近日，科東軟件參與的“基于5G網(wǎng)絡(luò)和高實(shí)時(shí)工業(yè)操作系統(tǒng)在芯片生產(chǎn)檢測(cè)線中機(jī)器視覺檢測(cè)與軟PLC一體化控制項(xiàng)目”入選廣州市黃埔區(qū)、廣州市開發(fā)區(qū)5G應(yīng)用示范項(xiàng)目，對(duì)于推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)有重大示范意義。
根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2013-2020年，我國(guó)芯片市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)，截止至2020年中國(guó)芯片銷售額為為8848億元,較2019年增加17%。面對(duì)不斷增長(zhǎng)的中國(guó)芯片需求，行業(yè)也對(duì)芯片生產(chǎn)與質(zhì)檢提出了更高的訴求。
目前，現(xiàn)有的芯片制造技術(shù)不成熟，在芯片制造過程中產(chǎn)生的缺陷會(huì)直接影響產(chǎn)品的壽命和可靠性。現(xiàn)有的人工抽檢方法存在漏檢不能做到全檢，存在耗時(shí)長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、誤檢率高等缺點(diǎn),已無(wú)法適應(yīng)生產(chǎn)的需求；同時(shí)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸無(wú)法適應(yīng)大規(guī)模數(shù)據(jù)量傳輸與現(xiàn)場(chǎng)高實(shí)時(shí)工業(yè)控制，亟需網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。通過機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)分析處理， 同時(shí)基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)檢驗(yàn)產(chǎn)品是否符合質(zhì)量要求，對(duì)保障產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品合格率起到了關(guān)鍵作用。隨著5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)不斷發(fā)展及普及,芯片檢測(cè)也將迎來(lái)深度變革。
科東軟件本次方案以5G邊緣通用控制器預(yù)裝Intewell工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)為核心，基于軟件定義控制，扁平化傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以統(tǒng)一開放靈活的平臺(tái)架構(gòu)面向多種工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)5G通信技術(shù)、機(jī)器視覺檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)控制與大數(shù)據(jù)分析的融合。
該方案在現(xiàn)場(chǎng)層，發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低延時(shí)、高可靠、方便部署等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)5G邊緣控制器與粘片機(jī)、焊線機(jī)的穩(wěn)定通信，項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域內(nèi)的5G 信號(hào)覆蓋率達(dá)到90%，基于5G 的重點(diǎn)場(chǎng)景時(shí)延低于30ms；在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)方面，實(shí)時(shí)虛擬機(jī)切換時(shí)間平均值小于10微秒，實(shí)時(shí)虛擬機(jī)用戶態(tài)下的中斷響應(yīng)時(shí)間平均值小于1微秒；邊緣計(jì)算層通過5G邊緣控制器，基于軟件定義控制的理念，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備代替多個(gè)控制器，同時(shí)將PLC控制與和視覺采集功能融合于同一平臺(tái)。在應(yīng)用層，視覺采集軟件采用高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境結(jié)合工業(yè)相機(jī)廠商提供的SDK軟件驅(qū)動(dòng)包實(shí)現(xiàn)視覺采集、視覺圖像處理和PLC控制系統(tǒng)之間通過MODBUS / TCP或者共享內(nèi)存(Shared Memory)接口直接通信，與之前PLC和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信性能相比，基于軟件之間的通信可有效確保數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，滿足自動(dòng)化控制與圖像處理的需求。最終達(dá)到生產(chǎn)線故障品檢出自動(dòng)化率大于90%；生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)可視化率大于90%，裝片工段的不良率由實(shí)施項(xiàng)目前的1665PPM降低至 800 PPM;焊線工段的不良率由實(shí)施項(xiàng)目前的234PPM降低至 160 PPM，完全符合客戶驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
該項(xiàng)目的順利實(shí)施，對(duì)我國(guó)促進(jìn)“強(qiáng)芯”工程具有重要意義
1 有助于芯片封測(cè)工藝技術(shù)的融合創(chuàng)新
封測(cè)是芯片制造工藝流程不可或缺的環(huán)節(jié)，對(duì)CPU和其它LSI（Large Scale Integrate-on）集成電路都起著重要的作用?？茤|軟件集成5G、機(jī)器視覺、運(yùn)動(dòng)控制等熱點(diǎn)技術(shù)的芯片封測(cè)工藝是對(duì)于傳統(tǒng)人工檢測(cè)方式的融合創(chuàng)新、大膽嘗試，充分發(fā)揮5G高帶寬、低時(shí)延、易部署及機(jī)器視覺檢測(cè)高效、可靠的特點(diǎn)，促進(jìn)“強(qiáng)芯”工程發(fā)展。
2 有助于實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化和質(zhì)量改進(jìn)，提效降本
機(jī)器視覺系統(tǒng)具有高效率、高度自動(dòng)化的特性，有助實(shí)現(xiàn)高分辨率、高速度的封裝檢測(cè)。機(jī)器視覺系統(tǒng)與被檢測(cè)對(duì)象無(wú)接觸，安全可靠，7*24小時(shí)不間斷工作；機(jī)器視覺與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的高度融合，進(jìn)一步促進(jìn)封測(cè)流程的自動(dòng)化，提升企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的效率與降低企業(yè)的用工成本。
3 有助于技術(shù)人才的培養(yǎng)、能力提升
相比歐、美、日等芯片技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家與地區(qū)，我國(guó)的芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試、分析、材料等工藝技術(shù)起步晚、起點(diǎn)低，5G賦能與機(jī)器視覺技術(shù)的加持，實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)的融合創(chuàng)新應(yīng)用以及對(duì)歐、美、日的彎道超車，對(duì)于促進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)產(chǎn)、學(xué)、研的協(xié)同發(fā)展，發(fā)揮企業(yè)技術(shù)人才的聰明才智，提升企業(yè)人才的能力素質(zhì)具有重要作用。
制造業(yè)的未來(lái)是更自動(dòng)、更智能，而“5G+工業(yè)操作系統(tǒng)“將拓寬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵與賦能潛力，助力智能工業(yè)騰飛。未來(lái),科東軟件會(huì)持續(xù)與合作伙伴共同推動(dòng)5G+工業(yè)操作系統(tǒng)融合以及應(yīng)用落地，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效，提高競(jìng)爭(zhēng)力，搶占新機(jī)遇。科東軟件將帶領(lǐng)更多制造企業(yè)加入數(shù)字化、智能化的發(fā)展洪流，共同推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
