【儀表網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)報道】作為首批國有資本投資公司，國家開發(fā)投資集團有限公司(以下簡稱國投集團)堅持服務國家戰(zhàn)略的投資導向，持續(xù)加大科技創(chuàng)新力度。“十四五”期間，該公司以科技發(fā)展規(guī)劃為引領，積極改革轉(zhuǎn)型，打造數(shù)字、科技業(yè)務板塊，助力國家關鍵核心技術(shù)攻關，解決“卡脖子”難題。
 

　　國投集團旗下中國電子工程設計院股份有限公司(以下簡稱中國電子院)深耕電子行業(yè)70余年，承攬了國內(nèi)90%以上顯示器件、60%以上存儲芯片、50%以上BAT企業(yè)數(shù)據(jù)中心的高端電子基礎設施設計業(yè)務，連續(xù)4年被國資委評為“科改企業(yè)”標桿。
 

　　如何護航產(chǎn)業(yè)化最后一公里？
 

　　生產(chǎn)芯片的半導體生產(chǎn)廠生產(chǎn)系統(tǒng)極其復雜，自動化程度高、工業(yè)設備昂貴，投資巨大，一般工廠投資都在數(shù)百億至上千億人民幣規(guī)模。同時半導體工廠對環(huán)境要求極其嚴苛，需要超高精度的潔凈室，不含任何金屬離子和雜質(zhì)的超純水，恒溫恒濕的生產(chǎn)條件，其工藝設備的高精密性也要求微振動環(huán)境控制極為嚴格等。由于其巨大的耗電量和耗水量，不僅讓半導體廠投資規(guī)模巨大，其維護日常生產(chǎn)的成本也不斷攀升。
 

　　如何造出又好又便宜的芯片，國投集團中國電子院專注于解決從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的最后一公里難題，從人機料法環(huán)全系統(tǒng)、全方位去規(guī)劃優(yōu)化，持續(xù)降低企業(yè)的制造成本。
 

　　為了解決“造得好”推進實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化最后一公里難題，該公司形成了一系列自主知識產(chǎn)權(quán)和專有核心技術(shù)，以潔凈控制和微振動控制技術(shù)領域為例，填補國內(nèi)空白。
 

　　半導體芯片生產(chǎn)和加工要在潔凈室中進行，需要去除灰塵顆粒，要捕捉比頭發(fā)絲直徑還要小100倍的灰塵，難度非常大。該公司擁有精準分區(qū)控制技術(shù)、微環(huán)境控制技術(shù)、氣流流型垂直度修正技術(shù)等，不僅能夠?qū)崈舡h(huán)境要求高的部分進行精準控制，還能降低潔凈室的建設投資。“除了對項目前期的精準設計和建設，在項目運行期間，還可提供智能診斷服務的全周期服務保障，進一步有效提升良品率。”該公司潔凈專家閻冬介紹。結(jié)合中國電子院幾十年的潔凈技術(shù)積累，該公司將分子級化學污染物控制技術(shù)成果化，自主研發(fā)了平板式化學過濾器和化學過濾機組，是國內(nèi)首臺商用的化學過濾設備，處理效率達到98%，填補國內(nèi)技術(shù)空白。
 

　　隨著精密設備對微振動控制要求不斷的提高，傳統(tǒng)的被動防微振模式已經(jīng)無法滿足精度需求，主動控制隔振已經(jīng)成為必要手段。該公司經(jīng)過多年技術(shù)積累，成功研制出了中國第一套大型主動控制隔振裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)在1-100HZ頻段內(nèi)0.05um/s的振動速度，一舉打破國際壟斷，達到了世界領先水平，為解決“卡脖子”問題奠定了技術(shù)基礎。
 

　　中國電子院微振動技術(shù)部門負責人金春峰介紹說：“我們首創(chuàng)提出‘測、避、抗、隔’綜合微振動控制理念，采用防微振有限元仿真模擬技術(shù)和多級分段的振動隔離技術(shù)，針對不同振源、不同設備，進行精細化分類防微振設計。” 中國電子院主編的《電子工業(yè)防微振工程技術(shù)規(guī)范》，是國內(nèi)第一部電子信息行業(yè)的微振動控制規(guī)范，也填補了國內(nèi)空白，目前已發(fā)行英文版。
 

　　數(shù)智化如何改變產(chǎn)業(yè)生態(tài)？
 

　　中國電子院首創(chuàng)的PSIM數(shù)字孿生工廠解決方案，致力于打造精益智能綠色的高科技工廠，即在工廠建設之前，構(gòu)建一座虛擬工廠，利用“工藝技術(shù)+數(shù)字化仿真技術(shù)”，動態(tài)模擬工廠投產(chǎn)后實際運行，探尋最優(yōu)設計方案。通過精細化設計、精準化分析、數(shù)字化優(yōu)化、智能化控制，最終實現(xiàn)建設投資及運行成本下降、建設周期縮短、生產(chǎn)效率提升。通過構(gòu)建虛擬產(chǎn)線、動態(tài)模擬運行工況等，實現(xiàn)產(chǎn)線的最佳匹配，最大程度提升設備利用率、縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)能力。“我們搭建形成了中國電子院的IC-MASTER數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以更好的為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供數(shù)字化智能化支撐服務。”數(shù)字化技術(shù)負責人程星華介紹。該系統(tǒng)可為芯片制造提供所需的高精度控制，生產(chǎn)運行分析涉及的海量數(shù)據(jù)，通過仿真技術(shù)有效支撐精益制造。
 

　　下一步，國投集團中國電子院將繼續(xù)以數(shù)智化為手段，運用PSIM數(shù)字孿生技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能化解決方案能力，提供智能工廠整體解決方案；立足于服務制造強國戰(zhàn)略，加快在關鍵設備和新材料的國產(chǎn)化替代；立足于服務質(zhì)量強國戰(zhàn)略，以工程質(zhì)量、環(huán)境控制和數(shù)據(jù)安全，提供標準、計量、檢驗、認證全過程服務，助力企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。