半导体制造中用的气体是从哪来的？

2019-10-10 17:29| 发布者: 好人| 查看: 385| 评论: 0

摘要: 林德（Linde）原本是是全球四大气体公司之一，紧接着去年10月美国联邦贸易委员会批准林德与普莱克斯（Praxair）的90亿美元对等合并协议，四大已经成为三大。国外gasworld BI估算“新林德”已经拿下了33%的市场，在全球 ...

8756.454634

与此同时，数字化还有更高阶的应用，早前我们参加Cadence Forum论坛时，就了解了西门子对于智慧工厂(digital factory)全链条的把控，这其中的一个技术核心就是打造某种物理世界的digital twin(数字复刻版)，然后通过数字模拟来针对生产或者产品，在虚拟和现实世界之间形成某种连接关系。在生产前期，生产者就可以模拟和优化产品、设备设施，确保生产效率更高。这里的digital twin是帮助生产者理解、预测真实对象的性能特性的。

“我们的远程控制中心也在运用数字化工厂模拟，现在已经应用到了操作人员的培训方面。我们有一套子系统叫OTS(operating training system)，新招聘的操作人员可以在模拟机上进行装置的开停机、操作。这样就能迅速培养起操作人员了。”“将来我们会把数字化模拟运用到装置实际运行中去，用来进一步提高效率。”

整个远程控制中心都是对林德大宗气体产品的监测。参观过程中给我们留下最深刻印象的是宁波的数字化管网控制，如上图所示，这是去年才上线的。“宁波有82公里长的氮气、氧气、氢气系统装置。从大榭岛通到这边的最终端。”陆贤指了指，“沿着这条湾，沿着永江，穿越市区。如何确保安全性、可靠性，还要符合当地安全部门的监管规定，很重要。”“比如出现较大压差，或者不匹配的时候，出现报警，我们可以及时提醒现场巡检。”

这张图的实景俯瞰部分据说是用无人机去拍下的，“我们借助当地设计院的资质，用无人机去飞行拍摄，再建模以后，我们就把它这样呈现出来。”在实际操作中，这张图可以像谷歌地图那样放大、缩小，并且实时查看管道的所有详细数据，包括材料、管道直径、压力、高度等。

甚至可以看到埋地的管道，“虚线就是埋地的，实线就是架空的。比如我们要查某个客户在哪里，界面上点击弹出就有了。针对管道数据，随便一个点，就可以查找他的参数。”甚至连永江的湖底管道都可以查看。除了这种纯数字化的操作，另外还有巡检。“每次巡检都可以上传到系统中。有什么情况我们在这里就可以点开看。巡检特别要检查一些阀门的状态。现场差不多一周有两次的巡检。”

“这套数字档案现在在宁波已经有了。我们下一个目标是苏州工业园。我们苏州工业园有五十多公里的管道，苏州新区还有三十多公里。两部分组合起来就能形成类似的数字化管道系统。苏州大部分是埋地的，除了过桥走明管，苏州工业园就几乎看不到管道，都是埋地的。我们为此投入了大量资金。”此外，常州、厦门、天津后续都会建起这样的管道数字化系统。

而在真正的远程控制部分，控制中心的工程师手动输入几个参数，远端装置就会做出响应。”“一般像小型制氮现场是无人的，而大型空分现场则配备了最少的人员，白天一般配两个人，晚上一个。”唐瑞平说，“光是这边的屏幕就监视55个装置。比如有现场制氮无人装置，装置在远端自动运行，我们会监控装置的运行情况。”现场的很多参数都能在屏幕中反映出来，一个人就能控制五十几个小型空分。

“比如像纯度参数，纯度是实时控制的。操作人员一般不需要干预，在偏差大报警时才会跟踪调查。”陆贤介绍说，”一些大型空分、液体空分，会有一套‘先进控制系统’。它能根据客户的压力、纯度等波动，自动调整装置负荷。我们设定一个值，如果超过这个指标，客户那边就会切换到备用系统。我们收到报警后，就会尝试去处理、解决问题。”“像这样一个大型空分，操作人员只需要简单输入需要多少氧气目标值，整个系统就能自动跑起来。“

包含位于上海张江的管道系统，其中就有接入中芯国际的部分

此外，如前文所述，这种数字化运作还能做到绩效管理。远程控制中心的工程师介绍说：“我们工厂每分每秒都会产生海量数据，将这些数据利用起来形成绩效管理。对操作而言，能够起到反馈的作用;对企业管理层，可以及时了解工厂运行情况。比如前一天全国工厂的运行情况，所有独资、合资工厂每天的开停状态，产品产量，曲线走势，能耗分布，管理层可以很直观地看到概况。”“工厂出问题，比如短期停止的，马上就会在屏幕上通过不同的颜色反馈出来。”

这种绩效管理，真正反映出林德远程控制中心对林德自身的价值：效率最优化，尤其是对于气体供给的能耗、效率，毕竟这对林德而言就是成本本身。有了数字化监测、呈现、分析之后，效率高低才真正有所展现。

安全，分享与合作

我们参观的这个林德东亚区远程控制中心是早在2008年就成立的，只不过达到如此规模后续是一步步，通过模块化的方式发展而来的。包括2014年将镇江的中央控制室合并到上海远程控制中心。像上海这样的远程控制中心，在林德集团06年的规划中总共是9个，上海即是其中之一。

早在2004年，林德就已经在苏州规划网络建设，所以目前我们看到的这套远程控制系统，从规划之初至今也已经有十多年历史了。即便仅是通讯网络的搭建就不大一般。“我们这里其实有两套网络在运转，一种是装置控制网络，另一种是办公室邮件通讯类的网络，两者在物理上隔离开，确保安全性和及时性。毕竟一弹出报警就需要响应。”装置控制网络物理层面接入是中国电信，安全性部分则由AT&T提供专线。此外物理层面还有中国联通的冗余方案，确保网络的可靠性。

林德被Top Employers Institute评为2019中国杰出雇主

这种对可靠性和安全性的要求实际上从我们踏入林德办公室的那一刻就能体会到。在参观活动开始以前，首先进行的并不是领导讲话，而是安全内容培训，由专员告诉所有参观人员紧急集合点在哪里，逃生通道的路线是什么样，并明确当天没有消防演习——所以一旦听到消防警报，所有人都需要尽快撤离。

办公室所过之处都可以见到各种安全标识。“我们有两大要素，一是安全safety，这是业务持续运行的保证;二是合规性compliance，这是公司系统长期运行的保证。”唐瑞平说，“林德一百多年在行业内积累了很多经验、教训，我们叫黄金法则，life saving policy。从不同国家地区、不同行业学来的。”“我们所有site门口都会有个牌子，写上连续安全多少天。年终我们还会颁发林德精神奖，安全是第一位的。”

所以在公司介绍中，林德和普莱克斯同时都很强调安全原则，“我们的员工、承包商，如果认为现场不安全就可以拒绝工作。”

这部分经验似乎是林德为中国带来的最宝贵的组成部分之一。“我们有两个平台，亚洲气体协会和中国气体协会，政府、科研机构、友商。在协会里面，我们原则上是不讨论业务的，就主要讨论安全标准。”“林德的很多成员，现在就在国家制定标准的专家委员会中。我们乐于分享生产运行、工艺设计中的安全标准。”“我们希望把高标准的安全要求，带到中国。”

在我们看来，虽然林德也强调在为中国培养本地人才，以及持续为气体协会输出技术和可靠性的建议，同时投入大量资金在中国本地搭建设备设施，为半导体制造服务——但就中国本地仍气体行业的发展现状，这是个缓慢的过程。安全可能才是林德现阶段能够为中国带来的最宝贵资源。

..............

12 / 2 页

收藏邀请

上一篇：【一线工程师5G手稿】NR初始小区搜索与同步下一篇：汽车这几个隐藏功能，还有多少人不知道的？

		自动登录	找回密码
密码			注册

半导体制造中用的气体是从哪来的？

最新评论

相关分类