進合同裡。

晶片界隐形冠軍:用AI和ROPN技術賦能半導體智能制造

看好百億規模裝備智能市場

在李傑看來,半導體智能制造行業是半導體制造重資産過程中的隐形細分市場。雖然這個市場目前在半導體領域的聲量不大,市場空間卻非常廣闊。他也表示,在公司目前的裝備智能化,産線智能化和良率提升三大産品線中,他尤其看好裝備智能化産線的産品。

從效果來看,機台作為基礎的生産元素,裝置智能化帶來的資産效率提升能夠直接轉化為企業生産力提升。市場方面,單單是存量裝備市場就有着大量的更新訴求,整體規模在數百億級别。

裝備智能化以外,埃克斯工業更能看到一些前瞻機遇。李傑認為,中國的IC産業作為尖端制造業,一直和IT業聯系緊密,其産業更新也嚴謹且激進地走在最前沿。嚴謹的一面是,IC生産365天24小時不停歇,對新技術的導入會十分慎重。激進的一面是,一旦有新的IT技術,往往是制造IC的廠家第一時間采用。

與此同時,行業龍頭往往對智能制造更新接受度更高,這也使得埃克斯目前攜手的客戶以中芯國際、北方華創這樣的龍頭為主,因而可以看到前沿市場動态。提早布局工業5.0,以及順應國際政策環境變化拓展綠色轉型産品就是典型案例。

李傑透露,公司接下來重點是利用具有中國特色的、高度通用化、标準化的産品體系,滿足行業内使用者不同需求,更高效賦能制造。

他指出,标準化其實是應用材料、西門子等國際玩家都在做的事情。定制化程度越小,産品的毛利也會越高。他也表示埃克斯未來要成為國際知名、國内一流的半導體智能制造解決方案提供商。這同時意味着,産品标準化是必由之路。“很多軟體公司本質上就是面向某個細分領域的外包公司。如果沒有算法、模型,軟體無法SaaS(軟體即服務)化,不以幫助客戶實作的效果為目标來進行定位,那麼你的公司就和軟體外包公司沒有差別。”

他也強調,做通用化産品隻是提升公司競争力手段之一。現階段,公司有七成到八成系統和底層算法可以通用,針對每個行業客戶會有大概20%左右的導入适配工作。“與傳遞模式非常固化、不能根據使用者需求進行靈活調整的競争對手相比,20%的導入适配服務反而是我們的核心競争力,20%的服務可以讓我們産品傳遞效果、導入周期超越國際一線大廠。”他補充,其實定制也涉及定制效率命題,類似于海底撈的模式,個性化的服務同樣可以趨于标準化。

結語

近年國内對半導體産業的重視度不言而喻,但相比建廠等大額資本支出,智能化工業軟體卻是過往容易被忽視的增長領域。伴随晶片産能需求持續走強,本土廠商對生産自動化、智能化的重視程度也逐漸提升,給埃克斯工業這樣的國産化半導體智能制造解決方案提供商帶來機會。李傑表示,整體來看,晶片制造所面臨的交期時間緊、生産步驟繁多、技術複雜、生産測試資料量大等挑戰,都是提供産品和服務的機會點。